Le turbo

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Commençons par un peu de vocabulaire utile en parlant de turbo:

Le spool:le plus bas régime auquel le turbo va fournir la pression max demandée.
Le lag: le temps de réponse entre le moment où on appuie à fond sur l’accélérateur et celui où le turbo commence à donner de la pression.
Les housing: c'est le nom anglais des carters du turbo, mais ils sont également souvent utilisés par les francophones.

Les deux moitiés du turbo ont beaucoup de noms pour les désigner

Pour la partie par laquelle entre l'air venant du filtre:

En français: roue froide/carter froid/carter admission/partie froide/compresseur
En anglais:Cold side/inducer/inlet/compressor/intake

Pour la partie entrainée par les gazs d'échappement:

En français:roue chaude/carter chaud/carter échappement/partie chaude/turbine
En anglais: hot side/exducer/outlet/turbine/exhaust

Pour la suite nous utiliserons les termes "Compresseur" et "Turbine", les plus communs.


CHRA (Center Housing Rotating Assembly). C'est la partie centrale du turbo qui contient les paliers ou les roulements et qui relie les deux parties du turbo

Compressor Inducer :plus petit diamètre de la roue de compression.
Compressor Exducer :plus grand diamètre.


Turbine Inducer :plus grand diamètre de la roue d'échappement.
Turbine Exducer :plus petit diamètre.


Qu’est-ce qu’un turbo?Comment cela fonctionne-t-il?

Voici une vue éclatée d'un turbo


Pour faire simple et clair, je vous propose le lien suivant: http://golfy.free.fr/voitures/fonctionnement/turbo.html


Quel turbo choisir ?

Pour une utilisation routière, il faudra préférer un turbo avec le meilleur spool possible, qui sorte également plus de puissance que le turbo d’origine.
Sur GT et WRX :
le TD04 revendu par Andy Forrest pour maxi 320cv
Le VF34 ou 35 pour un objectif de 350cv
Un 20G ou un FP Green pour environ 400cv

Bien évidemment tout cela dépend aussi de la config générale de l’auto, des rapports de boite etc.

Pour le circuit ou les runs, le spool et le lag sont moins un problème dans la mesure où l'on peut au mieux exploiter les bon régimes une fois lancé, il faudra alors surtout voir la puissance et le couple recherchés.



Dans tous les cas, il faut donc savoir interpréter les flow map données par les constructeurs, pour peu qu’ils les donnent.

Ou trouver les flow map et comment les exploiter?

Il existe certains sites qui repertorient les flow map de certains turbos, sinon la plupart des grands constructeurs les donnent sur leurs sites.
Site stealth316
[url=not2fast.wryday.com/turbo/maps/all.html] site not2fast [/url]
Ici
Maps Garrett
Maps Garrett (pdf catalog)
[url=forums.nasioc.com/forums/showthread.php?t=620443] Recap du Nasioc [/url]

(La suite est tirée d'un post fait par XNWRX et issu du WCS, merci à lui )
Comment lire une flow map?
Je prend comme exemple le TD06H-20G puisqu'on le connait bien et que ses qualités sont indéniables. Donc voici le flow-map de ce turbo avec quelques indications supplémentaires



En abscisse, nous avons l'air-flow, c'est à dire la masse d'air par unité de temps aspirée par le turbo, et donc soufflée dans le moteur. Ici représenté en cfm (cubic foot per minute), ça correspond aussi à ce que mesure notre bon vieux débimètre (en gr/s), sachant que 1,16g d'air = 1L et que 1L = 0,03531CF, on peut écrire que 600cfm = 328,5gr/s.
Avec la maintenant fameuse approximation cv = 1,3xAir-Flow (gr/s), on peut donc aussi estimer la puissance correspondante, par exemple 600cfm = 427CV (ça donne déja une bonne idée de ce dont est capable ce sèche-cheveux ). Ce n'est qu'une approximation, mais elle s'est révélée assez juste, bien que beaucoup d'autres paramètres entrent en ligne de compte (richesse, avance, rendement...).

En ordonnée, nous avons le PR (Pressure Ratio). C'est le rapport entre la pression en entrée du turbo et la pression en sortie du turbo. Donc au niveau de la mer, avec une pression atmosphérique de 1 bar à l'entrée, un PR de 2 correspond à une pression de sortie de 2 bar absolus, soit 1 bar relatif (c'est la pression relative dont on parle communément pour dire à combien souffle le turbo). 2 correspond donc à une pression turbo de 1 bar. De fait, si on monte en altitude, la pression athmosphérique chute, et un PR de 2 ne correspond plus à 1 bar, mais à moins : un turbo perd en efficacité lorsqu'on monte en altitude ou que la pression atmo est basse. A l'inverse, un turbo gagne en efficacité avec une pression atmo plus élevée. Lorsque le turbo est monté sur un moteur, il y a des pertes de charge dans l'échangeur et le collecteur d'admission, il faut donc en général prendre 0,1 bar de plus au niveau des maps (par exemple PR = 2,1 pour 1 bar réellement dans le moteur).

