Turbo électrique : comment ça marche, et surtout, quel intérêt ?

On commence à entendre parler du turbo électrique depuis 2022, notamment avec la sortie de la Mercedes-AMG C 43, premier modèle grand public à embarquer un e-turbo. Les constructeurs qui proposent cette petite prouesse technologique mettent en avant deux arguments plutôt séduisants : sécurité routière et baisse de la consommation.

Concrètement, qu'est-ce qui change par rapport à un turbo classique ? Est-ce que votre voiture peut en être équipée ? Et surtout, est-ce que ça vaut vraiment le coup ? On fait le point.

Qu'est-ce qu'un turbo électrique ?

Le turbo électrique, qu’on appelle parfois e-turbo, est un turbocompresseur dont le compresseur peut être entraîné par un moteur électrique, en complément ou à la place des gaz d'échappement.

Turbo classique : le problème du bas régime

Sur un turbo classique, les gaz brûlés sortent du moteur, passent dans une turbine qui tourne jusqu'à 280 000 tours par minute pour entraîner le compresseur monté sur le même axe. Le compresseur aspire l'air frais, le compresse puis l'envoie dans les cylindres.

Comme il y a plus de pression d’admission, il y aura forcément davantage de puissance. L’électricité n’intervient à aucun moment, car tout repose sur l'énergie des gaz d'échappement.

Inconvénient : à bas régime, il y a un retard de déclenchement du turbo, entre le moment où le conducteur accélère et celui où la pression augmente. C’est ce qu’on appelle le « turbo lag »

Turbo électrique : le double-intérêt

Le turbo électrique conserve la turbine et le compresseur, mais ajoute un moteur électrique sur l'axe qui les relie. Il y a deux principaux intérêts à cette conception :

• À bas régime : quand le conducteur enfonce l'accélérateur et que les gaz d'échappement ne suffisent pas encore à faire tourner la turbine assez vite, le moteur électrique prend le relais et la suralimentation arrive immédiatement.
• À haut régime : quand la turbine tourne très vite et qu’il n’y a pas de lag, le moteur électrique bascule en mode générateur. Il récupère alors l'énergie mécanique excédentaire et la transforme en électricité pour recharger la batterie. Cette énergie était perdue sur le turbo classique, puisqu’elle partait en chaleur ou se dissipait via la wastegate.

Turbo électrique vs. turbo classique : le comparatif en 5 points

1. Le temps de réponse à l’accélération

C’est le principal argument mis en avant par les fabricants de turbo électrique, notamment du point de vue de la sécurité routière.

Quand le conducteur enfonce l'accélérateur en sortie de rond-point ou pour doubler, le turbo classique met entre une demi-seconde et deux secondes à monter en pression. Pendant ce laps de temps, le moteur reste en aspiration naturelle. La voiture avance, mais sans la poussée caractéristique du turbo.

Pourquoi ? À 1 500 ou 2 000 tours/minute, les gaz d'échappement manquent encore de débit pour faire tourner la turbine assez vite. Le compresseur tourne au ralenti et la pression d'admission reste basse. Ce turbo lag disparaît par la suite à partir de 2 500 ou 3 000 tours, selon le moteur et le dimensionnement du turbo. Les reprises sont donc souvent molles dans les situations où on veut de la réactivité.

C’est simple : le turbo électrique élimine ce temps mort. Le couple arrive quasiment en temps réel et la voiture répond en reprise comme si le turbo tournait déjà à plein régime. L’intérêt est évident dans plusieurs situations :

• Sorties de rond-point ou intersections où l’on doit réaccélérer immédiatement pour s’insérer ;
• Dépassements sur route à une voie, où la moindre latence du moteur rallonge dangereusement la manœuvre ;
• Relances rapides en sortie de virage sur routes sinueuses, où un moteur trop creux peut déstabiliser le rythme de conduite ;
• Réaccélérations en conditions de charge (côte, véhicule chargé, remorque) où le moteur turbo classique peine à retrouver instantanément la bonne pression.

2. La consommation de carburant

Avec un turbo électrique, le conducteur peut se permettre de rouler davantage à bas régime, car il y a suffisamment de couple. Il ne cherchera pas à rétrograder systématiquement pour avoir plus de puissance en reprise. Moins de montées en régime, c’est moins de consommation.

