Qu'est-ce qu'un turbo à géométrie variable et comment ça marche ?
Teneur
Si vous avez besoin de plus de réactivité de votre turbo sans sacrifier la puissance de pointe, un turbo à géométrie variable peut être exactement ce dont vous avez besoin. Ici, nous vous expliquerons ce qu'est le VGT et comment il fonctionne, ainsi que ses avantages par rapport à un turbocompresseur à géométrie fixe.
Les turbocompresseurs sont excellents car ils absorbent l'énergie indésirable et l'utilisent pour augmenter la puissance du moteur. Le turbocompresseur à géométrie variable est une version avancée de cette technologie qui offre un certain nombre d'avantages ainsi qu'une complexité accrue. Grâce à une vidéo réalisée par KF Turbo sur Instagram, nous avons pu voir de plus près ce qui rend un turbo à géométrie variable si spécial.
Comment fonctionne un turbocompresseur à géométrie variable ?
La vidéo nous montre l'intérieur d'un turbocompresseur à palettes variables typique. Il est constitué d'un ensemble d'aubes disposées autour de la turbine d'échappement dont l'angle est commandé par un actionneur. Par exemple, il existe d'autres modèles avec des palettes qui montent et descendent ; ils sont plus fréquents dans les machines plus lourdes telles que les camions ou autres gros véhicules.
Quelle est la différence entre un turbocompresseur à géométrie fixe ?
Dans un turbocompresseur à géométrie fixe conventionnel, les gaz d'échappement traversent une turbine et la font tourner, ce qui fait tourner un compresseur attaché qui crée une poussée pour le moteur. À bas régime, le moteur ne génère pas suffisamment de débit d'échappement pour faire tourner la turbine et créer des niveaux de suralimentation significatifs. À ce stade, on dit que le système est en dessous du seuil de suralimentation.
Une fois que le moteur atteint un régime suffisamment élevé pour générer de la poussée, il faut encore un certain temps pour faire tourner la turbine jusqu'à la bonne vitesse ; c'est ce qu'on appelle le turbo lag. Le décalage du turbo et le seuil de suralimentation sont plus élevés pour les gros turbos qui nécessitent plus de puissance pour tourner. Cependant, ces turbines à débit plus élevé sont capables de générer plus de puissance. C'est un compromis, comme tant d'autres choses en ingénierie.
Quel est l'avantage d'un turbocompresseur à géométrie variable ?
Un turbocompresseur à géométrie variable cherche à changer cela en ajoutant des aubes ou d'autres éléments qui modifient fonctionnellement la géométrie du système de turbine. Dans un turbocompresseur à palettes rotatives comme celui illustré ici, les palettes restent largement fermées à bas régime, limitant le flux de gaz d'échappement vers les palettes. Cette limitation augmente le débit, ce qui aide les gaz d'échappement à accélérer plus rapidement la turbine. Cela abaisse le seuil de suralimentation et réduit le décalage du turbo.
Pénalité RPM
Cependant, avoir une telle limitation serait une pénalité sévère à des régimes plus élevés, lorsque le moteur doit pomper plus de gaz d'échappement pour générer de la puissance. Dans cet état, les aubes s'ouvrent pour laisser passer autant de gaz d'échappement que possible à travers le turbocompresseur, évitant ainsi une restriction qui augmenterait la contre-pression et réduirait la puissance.
Pourquoi un turbocompresseur à géométrie variable est-il plus pratique ?
Ainsi, le moteur turbo à géométrie variable est vraiment le meilleur des deux mondes. Le VGT peut fournir beaucoup de puissance sans les compromis habituels de seuil de suralimentation élevé et de décalage turbo qui accompagnent généralement une grosse configuration turbo. L'efficacité globale est également améliorée et, dans certains cas, les pales peuvent même être utilisées comme frein moteur. La vidéo ci-dessous est une excellente explication du fonctionnement de cette technologie, avec un diagramme de tableau blanc utile.
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