Maintenant les courbes du graph :

Les éllipses inclinées sont les courbes d'équi-efficacité. Le graph est un graph 3D, mais la 3D étant difficile à représenter en 2D, on trace ces éllipses qui indiquent la zone où le rendement est identique. Au centre, on a le sommet de la montagne, c'est à dire le meilleur rendement. Plus on s'éloigne de cette ellipse centrale, moins le rendement est bon. Pour chaque ellipse, l'efficacité est indiquée le long de celle-ci (ici 77%, 76%, 75%, 73%, 70% et 68%).
Globalement, plus on utilisera le turbo avec une efficacité maximale, moins la différence de T° entre l'air entrant et l'air sortant sera importante et meilleur sera le rendement moteur. On peut considérer que faire tourner un turbo avec moins de 60% d'efficacité n'est vraiment pas recommandé (on constate que le 20G a un très bon gabarit puisqu'il ne descend pas en dessous de 68%). C'est là que le FMIC apporte un gros avantage.
L'orientation dans leur grand axe de ces ellipses est important puisqu'elle se trouve dans l'axe des régimes moteur (on y reviendra). En gros, plus elle sont raides vers la gauche, plus le turbo sera adapté à une petite cylindrée moteur. Plus elles sont penchées vers la droite, plus le turbo sera adapté à une grosse cylindrée. Le génie de certains comme Garrett est de courber cet axe (les ellipses deviennent patatoides) pour avoir le meilleur des deux mondes.

Les lignes qui traversent ces équi-efficacités (horizontales qui se courbent vers le bas en allant vers la droite) correspondent à la vitesse de rotation du compresseur (vitesse indiquée en bout de ligne à droite). On constate sur le 20G que le maximum est à 130000 tr/mn, ce qui est énorme et explique la nécessité d'un parfait équilibrage des parties mobiles (compresseur/arbre/turbine) et d'une parfaite lubrification/refroidissement.

Maintenant voyons ce qui se passe hors de ce gabarit représenté par ces courbes :
A gauche, représenté en rouge sur le graph, nous avons la "surge area". C'est la zone où le moteur demande plus d'air (plus de cfm) que le turbo ne peut en fournir à la pression demandée (PR). Dans ce cas, le turbo va "pomper" puisqu'il n'a pas de contre-pression : tout ce qui rentre est absorbé par le moteur sans effort et il est donc impossible de créer de la pression. C'est le fameux "WooouuuWoouuuuWoouuuu" que certains connaissent lorsqu'il essayent de mettre 1,4 bar à 2000tr/mn. Il ne sert à rien d'entrer dans cette zone (demander trop de pression à un régime faible), le turbo ne pourra pas y rentrer.

A droite, représenté en vert sur le graph, nous avons la "choke area". Entrer dans cette zone n'est pas recommandé car elle peut être dangereuse pour le turbo, et pour le moteur. Dans cette zone, l'air en bout de pales compresseur atteind ou dépasse la vitesse du son (qui dépend de toute la structure pale/carter/pressions locales). Aller au dela de cette zone ne sert de toute façon à rien puisqu'on a beau augmenter le régime de rotation du compresseur, cela ne produit pas plus de volume d'air admis et fait croitre la pression pour rien. On atteint cette zone aisément en demandant beaucoup de pression dans les tours. Le turbo ês'arrete d'être efficace et ne fournit pas plus.

La zone en bleu en haut correspond à une zone qu'il ne vaut mieux pas atteindre puisque c'est au dessus de la vitesse de rotation maximale que peut encaisser raisonnablement le turbo. Aller dans cette zone, c'est assurément casser rapidement le turbo. On peut l'atteindre en demandant beaucoup trop de pression (augmenter le PR).

Les points remarquables maintenant, ils sont au nombre de 2 :

La pression maximale que peut fournir le turbo correspond au point le plus haut du gabarit. Ici un PR de 2,9 (soit 1,9 bar de P turbo à 1 bar de P athmo) à 130000tr/mn, fournissant alors 500cfm. On verra plus tard comment se servir de ce point.

Le flow max (donc la puissance max) que peut souffler le turbo correspond au point le plus à droite du gabarit. Ici 680 cfm à un PR de 2,3 (soit 1,3 bar de pression turbo à une P athmo de 1 bar). En gros donc, ce turbo est capable de 500CV avec 1,3 bar. On constate aussi qu'on ne peut pas lui demander de souffler à une pression supérieure puisqu'on entre alors directement dans la zone bleue ou verte.

Entre ces deux points remarquables (2,9 ; 500) et (2,3 ; 680), il faudra faire chutter le PR (la pression turbo) pour rester en dessous de la zone bleue si on veut utiliser le turbo au maximum de ses possibilités. On remarquera au passage que sur ce trajet qui longe la ligne bleue, l'efficacité du 20G reste toujours entre 75 et 70%, ce qui est remarquable.


On a vu que les flow-map d'un turbo s'exprimaient en fonction de l'air-flow et du PR (pressure ratio, dont on déduit la presion).
Pour bien faire, il va nous falloir déterminer des caractéristiques moteur qui vont s'exprimer dans les memes échelles, de sorte qu'on puisse faire correspondre les 2.

Un moteur n'est jamais qu'un système qui va aspirer un certain volume d'air pour le transformer en énergie (lorsqu'il est mélangé avec l'essence). Ce volume d'air aspiré (ou forcé) est fonction du régime moteur. Par exemple sur un moteur 4 temps de 2L, à chaque cycle complet (admission/compression/détente/échappement), les cylindres absorbent 2L de mélange air/essence. Donc à chaque tour moteur, on absorbe 1L. On constate donc évidemment que plus le moteur va tourner vite, plus il va absorber un volume important de mélange par unité de temps.
Par exemple, à 2000 tr/mn, un 4 temps 2L va absorber 2000L/mn. A 4000 tr/mn, il va absorber 4000L/mn et à 8000 tr/mn il va absorber 8000L/mn. Cette loi est immuable quel que soit le type de moteur. La seule pondération qu'on pourrait apporter concerne la capacité du système d'admission (filtre, durite d'induction, collecteur d'admission, soupapes...) à absorber ce volume, notamment lorsqu'il devient élevé (c'est là que les distributions variables et à 16 soupapes ont un role à jouer). Négligeons toutefois ce facteur.
Nous avons donc ici notre abscisse puisque comme nous l'avons vu auparavant, 1L d'air = 0,03531 cf, ce qui implique que :
à 2000 tr/mn on absorbe 70,6 cfm
à 4000 tr/mn on absorbe 141,2 cfm
à 8000 tr/mn on absorbe 282,4 cfm

Tout cela est vrai à pression athmosphérique standard, c'est à dire 1 bar (0 bar relatif si on se rapporte à ce qu'on nomme Pression turbo). C'est donc vrai pour un moteur atmo.

