Je ne suis ni mécanicien, ni physicien, donc il peut me manquer des explications, je peux survoler certains points ou manquer de précisions. Merci de ne pas m'en tenir rigueur et si vous avez mieux, je suis preneur !
Ce que je vais développer ici, je l'ai appris en lisant plein d'articles en français et anglais, en parcourant aussi beaucoup le forum NewTiburon, en me renseignant sur les applications et kit turbo pour nos coupés.
J'espère que cet article répondra à plusieurs questions que certains se posent peut être..
On commence par qu'est ce qu'un turbo, et comment cela fonctionne t-il?
Un turbo est composé de 3 grandes parties:
- un carter turbine : en forme d'escargot, il récupère les gaz d'échappement qui vont entrainer la turbine avant d'être libérés par le centre
- un carter palier : sert à lubrifier l'axe reliant la roue de compression et la turbine, et parfois à refroidir le turbo
- un carter compresseur : le centre du carter aspire l'air à l'aide de la roue de compression (entrainée par la rotation de la turbine côté échappement) qui le compresse dans le reste du circuit d'admission
Un turbo moderne est capable de tourner à plus de 200 000 tr/min..
L'entrainement de la turbine provoque la rotation de la roue de compression qui elle même provoque l'augmentation de pression de l'air dans le circuit d'admission. Cet air compressé arrive dans le moteur au niveau des chambres de combustion dans lesquelles se fait le mélange air/essence et l'allumage.
Une fois la combustion accomplie, les gaz d'échappement partent via le collecteur d'échappement dans la partie turbine du turbo et le cycle recommence.
Les gaz d'échappement sont évacués au centre de la turbine via un "downpipe" pour rejoindre la ligne d'échappement.
La wastegate :
On a vu que le fonctionnement d'un turbo est simple. Plus il y a de gaz d'échappement, plus vite le turbo va tourner et plus d'air il va compresser.
On se heurte alors à un problème: sans garde fou, le turbo accélère à l'infini (il explose avant, à moins que ce soit le moteur...
![lol :lol:](./images/smilies/lol.gif)
Son fonctionnement est assez simple. La wastegate est un clapet qui va s'ouvrir à partir d'une certaine pression afin de dévier une partie des gaz d'échappement directement dans la ligne (en ne passant du coup pas par la partie turbine).
Cette soupape est déclenchée par la pression de la partie compresseur via une petite durite. On peut en régler la dureté sur certains turbos.
Il existe 2 types de wastegate :
- interne (majorité des turbos d'origine)
- externe (turbos aftermarket, grosses pressions)
La dump valve / BOV :
C'est le fameux "pshiiit" du turbo. Elle a pour but de décompresser l'admission lorsque le papillon se referme (en décélération ou changement de rapport par exemple).
En effet, le turbo et sa roue de compression ont une inertie. C'est à dire que la compression d'un turbo n'est pas "on/off". Il faut un peu de temps pour avoir la rotation optimale du turbo, mais également pour que celle ci se stoppe.
Cette inertie pose donc un problème lorsque le papillon se referme complètement. La pression augmente alors dans l'admission et les gaz font demi tour, ce qui à terme abimera le turbo (la roue de compression est freinée d'un coup sec).
Pour éviter cela, on met une dump valve sur le circuit d'admission qui agira sur le même principe que la wastegate. Lorsque la pression voulue est atteinte, la valve s'ouvre et laisse échapper l'air de l'admission.
L'échangeur :
En physique, lorsque tu compresse un gaz, il s'échauffe.
Un turbo compressant l'air à l'admission à des pressions plus ou moins fortes "chauffe" ce dernier par cette pression.
Or, plus un gaz est chaud, plus il se dilate et donc moins il y a de gaz dans un même volume. Donc pour avoir le maximum d'air compressé dans le moteur il faut le refroidir, d'où l'utilité des échangeurs. Il existe des échangeur air-air ou air-eau. Plusieurs montages existent comme le montage de front, en V ou à plat (cas des impreza par exemple).
Voici donc grossièrement le fonctionnement basique d'un système turbo compressé.
Application aux coupés
Concernant nos coupés, les moteurs ne sont pas prévus pour la suralimentation.
Les moteurs beta sont bien conçu autour du même moteur que ceux des anciennes Eclipse turbo, mais diffèrent quand même sur beaucoup de point, Hyundai ayant modifié ce "world motor".
Cependant, les internes (pistons et bielles) sont très solides. Les bielles peuvent encaisser avec un bon réglage de la gestion 300whp. Les pistons eux sont capables de tenir une pression de 12 psi (0,83 bar).