Les constructeurs annoncent des gains de l'ordre de 5 à 10 % sur cycle mixte, principalement grâce à cette possibilité de maintenir des régimes plus bas en conduite réelle. Mercedes et Audi mettent en avant cet argument sur leurs motorisations hybrides 48 V qui combinent turbo électrique et récupération d'énergie au freinage.

Alors oui, le e-turbo consomme moins de carburant… mais il consomme de l’électricité ! Le moteur électrique monté sur l'axe peut réclamer jusqu'à 400 ampères lors des phases d'assistance à bas régime. Cette énergie vient de la batterie, qui doit donc être rechargée. Deux sources possibles :

• La récupération d'énergie à haut régime, quand le turbo électrique bascule en mode générateur et renvoie du courant vers la batterie ;
• L'alternateur, qui doit compenser les phases où la batterie se vide plus vite que le turbo ne la recharge.

Si le conducteur sollicite souvent le turbo électrique à bas régime sans rouler suffisamment à haut régime pour recharger la batterie, l'alternateur va tourner davantage, consommer de l’énergie mécanique (prélevée sur le vilebrequin et donc le carburant). Le gain en consommation peut se réduire, voire s'annuler, selon votre profil de conduite.

3. Le coût de remplacement en cas de panne

Un turbo classique coûtera entre 300 et 1 200 € pour la pièce seule, selon le modèle de voiture et la marque du turbo. La main-d'œuvre représente environ 5 heures de travail, facturées entre 25 et 100 €/h selon le garage et la région. Il faut ajouter les consommables (huile, joints, visserie), qui peuvent représenter 50 à 150 € supplémentaires.

Au total, le remplacement d'un turbo classique se situe entre 500 et 2 000 € pour une citadine ou une berline courante, et peut monter jusqu'à 3 000 € sur des SUV premium ou des modèles avec turbos jumeaux.

Remplacer un turbo électrique ? Il va falloir s’accrocher ! Déjà, la pièce est très (très) rare. Il va probablement falloir l’importer, le plus souvent en neuf chez le constructeur.

Par exemple, il faut compter au moins 3 200 € pour le turbo électrique d’une Mercedes-AMG C 43 hors frais de transport, TVA, consommables et main-d’œuvre, qui sera d’ailleurs plus longue qu’avec un turbo classique à cause de la complexité du démontage et du branchement électrique ;

Au final, le remplacement d'un turbo électrique sur un modèle haut de gamme peut dépasser les 6 000 € en réseau constructeur. Même en passant par un réparateur indépendant ou une pièce reconditionnée, le coût reste nettement au-dessus d'un turbo classique.

4. La fiabilité et la durée de vie

S'il est bien entretenu, votre turbo classique tiendra facilement entre 150 000 et 250 000 km sur la plupart des motorisations diesel et essence. Il faut simplement :

• Respecter les intervalles de vidange (tous les 10 000 à 15 000 km selon le constructeur) ;
• Laisser le moteur tourner 30 secondes au ralenti avant de couper le contact, pour que l'huile continue à lubrifier le turbo pendant qu'il ralentit ;
• Éviter de solliciter le turbo à fond juste après un démarrage à froid.

Les pannes du turbo classique sont connues et relativement maîtrisées. On compte trois causes qui couvrent 95 % des pannes : l'encrassement par manque d'entretien, les fuites d'huile qui affament le turbo et l'usure des roulements après un kilométrage élevé. Si vous suivez les préconisations de votre constructeur, vous ne changerez votre turbo qu’une fois grand maximum.

Pour le turbo électrique, on n’a tout simplement pas encore le recul nécessaire pour évaluer sa fiabilité sur le long terme. Les premiers modèles de série (Mercedes-AMG C 43, Audi SQ7, BMW M) datent de 2016 à 2022. On commence à peine à voir des véhicules dépasser les 100 000 km. Les constructeurs annoncent une durée de vie équivalente à celle d'un turbo classique, mais sur le terrain, personne ne peut encore le confirmer.