Le rôle d'un turbo, c'est justement de faire rentrer dans les cylindres plus d'air qu'il ne peut en absorber naturellement. Ceci est possible uniquement parce que l'air est un gaz, donc compressible. Grâce au turbo, on va donc faire rentrer dans les cylindres autant d'air qu'un moteur atmo de cylindrée plus élevée en absorberait naturellement...voilà comment on donne à un moteur 2L les performances d'un 3L ou plus
A pression double, la masse d'air admise est double. Pour reprendre nos chiffres, nous aurons à un PR de 2 (pression turbo de 1 bar) :
à 2000 tr/mn on absorbe 141,2 cfm
à 4000 tr/mn on absorbe 282,4 cfm
à 8000 tr/mn on absorbe 564,8 cfm
Nous avons maintenant notre ordonnée (PR)

Les points à placer sur le graphe [cfm ; PR] du flow-map turbo sont alors des régimes moteur : à chaque abscisse (cfm) et ordonnée (PR) correspond un régime moteur.
Nous avons la chance que ces lois soient linéaires (chaque fois que je double la pression, j'obtient un cfm double ou chaque fois que je double le régime, j'obtient un cfm double). On peut donc tracer des droites correspondant à un régime constant. C'est ce que représente le graph ci-dessous sur le flow-map du 20G avec un moteur 2L 4 temps :



Que constatons nous ?
d'une part qu'à 2000tr/mn, il ne faut pas espérer plus de 0,4 bar de pression. A 3000tr/mn, plus de 1,1 bar et à 4000, plus de 1,45 bar. au dessus, c'est la fete
Ce 20G est assez bien adapté à un moteur 2L pouvant accepter de monter à 8000tr/mn avec un peu de pression (vive le 2L STi ). On constate cela par le fait que le gabarit du turbo est assez bien centré par rapport à l'ensemble des droites de régimes. Cela dit, il serait encore mieux adapté à un bloc 2L2, les droites de régimes étant dans ce cas décalées vers la droite, fournissant un meilleur centrage.
Pourquoi vaut-il mieux être centré ? simplement parce que c'est ainsi qu'on utilise la meilleure plage d'efficacité du turbo.
Si le moteur 2L ne peut encaisser de la pression au dessus de 6000tr/mn, alors ce turbo est mal adapté (les droites 7000 et 8000 ne servant alors plus à rien) parce qu'il est trop gros. Du coup, la zone à droite n'est jamais exploitée et la zone à gauche qui pourrait etre possible avec un turbo plus petit (bas régimes avec de la pression) n'est pas possible avec ce gros turbo.
On consteta aussi que la zone d'efficacité maximale se situe pile dans l'axe de la droite de régime 6000tr/mn : cette zone 5000 à 6000tr/mn est celle où on pourra mettre beaucoup de pression avec un beau rendement.

La figure ci-dessous présente en bleu la pression que pourrait mettre quelqu'un qui a un moteur 2L extrèmement robuste avec ce 20G. En vert, ce que j'y met sur mon 2L STi (la zone en vert qui passe dans la surge area est valide grâce au TD05/06-20G qui est capable de fournir dans cette zone, contrairement au TD06H-20G représenté ici).

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En conclusion : ces courbes permettent de bien choisir son turbo en fonction du moteur et des objectifs. Un turbo trop gros ne sert à rien puisqu'on n'utilise pas sa partie la plus intéressante au détriment d'un lag important et de son incapacité à souffler en bas. Un turbo trop petit ne doit pas etre utilisé hors de ses limites au risque de casse. Il sera bien pour fournir de la pression en bas, mais ne permettra pas une puissance élevée.
Message important aussi vis à vis d'une idée fausse qui a la vie dure : un gros turbo ne fournit pas plus de puissance à pression équivalente qu'un petit turbo. La puissance n'est faite que par la pression à laquelle on souffle et le régime moteur. Si le petit turbo peut souffler 1,3 bar à 6000tr/mn, alors le gros qui soufflera aussi 1,3 bar à 6000tr/mn fournira exactement la meme puissance, pas plus ! Cela ne devient vrai que si le petit turbo fonctionne au delà de ses limites ou avec une très grande différence d'efficacité par rapport au gros turbo (par exemple 60% vs. 70%)

(Merci donc à XN pour ce sujet très bien expliqué)

Je tiens à ajouter quelque chose sur la lecture des flow map:
Sachez que la limite de pompage peut être décalée vers la gauche, pour pouvoir exploiter plus tôt le boost à l'aide d'un système appelé "anti-surge"
Il est disponible sur beaucoup de gros turbo pour permettre d'avoir une meilleur plage d'utilisation de la puissance

Pour les flow map qui ne seraient pas en CFM, voici quelques formules qui vous permettront d'utiliser tout de même les flow map:

Si les maps sont en lbs/min en abscisse (sachez pour une lecture rapide de la Pmax possible qu'en gros sur nos moteurs, 1lb/min=10cv)

1lb/min=14.47178 CFM

Si les abscisses sont en m3/sec (plus rare)
0.1m3/sec=211.8882 CFM


En plus des flow map, explicitons quelques autres données disponibles su le turbo:

Le trim
Les valeurs de trim sont un calcul entre l‘inducer et l’exducer d’une roue de turbo
Pour le compresseur. Trim=(inducer²/exducer²) ×100
Pour la turbine. Trim=(exducer²/inducer²) ×100

Toutes les mesures étant exprimées en millimètres.

