Qu'est-ce qu'un turbocompresseur ? Comment ça marche ?

Dans cet article nous allons répondre à la question “qu'est-ce qu'un turbocompresseur ?”. Le turbocompresseur, aussi appelé “turbo” ou “turbocharger” en anglais, est un nom commun utilisé pour définir le système de suralimentation d'un moteur. Il est conçu pour pomper de l'air dans la chambre de combustion du moteur afin d'améliorer les performances de votre véhicule sans modifier la conception du moteur.

Le turbocompresseur, nommé aussi “turbo” ou encore “turbocharger” en anglais, est un nom commun utilisé pour définir le système de suralimentation d'un moteur. Il est conçu pour pomper de l'air dans la chambre de combustion du moteur afin d'améliorer les performances de votre véhicule sans modifier la conception du moteur.

Bon à savoir : Le turbo n’est pas présent sur les voitures à moteur atmosphérique.

Qu’est ce que cela signifie en pratique ?

Le turbo est un système composé d'un turbocompresseur, d'un refroidisseur d'air comprimé (appelé intercooler) et d'un système d'admission (qui est un ensemble de filtres purifiant l'air atmosphérique aspiré dans le turbocompresseur). Étant donné que les exigences en matière d'émissions de gaz d'échappement dans les voitures, en particulier celles qui sont équipées d’un moteur diesel, sont de plus en plus drastiques, les constructeurs imaginent de nouveaux procédés pour accroître les performances tout en diminuant les émissions de CO2. Le turbo a été inventé au début du 20ème siècle, vers 1905, par l'ingénieur suisse Alfred Büchi.

Cela se traduit par la mise en place de turbocompresseur de plus en plus performants (et souvent plus fragiles) mais également dans la mise en place de vannes EGR et de filtres à particules (FAP).

Où se trouve le turbo sur un moteur diesel ?

Le système du turbo se trouve sous le capot dans le compartiment moteur, le plus souvent sur le bloc-moteur. L’emplacement du turbocompresseur doit être optimisé pour favoriser la circulation des gaz d’échappement et faciliter l’aspiration de l’air extérieur. Il faut donc se placer en même temps près du bloc-moteur et près du filtre à air. Les ingénieurs ont donc placé le turbo de telle manière à réduire au maximum l’utilisation de raccords entre le collecteur d’échappement qui est lui-même relié à la vanne EGR haute pression et la boîte à air qui est elle-même reliée au débitmètre. Le turbocompresseur est donc monté à proximité du moteur pour réduire la distance à parcourir par les gaz d'échappement et faciliter leur circulation tant dans le turbo que dans la soupape de recirculation. Cette dernière, également dénommée wastegate est primordiale pour éviter les surpressions. Le turbocompresseur est également placé près de l’intercooler (le radiateur de refroidissement) qui permet de refroidir l’air comprimé pour ne pas trop contraindre le compresseur d’air.

Un turbo sur un moteur diesel est donc placé à un endroit stratégique pour satisfaire à toutes les contraintes mécaniques et géométriques précédemment décrites. Sans cette optimisation d’emplacement, le fonctionnement du turbocompresseur ne serait pas optimal.

Vous pouvez également situer l’emplacement du turbo grâce au petit sifflement qu’il émet lorsque le moteur accélère. Une fois le bruit repéré, il vous sera facile de localiser votre turbocompresseur. De plus, une partie du turbo, à savoir le compresseur d’air, ressemble à un escargot qui se rétrécit.

Avec tous ses éléments, vous pouvez facilement repérer un turbocompresseur sur votre moteur diesel.

Comment fonctionne le turbo dans une voiture ?

Le principe de fonctionnement d'un turbocompresseur dans une voiture est très simple, mais pour être efficace, il convient d’utiliser des composants spécifiques et parfaitement adaptés. Commençons par le fait que le turbocompresseur utilise l'énergie du flux de gaz d'échappement pour entraîner la partie chaude.
La solution du turbocompresseur diffère donc du compresseur car l'énergie issue des gaz d’échappement n’est pas utilisée mais est traitée comme une perte.
Le turbocompresseur peut donc être considéré comme fonctionnant “gratuitement”, sans générer de pertes, alors que le compresseur utilise une partie de l'énergie du fonctionnement du moteur car il est entraîné par l'arbre moteur. Toutefois, il est à noter que le travail du turbocompresseur ne peut être ressenti qu'après un certain temps à partir de l'augmentation du régime moteur. En effet, la turbine doit accélérer, la roue de compression doit comprimer l'air et c’est seulement après que la puissance augmente sensiblement.