Mais voici ce qu’on peut dire avec certitude :

• Le e-turbo ajoute une pièce supplémentaire au système (le moteur électrique)… qui peut naturellement tomber en panne ;
• Le système 48 V qui alimente le turbo électrique dépend de la batterie, du convertisseur et du calculateur. Une défaillance sur l'un de ces composants peut mettre le turbo électrique hors service, même si le turbo lui-même fonctionne encore.

5. La dépendance au système électrique

Votre turbo classique ne dépend de rien d'autre que de l'huile et des gaz d'échappement. Tant que le moteur tourne et que le circuit d'huile fonctionne, tout va bien. Pas de batterie, pas de calculateur, pas d'électronique. C'est mécanique, donc robuste et prévisible !

Le e-turbo quant à lui va s’appuyer sur toute une chaîne électrique :

• Une batterie 48 V ou haute tension qui stocke l'énergie nécessaire au moteur électrique ;
• Un alternateur ou un système de récupération d'énergie qui recharge cette batterie ;
• Un convertisseur DC/DC qui gère les flux entre la batterie 48 V et le réseau 12 V ;
• Un calculateur qui pilote le turbo électrique en temps réel.

Si l'un de ces éléments tombe en panne, le turbo électrique peut se retrouver hors service, même si le turbo lui-même fonctionne encore bien.

Peut-on installer un turbo électrique sur une voiture qui roule en turbo classique ?

Techniquement, oui, mais il faudra faire appel à un préparateur très pointu, car la manœuvre impose de transformer en profondeur le moteur, le système électrique et la gestion électronique. Mais en pratique, ça ne se fait pas, et ça ne sert à rien au vu du coût et des risques.

1. Le coût est… délirant

Vous allez débourser au minimum 10 000 à 15 000 € pour transformer votre voiture, sans garantie de résultat. Un turbo électrique OEM coûte déjà plusieurs milliers d'euros. Il faut ensuite ajouter :

• L'installation d'un réseau électrique 48 V complet (batterie, convertisseur, câblage) ;
• La modification du collecteur d'échappement et des conduits d'admission ;
• La reprogrammation intégrale du calculateur moteur ;
• Des dizaines d'heures de main-d'œuvre chez un préparateur spécialisé.

Vous allez très probablement dépasser la valeur de votre voiture… pour pas grand-chose.

2. L'homologation vous bloque

Une modification de ce type va sortir votre voiture de la fiche d'homologation d'origine. Elle ne passera plus le contrôle technique si l'expert détecte la modification. En cas d'accident, votre assurance peut refuser la prise en charge si elle estime que la transformation a joué un rôle.

Pour obtenir une homologation en bonne et due forme, il faut passer par un processus administratif long, coûteux et peut-être même impossible à finaliser pour une transformation aussi lourde.

3. Vous ne gagnez rien en performance réelle

Si vous voulez plus de puissance, il faut optimiser le turbo existant ou prendre un turbo plus puissant. Les préparateurs proposent des turbos « upgrade » qui éliminent une bonne partie du turbo lag et augmentent la puissance sans toucher au système électrique.

4. Aucun garage ne vous proposera ça

Les préparateurs sérieux ne vont pas vous proposer ce genre de transformation. Ils savent que c'est un projet d'ingénierie lourd, avec des risques mécaniques, légaux et financiers énormes, pour un résultat qui n'en vaut pas la peine.

Les seuls cas où on voit des turbos électriques montés en aftermarket, c'est sur des voitures de compétition ou des projets démonstrateurs où le budget et l'homologation ne sont pas un problème.

Ce qui se fait vraiment

Si votre voiture a déjà un turbo électrique d'origine et qu'il tombe en panne, vous le remplacez par un équivalent neuf ou reconditionné. Éventuellement, vous montez un turbo « upgrade » compatible, mais toujours sur un moteur nativement conçu pour un turbo électrique.

Si votre voiture a un turbo classique, restez sur les préparations classiques : optimisation du turbo existant, upgrade vers un turbo plus performant, amélioration de l'admission et de l'échappement et reprogrammation du calculateur.

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Vous l’aurez compris, si vous cherchez à changer votre turbo classique, la piste du e-turbo n’a aucun sens, ni fonctionnel, ni économique. Ce qui a du sens économique, c’est d’opter pour un turbo en échange standard chez Mister Turbo !

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