En théorie, plus le trim est important plus le lag et la puissance seront importants et inversement.
Ce qui n’est pas toujours le cas en pratique car l’ A/R joue également un rôle dans l’équation.

A/R pour Area/Radius Ratio
Pour imaginer ce qu’est l’A/R, il faut regarder comment le turbo “s’enroule” sur lui-même.

Evidemment comme c'est anglais et qu'ils font tout à l'envers,
l'A/R se calcule en divisant R par A

Sur un Garrett, la definition de l’A/R est un peu différente.


MHI Turbine Housing Area (THA) est le nouveau terme pour désigner l’A/R des turbos MHI. Même si le principe de calcul est encore une fois un peu différent, le résultat sur le spool et la Pmax est similaire.
Cette mesure correspond à l’aire du housing à 12h du centre.


A chacun de se faire son opinion sur la bonne définition, mais la définition exacte n’est pas aussi importante que le concept de ces rapports.
L’A/R s’applique aussi bien au compresseur qu’à la turbine. La plupart du temps l’A/R du compresseur n’affecte que peu les performances du turbo, c’est pour cela qu’il est rarement donné.
Pour la turbine en revanche, c’est un peu different. Plus l’A/R est faible, plus le spool sera bon mais au détriment de la Pmax, et inversement. C’est donc un facteur important dans le choix d’un turbo.


Au niveau de la marque

Souvenez-vous déjà d’une chose : malgrè la diversité des modèles et des marques proposées, il n’existe que 3 constructeurs de turbo :MHI, IHI, and Garrett.
Passons donc en revue leurs nomenclatures pour éclaircir les choix possibles.

Ishikawajima-Harima Heavy Industries (IHI)
Il propose une trentaine de turbos différents.
La nomenclature est VF suivi de 2 chiffres, comme pour les plus connus VF 34 ou VF22.
Contrairement à leur concurrents dont les noms font référence à des caractéristiques techniques, les IHI sont nommés en fonction de leur date de création. Il n’y a donc aucun lien direct entre les 2 chiffres et les capacités du turbo.
Les IHI sont en général plus petits que leurs concurrents, ce qui en fait d’excellents turbos pour un usage routier et citadin. Il existe également des modèles originaux, comme des twin-scroll ou des modèles avec des éléments en titane. Ces modèles se retrouvent en général sur les subarus destinées au marché japonais (type JDM)
Un des gros points faibles des IHI est l’absence quasi-totale de documentation technique les concernant.
On peut trouver quelques informations sur les turbines, dont les modèles ont les références suivantes : P11, P12, P14, P15, P18, P20, and P25.
Encore une fois les chiffres n’ont rien à voir avec les capacités intrinsèques des turbines mais sont en rapport avec les dates de création des différents modèles.


Mitsubishi Heavy Industries (MHI)
Il est également japonais, c’est le plus gros fabriquant de turbo. Ils sont utilisés depuis de nombreuses années sur une large gamme de véhicules. Leur conception est ancienne, mais elle a fait ses preuves. De plus ils peuvent être optimisés facilement avec une grande interchangeabilité entre les modèles.
Leur nomenclature est complexe, mais peut être classée en 4 parties :

Les housings de turbine:
Du TD04 au TD08, voici les tailles les plus communément utilisées, plus le chiffre est petit, plus la turbine est petite. Les petites turbine sont donc destinées à des turbos avec du spool mais pas forcément beaucoup de puissance maxi (à l’image du TD04 qui équipe d’origine les GT depuis 97 et les WRX). Les noms de turbines peuvent aussi être donnés avec une lettre : S, SH, H, etc. Cette lettre fait référence à la conception interne du turbo et n’est pas déterminante.

Le housing compresseur.
Plus le nombre est grand, plus la turbine est grosse.
Voici une correspondance avec les A/R (THA) :
6 cm2 = 0.41 A/R
7 cm2 = 0.49 A/R
8 cm2 = 0.57 A/R
9 cm2 = 0.65 A/R
10 cm2 = 0.73 A/R
11 cm2 = 0.81 A/R
12 cm2 = 0.89 A/R.


Ceci permet donc de passer de la norme THA de chez MHI à l'A/R de chez Garrett, même si chaque mesure est complétement différente.
Les équivalences sont justes données pour pouvoir imaginer l'impact des valeurs sur le spool et la Pmax

Les roues de compresseur:
13, 16, 18, 20, plus le nombre est grand plus le flot du compresseur est important. On trouve également des letters dans leur nom A, B, C, G, ou T.
Les lettres peuvent concerner le nombre, le poids et la forme des aubes, et même leur taille car certains modèles comme le G ont une pale sur 2 à mi-hauteur par rapport aux autres.


Exemple: Un TD06H-20G 7 cm2

Les Garrett:
Le format type du nom d’un Garrett est GTXaabbcccc.
GT est une reference aux Garrett.
Le X désigne une evolution du modèle concerné et est optionnel.
Les lettres aa font reference à la taille de la turbine, les lettres bb à la taille de la roue de compresseur en millimètres.
Les cccc correspondent à des codes spéciaux et sont facultatifs, par exemple un R qui désigne les modèles de turbos à roulements.
Toutes les correspondances sont disponibles sur le site de Garrett.

Exemple: GT3076R

Des modifications à base de pièces Garrett sont aussi facilement envisageables sur base Garrett.

