Les turbos ou turbocompresseurs sont des inventions vraiment géniales ; ils ont pour rôle d’augmenter le taux de dioxygène (O2) dans chaque cylindre tout en comprimant l’air d’admission afin d’augmenter la puissance du moteur. Cette invention a permis une conception de moteur plus petite, plus légère avec un rendement énergétique global accru. Alors, si vous recherchez un peu plus de puissance au volant ; vous pouvez donc opter pour un moteur à turbo. Même si son installation peut paraître relativement simple, le choix d’un moteur turbo comporte aussi ses propres problèmes. Après tout, c’est une partie de votre véhicule qui nécessite une maintenance régulière.
Il faut aussi noter que le turbocompresseur a également une relation assez intime avec le moteur ; ce qui veut dire que les problèmes pour l’un peuvent signifier des problèmes pour les deux. Comme pour tout véhicule, la panne du moteur turbo s’aggrave à mesure qu’elle reste non contrôlée. Pour cela, nous vous conseillons de tenir compte des signes et causes de défaillance possible de ces types de moteur que nous aborderons dans la suite de cet article. La connaissance de ces choses vous aidera à tirer le meilleur parti de votre turbo. À présent, voici trois signes importants qui montrent que votre turbo est mort.
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1. Les problèmes liés à la perte de puissance
La première chose que la plupart des gens remarquent comme défaillance au niveau de leur moteur est la perte de puissance. Cela pourrait être vérifié par une jauge de «boost». Cet état des choses pourrait également indiquer des dommages mécaniques, provoquant un raclage à grande vitesse des lames à l’intérieur du boîtier. Vous pouvez peut-être le sentir par un gémissement aigu lorsque vous conduisez. La sortie de fumée bleue par le tuyau d’échappement, en particulier lors de la mise en régime du moteur, faisant allusion à l’huile dans l’échappement devrait être le suspect de premier ordre. Alors, qu’est-ce qui pourrait causer cela ?
a) La survitesse
Une fois qu’un turbo est poussé hors de sa carte de compresseur, il peut ne pas toujours produire plus de suralimentation ; mais il crée presque toujours une pression excessive, ce qui fait que l’arbre voit plus de vitesse qu’il n’a été conçu pour gérer. En cas de survitesse, la roue de turbine (échappement) est généralement le premier composant qui cède. Nous en avons même vu quelques-uns se séparer et sortir du tuyau d’échappement à la vitesse de la lumière, très effrayante. C’est pourquoi un turbo de très bonne qualité qui pourra fonctionner pendant de longs moments, est la meilleure option, et vous pouvez les obtenir sur le site alsapieces.fr.
Vous n’êtes pas sans savoir que les scénarios de survitesse sont assez courants sur les diesels de hautes performances. Même sous un pick-up diesel moderne on peut voir 30 psi de suralimentation ou plus ; et il ne faut pas beaucoup en termes d’additionneurs de puissance pour dépasser les limites du chargeur OEM (à savoir les programmeurs et / ou les injecteurs plus gros).
Aussi sur le marché du diesel où la traction de traîneaux est extrêmement populaire, un seul turbocompresseur peut voir jusqu’à 100 psi de suralimentation. Par exemple, lorsque le turbo BorgWarner basé sur le S400 a été soumis à plus de 70 psi de suralimentation ; suivi d’un gros coup de nitreux et d’une soupape de décharge externe qui ne s’est pas ouverte, une survitesse catastrophique peut se produit.
Comme solution, il est conseillé de garder le rapport de pression de suralimentation de votre turbo aussi proche que possible de 1: 1 (1: 1,5 est OK dans la plupart des cas) ; ce qui peut impliquer de faire fonctionner une soupape de décharge pour purger l’excès de pression d’entraînement ou d’ouvrir le débit d’échappement, via un plus grand carter de turbine.
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b) La chaleur extrême
La chaleur extrême peut tout tuer, et il en va de même pour les turbocompresseurs. Une exposition prolongée à 2000 degrés Fahrenheit, finira par faire des ravages du côté turbine (échappement) du turbo. Les points de défaillance courants dus à la chaleur sont : les fissures de contrainte dans la bride d’entrée de la turbine ; les bords érodés des volutes d’entrée de la turbine (illustrées ci-dessous) ; et la déformation des extrémités des aubes de la roue de la turbine.
Les causes courantes de surchauffe sont les suivantes : les hautes performances, un système d’échappement restreint ; un refroidisseur intermédiaire fissuré ou même un filtre à air obstrué. D’après notre expérience, la chaleur endommagera quelque chose à l’intérieur du moteur (une soupape, un piston, etc.) avant de pouvoir endommager considérablement une roue de turbine.
