Le TGV

Le Turbo à géométrie variable

Le turbocompresseur crée la pression avec la vitesse de rotation, mais avec des limites.
Un petit turbocompresseur aura un temps de réponse très court et sera efficace dans les faibles régimes. Par contre, il ne pourra pas délivrer un débit élevé à haut régime.
Un gros turbocompresseur fournira ce débit élevé à haut régime, mais sera long à mettre en régime. Il aura donc un temps de réponse inacceptable (" temps mort " entre le besoin du conducteur et l'arrivée de la pression).
Le Turbocompresseur à Géométrie Variable (TGV) permet d'élargir la plage du régime d'utilisation. Une variation de la position des ailettes " transforment " la turbine en petit ou gros turbocompresseur. Ces ailettes sont pilotées par un boîtier électronique.
Le TGV est aussi appelé VNT pour "Variable Nozzle Turbine".

Bas régime moteur :
les ailettes sont fermées. Les gaz d'échappement, en faible quantité, sont accélérés dans l'escargot de la turbine.

Haut régime moteur :
les ailettes sont ouvertes. Les gaz d'échappement vont directement sur la turbine.

Une deuxième technique variant l'entrée des gaz d'échappement est aussi utilisée; voir ci-dessous le principe utilisé sur la Citroën C5 HDi :

Le système twin scroll

Certains turbocompresseurs ont un collecteur d'échappement à double entrée (système twin scroll). Cette architecture limite la ré-aspiration des gaz entre deux cylindres.

Par exemple, lorsque le cylindre N°3 est en début de cycle d'échappement, il peut envoyer ses gaz dans le cylindre N°1 en fin de cycle d'échappement.

Sur un 4 cylindres, la première entrée reçoit les cylindres N° 1 et 4 et la deuxième les cylindres N° 2 et 3.

Dans certains cas, une pompe à eau électrique continue le refroidissement du carter du turbo après l'arrêt du moteur pour éviter une montée en température incontrôlable (exemple moteur 3.0 turbodiesel de la future Renault Vel Satis).
A pleine charge, le turbo atteint une température de 1000 °C et un régime de près de 190 000 tr/mn.
 

Un turbo électrique pour 2005
 

Les équipementiers comptent accoupler le turbo à un moteur électrique.
Le premier intérêt sera d'entraîner le turbo dans les plus basses rotations du moteur pour augmenter sa plage d'utilisation.
En contrepartie, ce moteur électrique se transformera en générateur dans les hauts régimes et récupérera l'énergie au lieu de contrôler la pression du turbo par la soupape de régulation.
Ce turbo " électrique " fonctionnera sous 42 volts. Il devrait arriver vers 2005.
A la même période  tout l'équipement électrique du véhicule sera soumis à cette nouvelle norme de tension,grâce notamment à un turbo alternateur directement entraîné par le moteur thermique.

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