Il existe une 4 ème option dans la nature des turbos:
les hybrides.
La plupart sont basés sur des MHI ou Garrett
On peut donc mixer le meilleur de chaque marque pour construire son « propre » turbo. La nomenclature dépendra alors de la société qui fabrique l’hybride.

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Après le choix du turbo vient le choix des "accessoires"

Quel tarage et quel type de waste-gate choisir ?
Mettre une WG plus “dure”,comprenez par là avec un tarage plus important, permettra typiquement de mieux tenir le boost et de favoriser le spool, mais du coup ne vous permettra plus de tourner en dessous d’une valeur élevée de boost.

Quand opter pour la WG externe?
Il y a plusieurs avantages et inconvénients à ce type de montage.
Premier inconvénient : le prix ! Non seulement celui de la WG en elle-même, mais aussi du Up-Pipe et éventuellement du Down-Pipe si la WG est recirculée.
Il existe maintenant de plus en plus de fabriquants proposant des Up pour un montage en WG externe, mais le diamètre n’étant pas forcément le bon ils ne sont pas universels !
Le plus gros avantage de cette configuration est une stabilité accrue du boost, dans la mesure où la taille du port de la WG n’est plus limitée par la configuration et la taille du turbo. Plus le port est gros, plus la pression sera bien gérée, et nécessitera peu de travail de la part de la WG et donc du solenoïde s’il y en a un. Le phénomène de boost creep sera également totalement écarté.
Par ailleurs, une voiture équipée d’une WG externe sortira généralement plus de cv que la même voiture en WG interne, c’est pour cela que cette configuration a la réputation d’être « plus puissante ».
Cela étant sur une voiture bien réglée, elle n’est pas indispensable avant d’atteindre des puissances de l’ordre de 600cv en mono turbo et 900 ou plus en bi-turbo

Y a-t-il des inconvénients à changer de turbo?
Si l’on prend le temps de bien y réfléchir, que l’on choisit le meilleur turbo pour l’objectif cherché, il y a peu voire pas de risques d’être déçu ou surpris.

Les problèmes qui peuvent survenir en cas de mauvais choix sont :
a. Pas assez de chevaux
b. Caractéristiques de spool et de lag inadaptées au type de conduite

Y a-t-il une marque meilleure qu’une autre pour les turbos ?

On ne peut pas décemment répondre oui à cette question, il existe trop de turbos et de paramètres pour cela. Ceci étant on peut toujours comparer :
a. Le prix
b. les caractéristiques techniques du turbo
c. la qualité et la durée de garantie (si garantie il y a)
d. la cohérence avec le but cherché
e. la facilité d’installation

Qui fabrique des turbos?
Les plus connus sont les suivants :
APS
AVO
Blouch
Deadbolt Enterprises
Element Tuning
Forced Performance
Garrett
IHI
Mitsubishi
Power Enterprise
Slowboy Racing
turbochargers.com
Turbonetics

Quel type de turbo est le meilleur?
Les turbos se scindent en deux groupes : ceux à paliers et ceux à roulements.
Même si la construction de turbos à roulement a été lancée pour optimiser les performances et réduire le lag, et que cela fonctionne, il n’y a pas de domination flagrante d’un type de turbo sur l’autre. Le prix sera souvent un élément déterminant.

Un twin-scroll spoole-t-il plus vite?
Quand l’installation est adéquate, oui. Le spool sera meilleur que sur un autre turbo à CFM équivalents.
Donc s’il existe dans la gamme que vous recherchez un twin-scroll et que vous cherchez un excellent spool, vous pouvez opter pour lui. Mais souvenez-vous que cette configuration est onéreuse et vous fera perdre le son du flat si elle est complète !

Comment réduire le lag?
Il y a plusieurs options qui vont dans ce sens:
a. Des pipings d’intercooler qui se referment le moins possible.
b. Un intercooler de bonne facture limitera également la perte de pression dans le système.
c. Un Up-pipe mieux conçu que celui d’origine (attention ce n’est pas toujours le cas!)
d. Faire subir à son turbo un traitement “port and polish”
e. La remap. En jouant sur les EGT, la richesse, les avances et si possible le calage des cames variables le gain en spool peut être de l’ordre de 500 trs à configuration égale.
f. Une ligne la plus grosse possible, ou à défaut un down-pipe de grosse section. Pour ceux qui ont un cata sport, plus il est éloigné du turbo, meilleur le spool sera.

Puis-je améliorer mon turbo ?
Oui,cela peut être envisageable

a. Traitement Port and polish: Le turbo est retravaillé au niveau des sections à l’entrée du compresseur, les angles vifs sont éliminés etc. Le gain s’effectue surtout au niveau du spool mais également au niveau de la Pmax. Attention de ne pas vouloir le faire soi-même non plus, il y a des cotes à ne pas dépasser sous peine de « détruire » le turbo qui alors ne fonctionnera plus aussi bien qu’avant. Le mieux est l’ennemi du bien. Confiez ce genre de modification à des professionnels aguerris.

b. Le “wheel clipping”: Cela consiste à modifier les aubes du compresseur. Le turbo sortira plus de puissance mais le clipping pénalise le spool.
d. Un traitement céramique ou “coating”: Cela consiste à isoler les parties chaudes et froides du turbo. Le coating côté chaud à pour but de conserver la chaleur dans le turbo pour favoriser l’écoulement des gazs. Côté admission, il a pour but d’éviter au turbo de récupérer la chaleur rayonnante alentour pour diminuer l’échauffement de l’air à l’intérieur.
e. Elargir le canal Waste Gate: Pour favoriser l’évacuation du surplus et la gestion de boost. Envisageable également si un problème de boost creep est rencontré. Encore une fois confiez cette tâche à un professionnel, aller trop loin vous contraindrait à changer de turbo car celui-ci ne prendrait plus assez de boost.
f. Changer des elements du turbo: Changer le compresseur pour un plus gros, l’actuateur de WG,voire transformer le turbo (passer un turbo à paliers en turbo à roulements).Tout peut être envisagé.

