Turbo à géométrie variable : comment ça marche ?

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Le fonctionnement de tout véhicule dépend d’un ensemble de pièces et d’une suite de mouvements créant de l’énergie. Au nombre de ces éléments, on retrouve le turbocompresseur à géométrie variable.

Il fonctionne comme un moulin en aspirant les gaz d’échappement produits par le moteur. Ensuite, sa turbine envoie l’air ainsi avalé dans le circuit d’admission. Cela permet d’augmenter l’apport en oxygène et de favoriser la puissance.

Encore appelé TGV, le turbo à géométrie variable est un indispensable des voitures. Son mécanisme suivant des règles bien définies, il convient de mieux le comprendre pour pouvoir en profiter. Focus!

Qu’est-ce que la géométrie variable du turbo ?

Le turbocompresseur est en réalité une pièce composée de deux hélices connectées entre elles : la turbine et le compresseur. Son mécanisme consiste à faire tourner la turbine par les gaz d’échappement expulsés par le moteur. La turbine se charge ensuite d’envoyer une masse d’air vers l’admission. Au fur et à mesure qu’il s’accumule, cet air se compresse et est ensuite renvoyé dans le moteur. Il augmente ainsi la quantité d’oxygène dans la chambre de combustion et donne une plus grande puissance au moteur.

Avec ce mode de fonctionnement, il est essentiel de réguler la pression du turbocompresseur dans l’admission. En effet, plus la pression et le régime augmentent et plus la turbine est accélérée jusqu’à entrainer la détérioration du moteur. Sur les turbos classiques, on retrouve une soupape de décharge qui permet de rediriger le flux des gaz d’échappement une fois que l’air d’admission a atteint un certain niveau de pression.

Avec la géométrie variable, le turbocompresseur est équipé d’un système d’ailettes rotatives commandées par le moteur électronique. Elles sont comparables aux ailes à volets mobiles d’un avion sur lesquelles on peut agir en fonction de la position.

Ainsi, lorsque le moteur tourne à bas régime, les ailettes articulées du TGV sont fermées et les gaz d’échappement passent par la turbine. Quand le régime du moteur augmente, les ailettes s’ouvrent petit à petit et font dévier les flux de gaz de la turbine. Cela finit par rendre cette dernière non-fonctionnelle et permet donc de contrôler la pression de l’air.

Comment reconnaître un turbo à géométrie variable ?

Les véhicules de nos jours sont pour la plupart équipés de turbos à géométrie variable. Toutefois, il peut arriver que cela ne soit pas le cas et il devient alors nécessaire de procéder à une petite vérification. Pour les professionnels, il est aisé de reconnaître un TGV. Néanmoins, même sans être un spécialiste en la matière, il est possible d’y arriver grâce à quelques astuces.

Avant toute chose, il faut dire que le TGV est toujours commandé par le système de gestion du moteur.

Rattachée à la soupape de régulation de la pression ou wastegate, la durite du TGV ne conduit pas au turbo ou au collecteur d’admission, mais plutôt à l’électrovanne. Ici, l’actionneur est équipé d’un levier fixé sur la partie centrale du turbo et relié au carter échappement. Pour les turbos non-variables, le levier est plutôt parallèle à la partie centrale et monté latéralement sur le carter échappement.

Pour reconnaître un turbo à géométrie variable, il est aussi possible de se fier à la plaque du constructeur encore appelée méplat. Elle est située sur le carter d’admission du turbo. Dans le cas d’un TGV, il y est inscrit la lettre « V » pour variable. Cela veut donc dire que sur un turbo à géométrie variable de la marque Garett, sur la plaquette, il pourrait y être écrit « GT1544V » et sur un autre de la marque Borgwarner (KKK), on y verrait plutôt BV39-0022.

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Quels sont les avantages d’un turbo à géométrie variable ?

Le turbocompresseur à géométrie variable a été conçu dans le but de corriger certaines imperfections du turbo non variable. À cet effet, il présente de nombreux avantages.

En premier lieu, il faut dire que la géométrie variable réduit la réaction du turbo. Elle assure également une excellente performance du moteur sur des plages d’efficacité beaucoup plus étendue. Grâce au TGV, on constate la correction de la caractéristique brutale On-Off. Avec ce mécanisme, l’énergie des gaz d’échappement n’est pas perdue, elle est plutôt utilisée.

Ensuite, l’on constate que les turbos à géométrie variable offrent une meilleure combustion. Avec eux, les gros moteurs ne sont plus utiles, car les fabricants de cette pièce peuvent en utiliser de plus petits qui sont dotés d’une grande efficacité. Ces derniers consomment généralement 40 % de carburant de moins que les moteurs plus imposants. Ce faisant, ils rejettent moins de gaz à effet de serre.

Les avantages écologiques du TGV ne s’arrêtent pas là. Ce mécanisme assure un contrôle plus efficace du mélange air et carburant. Il apporte également plus d’air au moteur. Ces deux caractéristiques permettent d’obtenir une combustion bien plus propre que celle du turbo non variable.

L’on retient donc que le TGV améliore les performances des moteurs avec un impact écologique moindre par rapport au turbo non variable.

Comment tester l’électrovanne de turbo ?

Assemblage de plastique composé d’un bobinage électromagnétique et d’une vanne d’air, l’électrovanne de turbo commande la wastegate avec une dépression d’air. Quand elle est défectueuse, le fonctionnement du moteur est affecté. Il est donc nécessaire de la vérifier régulièrement.

Il est possible de tester la fonction pneumatique de l’électrovanne. Dans ce cas, l’on se sert d’une jauge à dépression que l’on connecte à la sortie de la pompe à vide. Il faut ensuite démarrer le moteur et s’assurer que la dépression a atteint 0,98 bar en moins d’une seconde. Après cela, on arrête le moteur et on vérifie si ce vide total persiste pendant plusieurs minutes. Dans le cas contraire ou si l’on remarque que la dépression prend plus d’une seconde, l’électrovanne est donc en panne et il faut la remplacer.

Lorsque le test pneumatique ne signale aucun dysfonctionnement, il s’agit certainement d’un problème électrique. Pour vérifier cela, l’on connecte un multimètre aux deux bornes de l’électrovanne. Cela doit être fait en position mesure de résistance en ohm. Si cette mesure est égale à 1 (ou infinie), il faut changer l’électrovanne car elle est HS.

Quels sont les symptômes d’un turbo à géométrie variable grippé ?

On dit qu’un TGV est grippé lorsque son système de régulation de pression ne fonctionne plus normalement. Ses ailettes de régulation, étant soumises aux fortes températures des gaz d’échappement, se couvrent de calamine. C’est cet encrassement qui grippe le moteur.

Le symptôme principal d’un turbo grippé est une perte importante de puissance au niveau du moteur. Le véhicule a du mal à avancer et il consomme beaucoup. Sur les véhicules de dernière génération, la gestion électronique permet également de signaler un TGV grippé. Elle impose en effet un mode de fonctionnement dégradé avec une limitation du régime. Dans ce cas, le voyant « check » ou voyant OBD présent sur le tableau de bord s’allume et permet d’alerter le conducteur.

En cas de turbo à géométrie variable grippé, il est essentiel de le remplacer par une pièce neuve ou alors de procéder à un dégrippage du système à ailettes. Cette maintenance doit être effectuée par un professionnel qualifié.

Le turbo à géométrie variable est une pièce majeure des véhicules. Son rôle de régulateur de pression permet d’assurer la longévité du moteur. Il est donc important d’en prendre grand soin pour éviter une dégradation totale ou partielle du moteur.