J'ai beaucoup entendu le terme “overboost”.
Qu'est-ce qu'un “mauvais” overboost ?
Qu'est-ce qu'un problème d'overboost ?
Qu'arrivera-t-il à mon moteur turbo si je ne le répare pas ?
Edit : apparemment, il existe un bon type de moteur qui produit plus de puissance pendant environ 5 secondes. Pourquoi juste pour 5 secondes et pas tout le temps ?
tl;dr : La suralimentation est un excès d'air, généralement à une température trop élevée. Une détonation est susceptible de suivre.
Rappelez-vous, le moteur n'est qu'une pompe à air . Tout ce que fait le turbo, c'est faciliter l'entrée des molécules d'air dans le côté admission du moteur. Bien sûr, le rendement du turbo est limité : il pousse davantage de molécules d'air, mais il augmente également leur énergie nette (c'est-à-dire que la température de l'air d'admission augmente).
Le moteur doit ajouter suffisamment de molécules de carburant pour brûler avec ces molécules d'air. En raison de l'augmentation de la température de l'air, il doit parfois ajouter encore plus de carburant comme liquide de refroidissement (ce qui semble être un gaspillage, car c'est le cas). Le but du moteur est de s'assurer qu'il y a le bon mélange air-carburant à la bonne température pour s'allumer exactement au moment prévu.
Trop de suralimentation (overboost) peut conduire à deux gros problèmes (enfin, beaucoup de problèmes possibles mais restons à un niveau fondamental pour l'instant) :
Lean is bad: Si vous avez trop peu de carburant pour trop d'air, vous avez un état “lean”. Dans cette situation, le mélange air-carburant est en fait plus facile à enflammer lorsque la température augmente (par exemple, en cas de suralimentation). En fait, il peut parfois s'enflammer soudainement en raison de points chauds dans le cylindre ou simplement du fait que l'ensemble du mélange est supérieur à son énergie d'activation .
Citation de Corky Bell de Maximum Boost célébrité :
Tout raté à plein régime induit par une condition de mélange pauvre est grave et doit être traité avant de fonctionner à nouveau à ce niveau de boost. Un manque de carburant augmente considérablement la température de la chambre. La chaleur est la cause de la détonation, qui est la némésis de la haute performance.
La conséquence est que le mélange dans le cylindre s'enflamme au mauvais moment. Cela provoque toutes sortes de mauvais problèmes mécaniques, sonne affreusement, peut casser votre moteur et ne vous donne certainement pas l'impression d'être rapide.
La détonation terminale est exactement ce à quoi elle ressemble : des pièces critiques du moteur lui-même explosent.
Trop d'énergie, c'est mauvais: Il est possible d'avoir trop d'énergie dans le système même quand tout va “parfaitement”. Imaginez un système théorique dans lequel votre turbo est efficace à 100% (il n'ajoute pas de chaleur pendant la compression), votre système d'alimentation en carburant peut pomper des quantités arbitraires de carburant et votre ordinateur moteur peut répondre à toutes les demandes. Même dans cette situation hautement imaginaire, si vous mettez suffisamment d'énergie dans le cylindre, il va se casser. Les composants structurels fondamentaux du système finiront par se rompre si les contraintes sont suffisantes.
Dans la vie réelle, un système aussi parfait est rare, voire impossible, compte tenu de nos budgets limités. Cependant, …
apparemment, il existe un bon type de moteur qui produit plus de puissance pendant environ 5 secondes. Pourquoi juste pour 5 secondes et pas tout le temps ?
La réponse est mathématique (spécifiquement la probabilité). Ce type de fonction est surtout utile dans les courses automobiles où le pilote a besoin de ce petit avantage supplémentaire pour faire la passe critique. Ils échangent une explosion d'énergie contre une augmentation de la température du système, une contrainte nette sur le moteur et un risque brièvement accru de défaillance totale du système. Lancez les dés et espérez qu'il n'y ait pas de serpent dans les yeux pendant ces cinq secondes.
Dans une course, c'est souvent un compromis raisonnable. Évidemment, ceux d'entre nous qui roulent dans la rue fonctionnent généralement sans bénéficier du budget d'une équipe de course automobile.
Assez drôlement, l'overboost est généralement simple à corriger. C'est presque certainement un problème de wastegate :
Une wastegate est une soupape qui détourne les gaz d'échappement de la roue de turbine dans un système de moteur turbocompressé.
En détournant les gaz d'échappement, l'ordinateur du moteur peut maintenir la turbine à une vitesse de pointe. En conséquence, le côté compresseur sera également limité à une poussée de pointe. Si quelque chose arrive pour empêcher la wastegate de fonctionner comme il se doit, votre turbo va essayer de continuer à accélérer jusqu'à l'infini.
Comme nous en avons discuté, il n'y arrivera pas. Boom !
Le Boost permet d'injecter plus de carburant et d'air dans un moteur. Avec plus de carburant et d'air, vous obtenez plus de puissance, mais si vous en mettez trop, le mélange air-carburant s'enflammera prématurément. Ce phénomène est connu sous le nom de pré-allumage. La pré-allumage a de nombreuses causes, mais dans ce cas, lorsqu'on comprime trop de carburant et d'air, le mélange devient trop chaud et s'enflamme spontanément. La pré-allumage conduit à la détonation. La détonation ou l'auto-inflammation se produit lorsque deux fronts de flamme entrent en collision. Le premier front de flamme est causé par le pré-allumage et le second par la bougie d'allumage au bon moment. Cette condition a un son très particulier.
La pré-allumage et la détonation sont tous deux mauvais. En soi, le pré-allumage provoque une force de rotation opposée sur le moteur qui est dure pour les bielles et le vilebrequin. La détonation libère une énorme quantité d'énergie lorsque les fronts de flamme entrent en collision. Cette libération d'énergie sur une longue période de temps endommagera les composants du moteur, brisera les soupapes, les orifices de soufflage des pistons, les segments de fracture, etc…
Les moteurs ont normalement une certaine marge d'erreur, ce qui signifie qu'ils sont réglés pour produire moins de poussée que la quantité maximale qu'ils peuvent tolérer. L'overboost pousse le boost au maximum ou au-delà.
La suralimentation est une pression de sortie du turbocompresseur supérieure à la valeur nominale. Un moteur turbo a une pression nominale, et la vanne de décharge ou la soupape d'échappement se déclenche lorsque la pression augmente jusqu'à une valeur plus élevée.
Il existe 2 types de suralimentation :
De nos jours, certains moteurs sont construits pour permettre une certaine quantité de suralimentation (par exemple +0,3 bar pendant 30 secondes). Cela signifie que le moteur peut gérer en toute sécurité la suralimentation supplémentaire. La limite de temps est généralement une limite thermique : plus de suralimentation signifie plus de chaleur dans le moteur, et le système de refroidissement peut ne pas avoir la capacité suffisante pour y faire face indéfiniment. L'ECU contrôle le niveau de suralimentation et abaisse la pression de suralimentation (en ouvrant la soupape de décharge ou de purge) après la limite de temps.
Cette stratégie reconnaît que vous avez rarement besoin de la pleine puissance pendant de longues périodes. Elle vous permet donc d'avoir de la puissance supplémentaire quand vous en avez vraiment besoin, sans avoir à installer un moteur plus puissant qui peut gérer cette puissance de pointe indéfiniment.
Une suralimentation accidentelle peut être causée par exemple par un dysfonctionnement de la vanne de décharge ou de la soupape d'échappement, où l'ECU ne peut plus contrôler la pression de suralimentation.