Plus gros turbo=plus gros intercooler?
Question fréquemment posée mais qui n’aura pas toujours la même réponse.
Le seule règle qui soit vraiment importante est que l’intercooler ait une capacité en CFM supérieure à ce que votre turbo va fournir une fois réglé.

Vaut-il mieux un turbo “coated”?
Oui, le coating n’est pas un artifice, non seulement il augmente les performances du turbo comme nous l’avons vu précédemment, mais il évite aussi du coup au TMIC (si vous restez en TMIC) de trop souffrir de la chaleur du turbo (phénomène de « heat soak »)

Combien de temps faut-il pour changer de turbo?
Bien équipé et pour un turbo plug and play comptez au minimum 2heures, beaucoup plus pour un turbo twin-scroll et/ou déporté.

Que faut-il prévoir en plus pour le changement?
1.Le joint qui va entre le Up pipe et le turbo
2.Le joint entre le turbo et le DP (ces deux joints sont d’excellente qualité et peu cher en concession, ne vous privez pas de les changer à chaque démontage pour être tranquille)
3. De l’huile moteur
4. Du liquide de refroidissement.



Ce sujet a été créé à titre informatif et n’a pas la prétention d’être exhaustif, n’hésitez pas à vous documenter ou à consulter des ouvrages de référence en la matière!

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j'ai trouvé ca aussi pour les curieux.



Turbo Type ----------- Approx flow @ pressure
Stock Turbo ---------- 360 CFM at 14.7 PSI
IHI VF 25 ------------- 370 CFM at 14.7 PSI
IHI VF 26 ------------- 390 CFM at 14.7 PSI
T3 60 trim ----------- 400 CFM at 14.7 PSI
IHI VF 27 ------------- 400 CFM at 14.7 PSI
IHI VF 24/28/29 ----- 410 CFM at 14.7 PSI
========= 422 CFM max flow for a 2 Liter at .85 VE pressure ratio 2.0 (14.7 PSI) 7000 RPM =======
IHI VF 23 ------------- 423 CFM at 14.7 PSI
FP STOCK HYBRID -- 430 CFM at 14.7 PSI
IHI VF-30 ------------- 435 CFM at 14.7 PSI
SR 30 ----------------- 435 CFM at 14.7 PSI
IHI VF-22 ------------ 440 CFM at 14.7 PSI
T04E 40 trim -------- 460 CFM at 14.7 PSI
========= 464 CFM max flow for a 2.2 Liter at .85 VE pressure ratio 2.0 (14.7 PSI) 7000 rpm =======
PE1818 -------------- 490 CFM at 14.7 PSI
Small 16G ------------ 505 CFM at 14.7 PSI
ION Spec (stg 0) --- 525 CFM at 14.7 PSI
========= 526 CFM max flow for a 2.5 Liter at .85 VE pressure ratio 2.0 (14.7 PSI) 7000 RPM =======
Large 16G ----------- 550 CFM at 14.7 PSI
SR 40 ----------------- 595 CFM at 14.7 PSI
18G ------------------- 600 CFM at 14.7 PSI
PE 1820 -------------- 630 CFM at 14.7 PSI
20G ------------------ 650 CFM at 14.7 PSI
SR 50 ---------------- 710 CFM at 14.7 PSI
GT-30 ---------------- 725 CFM at 14.7 PSI
60-1 ----------------- 725 CFM at 14.7 PSI
GT-35R -------------- 820 CFM at 14.7 PSI
T72 ------------------ 920 CFM at 14.7 PSI <--- Note you would have to spin a 2.0 L engine at about 14,000 rpm to flow this much air.
IHI VF 25 ----------- 395 CFM at 18 PSI
IHI VF 26 ----------- 400 CFM at 18 PSI
T3 60 trim ---------- 410 CFM at 20 PSI
IHI VF 27 ----------- 420 CFM at 18 PSI
IHI VF 24/28/29 -- 425 CFM at 18 PSI
IHI VF 23 ----------- 430 CFM at 18 PSI
IHI VF-30 ----------- 460 CFM at 18.0 PSI
AVO 320HP -------- 465 CFM at 17.5 PSI
T04E 40 trim ------ 465 CFM at 22 PSI
FP STOCK HYBRID- 490 CFM at 18.0 PSI
IHI VF-22 ---------- 490 CFM at 18.0 PSI
SR 30 --------------- 490 CFM at 22 PSI
Small 16G ---------- 490 CFM at 22 PSI
ION Spec (stg 0) - 500 CFM at 19 PSI
PE1818 ------------ 515 CFM at 22 PSI
Large 16G --------- 520 CFM at 22 PSI
========= 526 CFM max flow for a 2 Liter at .85 VE pressure ratio 2.5 (22 PSI) 7000 rpm =======
========= 578 CFM max flow for a 2.2 Liter at .85 VE pressure ratio 2.5 (22 PSI) 7000 rpm =======
HKS GT2835 ------- 580 CFM at 22 PSI 400 hp
MRT 400 ------------ 580 CFM at 16 PSI
AVO 400HP -------- 580 CFM at 17.5 PSI
MRT 450 ------------ 650 CFM at 19 PSI
AVO 450HP -------- 650 CFM at 20.0 PSI
SR 40 ---------------- 650 CFM at 22 PSI
========= 658 CFM max flow for a 2.5 Liter at .85 VE pressure ratio 2.5 (22 PSI) 7000 rpm =======
HKS GT3037 ------ 670 CFM at 22 PSI 460 hp
PE 1820 ----------- 680 CFM at 22 PSI
20G ---------------- 695 CFM at 20.0 PSI
HKS GT3040 ----- 710 CFM at 22 PSI 490 hp
AVO 500HP ------ 770 CFM at 22 PSI
SR 50 ------------- 770 CFM at 22 PSI
GT-30 ------------- 790 CFM at 22 PSI
60-1 --------------- 800 CFM at 22 PSI
HKS GT3240 ----- 830 CFM at 22 PSI 570 hp
GT-35R ----------- 880 CFM at 22 PSI
T72 --------------- 1000 CFM at 22 PSI <--- note you would have to run a 2.0 L engine at >40 PSI boost to flow this much air
Conversions used where there was control over conversion factors:
1 HP approx equals 1.45 CFM
1 CFM approx equals 0.0745 lb of air/min
0.108 Lb/min approx equals 1 hp
1 Meter cubed/sec = 35.314 CFS = 2118.867 CFM
1 KG/sec = 132 lbs/min approx equals 1771.812 CFM
power coversions:
1 PS = 0.9859 HP = 75 Kgf m/sec
1.3405 HP = 1 KW
1 HP = 746 watts