La plus grosse modification sur le bloc est le perçage pour l'arrivée et le retour d'huile du turbo. Le reste, avec un bon kit n'est pas plus compliqué que le montage de tout autre pièce mécanique.
Enfin, et c'est là toute la difficulté, c'est la partie gestion. En effet, le moteur étant prévu pour ses 140ch d'origine, les injecteurs sont en conséquence (190cc) et ne permettent pas de compenser l'apport d'air du turbo.
Deux solutions sont alors possibles :
- le montage de gros injecteurs
- le montage d'une seconde rampe d'injection et ses 4 injecteurs supplémentaires
/!\ Attention !!
Je ne dis pas que le montage d'un turbo est simple sur un coupé ! C'est une opération qui reste délicate et qui ne se fait pas sur un coup de tête !
A cause de l'anti démarrage en France, nous avons du mal à accéder et modifier l'ECU. Un ECU reprogrammé comme pour les kits vendus par SFR est donc une vraie prise de tête.
Un des inconvénients des gros injecteurs, c'est la difficulté de gestion au ralenti et faible régime, car l'adage "qui peut le plus peut le moins" ne fonctionne pas trop dans ce cas là... C'est comme essayer de ne faire qu'une goutte avec un tuyau d'arrosage en schématisant énormément.
![Sourire farceur :D](./images/smilies/grin.png)
Si on ne peut pas jouer avec l'ECU, on peut toujours le tromper à l'aide d'un Piggyback, mais dans le cas des gros injecteurs, on en revient toujours au même problème, il est difficile d'avoir un bon réglage.
La solution est donc l'ajout d'une seconde rampe d'injection avec ses 4 injecteurs supplémentaires accouplés à un Piggyback. Cette injection supplémentaire ne se met en route que lorsque le turbo va charger.
L'avantage, c'est que l'ECU n'est pas trompé, il aura toujours une information de la stoechiometrie exacte de la part des sondes lambda sans bricolage. Lorsque le turbo ne charge pas, on est sur un fonctionnement N/A du moteur, donc même conso.
C'est le principe des turbos proposés par Denis de Atelier HP ou des kits Jattus.
Quelles sont les pièces essentielles?
Ci dessous une liste des pièces principales. Ce n'est pas exhaustif, loin de là, mais ce sont déjà les grosses pièces incontournable à mon sens.
- Le turbo (bah oui, ça serait un peu con sinon :mrgreen: ). Pour un coupé pas trop "on/off", un T3 ou un TD05 16G sont des must. On pas aller sur plus gros, mais pour une application quotidienne, ça n'a pas trop d'intérêt, d'autant plus que le but n'est pas de battre des records de puissance, mais plus de rendre la vraie motorisation que ce coupé méritait. C'est qu'il faut les passer au sol les canassons !
- Le collecteur d'échappement spécial turbo. Il faut forcément en prendre un adapté au turbo choisi, et si pas le choix, il faudra faire souder la bride adéquate. Attention, sur le coupé, certains collecteurs ont tendance à trop rapprocher la partie échappement du turbo contre l'alternateur ce qui peut gêner pour le downpipe, mais aussi abimer l'alternateur à cause de la chaleur extrême atteinte.
- Le downpipe. Soit adapté au collecteur, soit à faire réaliser. Un diamètre interne de 2,5" (63mm) est suffisant pour un T3 ou un TD05 16G.
- Une ligne inox de 2,5" pour une application inférieure à 300whp. Au delà, il faudra passer à du 3".
- Un échangeur (air-air ou air eau selon vos goûts) assez grand pour refroidir efficacement l'air compressé, mais pas trop gros pour éviter de créer trop de lag (délai entre l'appui sur l'accélérateur et la charge du turbo, le fameux coup de pied au cul).
- Des tubes alu pour l'admission adaptés à votre turbo et échangeur.
- une BOV (Blow Off Valve)
- Un filtre à air de qualité
- des durites pour l'arrivée et le retour d'huile et d'eau
- une 2e rampe d'injection (si solution choisie)
- 4 gros injecteurs (quelque soit la configuration de l'arrivée d'essence choisie)
- un piggyback adapté (personnellement SMT-6)
- une sonde large bande (Innovate, Zeitronix ou AEM sont de bons choix)
- Des manos. Minimum : pression d'huile, T° d'huile, pression du boost
- Un embrayage renforcé
Ca c'est pour la partie moteur (je crois ne pas avoir oublié de grosse pièce). En toute logique, si on augmente la puissance, il faut également jouer sur d'autres tableaux pour garder une prépa cohérente (freins, suspensions).
Je continuerai de développer cet article plus tard, en fonction des questions et demandes diverses.