Pour revenir à la partie chaude du turbocompresseur, elle porte un tel nom, car la turbine du turbocompresseur entraînée par les gaz d'échappement chauds peut atteindre une température supérieure à 800°. Cette turbine est reliée par un axe à une deuxième hélice qui aura comme rôle d'envoyer une masse d'air élevée vers l'admission (l'air qui s'accumule finit par se compresser). Cet air compressé sera envoyé dans le moteur ce qui permet d’augmenter l'apport d'oxygène (qui est d'environ 20% de l'air) dans la chambre de combustion, ce qui augmente la puissance (car plus il y a d'air, plus on peut mettre de carburant). La pression peut être régulée par voie électronique via le wastegate.

Il convient également de noter que la vitesse du turbo peut dépasser sans soucis les 200 000 tours par minute. Les contraintes sont donc très importantes sur les ailettes et les roulements (si les ailettes sont mobile on parle alors de géométrie variable). Il est donc très important de bien lubrifier l'arbre, et un manque de lubrification ou une lubrification insuffisante entraîne des dommages. Un autre élément du turbo est la partie froide, qui ne reflète pas complètement la réalité, car la température dans la partie froide dépasse souvent les 100° Celsius. Ce nom est utilisé car la température reste 5 fois inférieure à celle de la partie chaude.

Pourquoi y a-t-il un intercooler dans le turbo ?

La température optimale de fonctionnement d'un moteur diesel est d'environ 90 degrés. Néanmoins, au fil des ans, grâce au changement de l'eau dans le système de refroidissement avec un point d'ébullition de 100° Celsius, par le liquide de refroidissement avec un point d'ébullition à 120°, la température de fonctionnement d’un moteur peut varier de 80 à 100°. Le turbocompresseur compresse de l'air dont la température dépasse la plage optimale de température de fonctionnement du moteur, et augmente ainsi la température de ce dernier. C'est un phénomène qui n’est pas souhaitable et la tâche de l'intercooler est de le minimiser. L'intercooler est donc un refroidisseur d'air de suralimentation et sa présence est nécessaire pour assurer les meilleures performances et une plus longue longévité du moteur dans le temps.

Combien coûte un turbo ?

Pour répondre à cette question, il convient d’en poser une nouvelle qui est "Pour quel genre de turbo ?” Aujourd’hui, il existe autant de modèles de voitures qu’autant de modèles de turbocompresseurs. La plupart d'entre eux sont presque dédiés à un modèle spécifique et parfois même une série.

Ce qui va influencer le tarif d’un turbo est sa rareté. Et comme le souligne l’adage “tout ce qui est rare est précieux”, plus un modèle est rare, plus il sera cher. Un autre facteur influençant le prix d'un turbo est sa construction. En effet, la présence d'une géométrie variable rend le turbocompresseur plus cher par rapport à celui qui dispose d’une conception “classique”.
Pour les voitures puissantes (BMW, Audi, Mercedes entre autre) équipées 2 turbos, comme les modèles de Twin Turbo, Bi-Turbo, la note augmente rapidement. A titre d'exemple, le prix d'un nouveau turbocompresseur de marque GARRETT (référence 751851), pour les modèles populaires du Groupe Volkswagen (Audi A3, Seat Leon, Skoda Octavia, Volkswagen Passat, Golf ou Touran), coûte souvent plus de 260€. Et il convient de souligner qu’il s’agit d’un turbocompresseur standard à géométrie variable pour le très populaire moteur 1.9 TDI. Les turbos pour les voitures moins répandues et "exotiques" et les systèmes composés de plusieurs turbocompresseurs bénéficieront d’un prix de vente plus élevé dépassant souvent les 1.000€. En outre, il convient d'entretenir correctement votre turbo pour améliorer sa durée de vie.

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Quand acheter un turbo neuf ou en échange standard ?

L’échange standard de turbo consiste en la régénération ou remise à neuf (c'est-à-dire la réparation complète d'un turbocompresseur) afin de disposer d’une pièce qui remplit son rôle de manière efficace.
L’échange standard vous permet de réduire le coût de plus de 50% par rapport à un turbocompresseur neuf. En effet, ces derniers sont beaucoup plus chers et sont conseillés pour les véhicules très récents, encore sous garantie constructeur, ou pour les modèles “rares”.
Pour les autres modèles, la régénération professionnelle du turbocompresseur permet de rétablir le rendement optimal du turbocompresseur et de retrouver les performances d’origine tout en vous faisant bénéficier d’une garantie de 2 ans sur la pièce.

Pour bénéficier de cette alternative qui se révèle être moins chère et tout aussi fiable qu’un turbo neuf vous pouvez choisir directement votre pièce auto sur notre site ou en contactant notre service client au 03.89.20.09.99.