[substi2801111 0]

Tiens je viens de tomber sur ca , au sujet des flow map !

Un p'tite calculette , dédicasse a DoZe , ainsi que des flow map en pagaille !

http://www.rbracing-rsr.com/turbotech.html

[gwen35450 0]

bonjour, je ne sait pas si tu as appliqué tes calculs, mais la phrase disant

"A pression double, la masse d'air admise est double" est vraie que si la température sortie compresseur est constante. Car l'air peut être assimilé a un gaz parfait et obéit donc a la loi PV=nRT

donc si la température d'admission passe de 70 à 120 degré du fait que tu as doublé la pression, tu n'as non pas 2x plus de masse d'air mais

273+70=343
273+120=393

343/100*393=114

dans ce cas la, avec deux fois plus de pression on a pas deux fois plus de masse d'air mais 2/1.14 soit 1.75fois plus d'air.


Je n'aie pas fait de test non plus, mais j'ai remarqué que tu considère dans ton étude théorique que ton remplissage est parfait. alors que s'est rarement le cas. donc normalement ton moteur aspire moins d'air que théoriquement. Après je sais pas si sa change grand chose, je n'ai jamais eu le temps de faire des mesures dessus.

sinon d'une façon globale s'est vraiment un super topic a la fois très explicite et technique . bravo

[DoZe 0]

Bon je rajoute une pierre a l'edifice, Voila encore une calculette, ainsi que l'explication sur les formules servant au calcul.

On retrouvera aussi le process adiabatique servant a l'elaboration de celle-ci.
Pour expliquer ce qu'est le process adiabatique :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Compression_et_d%C3%A9tente_adiabatique

la calculette et son explication :

http://www.stealth316.com/2-turbotemp.htm

http://www.stealth316.com/2-adiabat1.htm


Nous faudrait l'aide d'un thermodynamicien, d'un ingé en meca des fluides, ainsi qu'un ingé en TurbaL (Bozo ? tu peux voir quelque chose ?)

[phenix04 0]

alors voici le demontage de mon turbo avant
c'est tres simple et l'on peu le reparer facilement

[phenix04 0]

[phenix04 0]

plus des pieces des turbo ce vende sur le net pour amélioré le turbo et le reparer

[DoZe 0]

Et tu fais coment apres pour l'equilibrage ?

[phenix04 0]

en fait j'ai juste changer l élise j'ai garde tout le reste
mais beaucoup me dise avant comme toi mais alors la je te demande tu parle d equilibre quoi en faite ?
l élise et equilibré en usine
tout les l arbre et usiné avec une tolerence en micron
pareil pour la bague de lubrification

donc oui je veux bien savoir ou j'ai merde peu etre je connais pas tout non plus

[Jojo62111 0]

Equilibrage du rotor!

[phenix04 0]

Jojo62 a écrit:

Equilibrage du rotor!

donc oui le rotor et equilibre en usine avec une tolerence en micron (il équilible pas chaque rotor a chaque foi qu'il font un turbo )

chaque pieces de turbo et faite séparément (avec des tolerence ) et assemble en bou de chaine

j'ai travaillé en usinage et je voyais mal faire chaque pieces pour chaque élément séparément

enfin c'est que mon avie

[DoZe 0]

Jojo aurait du utilisé plus le mot "hélice" pour que ca soit plus parlant.

Comme tu as pu voir , d'un coté comme de l'autre, que ce soit du coté echappement ou admission du turbo, le boulon semble "entamé" ou alors il y'a comme des coups de meules
aussi proche du boulon qui tient l'helice, sur les turbines elle-meme.

Le truc , c'est que quelque soit la fabrication, il y'a souvent un "balourd", meme si c'est imperceptible comme ca, a la vitesse ou ca tourne, aux alentours de 90000, 100000 Tr/min ,
voir meme plus parfois, les 0,1 grammes de balourd deviennent vite plusieurs dizaine de grammes, engendrant :

vibrations, resonances qui eux meme si ca ne casse pas le turbo, fatigue les roulements et/ou bouffent plus vite les paliers, cree des efforts de torsions sur l'axe du turbo

De plus en le demontant, si tu replaces pas E-X-A-C-T-E-M-E-N-T la turbine ainsi que le boulon (malgre son petit diamètre), AU MEME endroit, c'est encore pire !
je veux dire par la que si tu decales ne serait-ce que d'1° au remontage (par rapport à l'axe,dans le sens de la rotation) c'est affreux car ca cree un desequilibre entre les turbines...
imagine ce que se prend dans la gueule l'axe et les roulements (et/ou) paliers !