Pour cela vous devez installer une jauge de pyromètre pour garder un œil sur la température des gaz d’échappement ; ensuite, restez dans le seuil de chaleur recommandé pour votre moteur.
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2. La perte d’huile causée par une fuite ou une faible pression d’huile résultant d’un filtre
Les turbos dépendent fortement de l’huile pour la lubrification et l’évacuation de la chaleur ; et de nombreux problèmes, peuvent être attribués à la qualité et à la quantité d’huile disponible. Ainsi, la qualité de l’huile souffre du fait que de petites particules sont aspirées du côté de l’admission d’air, de l’accumulation de carbone ; ou des débris du côté du moteur et de toutes petites fuites qui pourraient laisser entrer de la saleté. Même de très petites particules peuvent rapidement dégrader l’intégrité des roulements et du ventilateur. D’où la nécessité de garder l’huile fraîche et les filtres changés. La perte d’huile est causée par une fuite ou une faible pression d’huile résultant d’un filtre ou d’une conduite obstruée ; ce qui entraînera une énorme accumulation de chaleur induite par le frottement et endommagera rapidement les composants internes.
De plus, les joints qui maintiennent l’huile dans le système reposent sur une pression positive. Cependant, des tuyaux d’entrée et de sortie effondrés ; des problèmes avec le système d’alimentation en air et une marche au ralenti pendant des périodes prolongées ; tout cela peut donc créer un vide qui supprime cette pression d’étanchéité et permettra à son tour aux fuites de se produire. La fuite elle-même, est causée par un vide ou une connexion desserrée, et finira également par dégrader les joints. Comme causes on a :
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a) Les problèmes d’huile
Le manque de lubrification appropriée (alimentation en huile) tuera les roulements dans un turbocompresseur à palier lisse en peu de temps. Lorsqu’ils sont soumis à un manque d’alimentation en huile pendant de longues périodes de temps ; les paliers lisses commenceront finalement à permettre un jeu d’arbre ; suivi par le compresseur et /ou la roue de turbine entrant en contact avec son logement respectif. Une alimentation en huile inadéquate peut également endommager le palier de butée, et ainsi introduire une chaleur excessive dans la section centrale. En fait, sur les turbos à châssis plus grand ; il est recommandé d’utiliser une conduite d’alimentation en huile-6 AN (au minimum) ; afin de s’assurer que le débit d’huile approprié est toujours au robinet.
En effet, en ce qui concerne la contamination de l’huile, que ce soit par manque d’entretien de liquide de refroidissement ; de l’huile à moteur ou des débris d’un composant interne du moteur en panne ; elle peut également faire des ravages sur le turbocompresseur. Une huile à moteur corrompue peut entraîner tous les problèmes (roulements usés, palier de butée endommagé ou rayures de l’arbre) ; moins la surchauffe des roulements du turbocompresseur.
Dans de tel cas, ne faites pas fonctionner plus petit qu’une ligne d’alimentation en huile ; assurez-vous que votre huile moteur est changée régulièrement et qu’elle est toujours exempte de contaminants.
b) Scellez les fuites
La plupart des turbocompresseurs modernes utilisent des joints dynamiques (par rapport aux joints en carbone) ; ceux-ci empêchent l’huile fournie à la section centrale de pénétrer dans l’admission (compresseur) ou le côté d’échappement (turbine) du turbo. Cependant, des choses comme la pression excessive du carter dans les moteurs de haute puissance ; l’usure opérationnelle des joints ou une conduite de retour d’huile mal acheminée (ou sous-dimensionnée), peuvent entraîner des fuites d’huile. Une fois que la section centrale devient trop pressurisée, elle peut pousser l’huile dans le côté admission ou échappement du turbo.
Si vous utilisez une pression de carter ou une pression d’huile excessive en raison d’une application de haute puissance ; un meilleur système de ventilation du carter ou un système d’huile de carter sec devrait être examiné. Si vous utilisez de l’huile d’un vieux turbocompresseur, il est peut-être temps de le réviser.
c) La panne de palier de butée
Le palier de butée est situé le plus près de la roue du compresseur. Son travail est de limiter le jeu final ; notez surtout que le jeu final typique doit être compris entre 0,002 et 0,004 pouces. Étant donné que ce roulement repose sur une fine couche d’huile entre lui et l’arbre ; il est donc essentiel que le roulement n’entre pas en contact avec l’arbre. Une fois que le contact se produit, comme dans l’application de palier de butée à 270 degrés au milieu d’une reconstruction ; la défaillance du palier de butée est généralement imminente. Et une fois que le roulement de butée est parti, le contact roue-logement suivra bientôt. Chaque fois qu’un turbo est équipé d’une roue de compresseur de rechange (souvent plus grosse et plus lourde) ; la durée de vie d’un roulement de butée à 270 degrés est considérablement raccourcie.