Alors si il y'a un méplat pour remettre en place , clair ca : facilite les choses. mais par contre faut resserer le boulon au meme endroit ou il etait

Chaque turbo est équilibré, suivant une tolérance utilisant l'unité "G", toi qui bosse dans l'usinage, tu dois connaitre.
Apres c'est vrai, y'a la tolérance usine, et y'a la tolérance competition.

A titre d'exemple un moteur TU de serie de chez PSA, il y'a 4 grammes de balourd au vilbrequin, du au fait qu'ils equilbrent le vilbrequin et qu'ils foutent APRES le pion de mise en place
du volant moteur.... En compet, tolerance G0 et c'est pratiquement 300 à 400 Tr/min de regime maxi de gagné RIEN QUE LA.
Et je ne parle meme pas de la duree de vie des roulements,etc....

En effet, on equilibre TOUT en meme temps, car comme tu l'as dis, tu peux fabriquer chaque elements avec des tolerances, et comme ca tu unifies le tout à l'equilibrage
Si tu changes un truc, ben eheh, faut le refaire


Meme une simple Dremel à la con qui tourne a plus de 30000 Tr/min, de serie, chaque rotor est equilibré plus ou moins differement. Mais c'est fait en usine à CHAQUE ROTOR
Sinon t'aurais un Vibro dans les mains

Plus ca tourne vite, plus la tolerance est faible.

[Mric62 0]

nous dans le monde des sub on a des type qui se fabrique des hybrides eux même
en mixant les turbines froides et chaudes sans jamais equilibré les ensembles
en se basant sur le fait que chaque élément est equilibré un a un
maintenant (même si ca plutot pas mal et que ca sort quand même des watts) le retour dans le temps n'est pas avéré
mais ca marche

[DoZe 0]

Oui je ne dis pas, mais apres..... tout depend ce que l'on veut, mais bon... ca "Marche" (bon je sais, chui un casse-couilles, tu me connais )
Turbo parfaitement equilibré :

Tourne plus vite
Spool plus vite
Sera plus fiable et encaissera plus.
et une LONGEVITE tout autre !

Quand chaque piece est equilibré dans son coin sans equilibrage complet de l'equipage mobile (2 rotors + axe) = du BRIN

Je ne dis pas, j'etais dans la meme politique, mais je l'ai vu devant moi et devant une equilibreuse dynamique, l'equilibrage complet est in-com-pa-ra-ble
piece par piece sans equilibrage complet = BRIN.

Demandez a n'importe quel personne qui fait de l'equilibrage digne de ce nom, il vous le dira aussi.

Et pour bien comprendre le pourquoi du comment, regardez sur une équilibreuse par forcement hyper pointu, mais equilibrage fait avec ou sans tel ou tel piece et regardez les differences.... :

et la vous comprendrez pourquoi l'equilibrage piece par piece,ok MAIS SI au final si on fait pas tout ensemble = BRIN.

Qui plus est avec des turbals hybrides avec des trims completement differents, c'est encore plus crucial.

A titre d'exemple, sur une roue de 14 pouces a 120 Km/h le simple poids de la valve + son bouchon, la force centrifuge fait que sa masse EXCEDE les 10Kgs ! Oui vous m'avez bien lu : + de 10.

La tolerance sur un turbo se mesure au milligrammes (1 gramme = 1000 milligrammes)

Alors imaginez ne serait-ce que 0,5g de balourd à plus de 100000 Tr/min....

[Mric62 0]

Toi casse couille nan....
Je dis que ça marche mais c'est sur que c'est pas le mieux
Pour conforter ton explication et contredire la mienne
Sur une base de turbal chinois près de 1000 de spool de gagner avec un équilibrage
Après les mecs qui font ces hybrides en ont cassé quelques uns avant d'avoir du résultat

[alex21turbo 0]

tient doze une autre machine a equilibre
https://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=endscreen&v=TMA5RFpGRbg

[DoZe 0]

alex21turbo a écrit:

tient doze une autre machine a equilibre
https://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=endscreen&v=TMA5RFpGRbg

Ouai, je l'avais vue elle eest chouette celle-la

[phenix04 0]

ok ok tres interressent tout ça plus ce couche beaucoup moin bete
donc conclussion c'est fesable de reparer sois meme les turbo mais a nos risque de cassé plus vite

[gwen35450 0]

enfaite lorsqu'il y a un équilibrage, c'est le turbo complet qui est équilibré. l'axe est solidaire de la turbine et du compresseur.

Il faut que tu équilibre ton turbo car tu as changé de roue compresseur!!!

On peut par contre changer les palliers tout demonter si on repere bien comment est placé la roue compresseur et l'ecrou par rapport a l'axe pour remettre sa comme a l'origine. mais dès qu'il y a un changement de roue compresseur tu dois equilibré.

je suis dorisladorade sur 3SI ^^

[phenix04 0]

gwen35450 a écrit:

enfaite lorsqu'il y a un équilibrage, c'est le turbo complet qui est équilibré. l'axe est solidaire de la turbine et du compresseur.

Il faut que tu équilibre ton turbo car tu as changé de roue compresseur!!!

On peut par contre changer les palliers tout demonter si on repere bien comment est placé la roue compresseur et l'ecrou par rapport a l'axe pour remettre sa comme a l'origine. mais dès qu'il y a un changement de roue compresseur tu dois equilibré.

je suis dorisladorade sur 3SI ^^

jsuis étonner de te voir ici tien