L’un des meilleurs moyens d’améliorer la durabilité d’un turbocompresseur est d’ajouter un palier de butée à 360 degrés (à droite), qui fournira un cercle complet de lubrification à l’huile autour de l’arbre (contre 75% avec une unité à 270 degrés, à gauche).
Pour l’assurance (et dans la mesure du possible), ajoutez un palier de butée à 360 degrés à votre turbo ; ou soit spécifiez une option de poussée à 360 degrés lors de l’achat d’une nouvelle unité.
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3. La fuite d’air
Une fuite d’air empêchera le turbo d’accumuler la pression appropriée pour «charger» le moteur ; et de ce fait, le problème pourrait ne pas toujours être le turbo lui-même. Un filtre à air obstrué, des problèmes de compression dans le bloc, des fuites et des fissures ailleurs dans le moteur affecteront le fonctionnement du turbo. Il est également important de noter qu’un turbo permet à un moteur de produire plus de puissance, en travaillant plus fort.
Comme cause de fuite d’air, nous pouvons citer :
a) Les dommages causés par des objets étrangers
Chaque fois qu’un turbocompresseur ingère quelque chose ; que ce soit de la saleté, de la poussière, un chiffon d’atelier ou un boulon laissé dans l’admission, cela peut être un désastre. Malheureusement, les débris extérieurs traversant les aubes d’une roue de compresseur (côté admission), représentent 80% de toutes les pannes de turbo. Lorsque cette défaillance se produit, le bord d’attaque des aubes de la roue du compresseur indiquera tout impact des objets ; et l’alésage de l’inducteur (dans lequel se trouve la roue du compresseur), peut montrer des signes de contact ou de cicatrisation.
En effet, qu’est-ce qui est la principale cause la plus fréquente de débris infiltrant un turbo ? C’est un filtre à air sale. En fait, le manque d’entretien sur l’un des composants les plus basiques de votre véhicule, peut vous coûter un chiffre à quatre chiffres (turbo) ; et potentiellement un chiffre à cinq chiffres si des éclats d’obus se frayent un chemin dans le moteur. Heureusement, étant donné que la plupart des applications turbocompressées modernes utilisent un refroidisseur intermédiaire ; (un échangeur de chaleur positionné entre le turbo et le moteur) pour refroidir les températures d’admission ; et il devient souvent le piège des fragments de roue de compresseur.
Pour cela, utilisez un filtre à air de qualité avec un vêtement d’extérieur, et gardez-le propre s’il est réutilisable ou installez-en un nouveau à l’intervalle approprié ; s’il est remplaçable.
b) La flambée
Également appelé écorce de turbo ou gazouillis ; la surtension du compresseur se produit lorsque l’air d’admission revient réellement hors du compresseur. Cela se produit le plus souvent lorsque la surélévation est produite, puis coupée brusquement (c’est-à-dire que vous relâchez soudainement l’accélérateur). Le bruit que vous entendez est l’air comprimé emprisonné dans l’admission qui n’a nulle part où aller ; mais en arrière par la façon dont il est entré dans le turbo. La montée en flèche est extrêmement dure sur l’extrémité du compresseur du turbo, et une surtension prolongée finira par battre le palier de butée à mort. Les vannes de purge, sont couramment utilisées dans les applications à forte surtension. Si elle est suffisamment violente, une surtension peut littéralement faire exploser une roue de compresseur.
Cependant, les pires cas de surtension du turbo sont fréquents sur les véhicules surchargés ; (c’est-à-dire les applications où un turbocompresseur a été mal spécifié). Par exemple, une Dodge Ram à 12 soupapes de 5,9 L équipée d’un Cummins et d’une BorgWarner S400 de 71 mm. Parce que ce moteur a été conçu pour utiliser un turbo de 54 à 56 mm ; une unité avec une roue de compresseur (et de turbine) beaucoup plus grande, subira une poussée considérable à un régime moteur inférieur. Dans cette configuration, le turbo sera presque toujours dans la ligne de surtension, et il ne jouira jamais d’une longue durée de vie.
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