Suralimentation - Fonctionnement

La suralimentation sert à mettre à la disposition du moteur, à chaque phase de la marche, une pression de suralimentation correspondante et augmenter ainsi la puisse du moteur ainsi que le couple moteur. En suralimentation par turbocompresseur, l'énergie du flux des gaz d'échappement est utilisée pour entraîner le turbocompresseur. Les turbocompresseurs à géométrie de turbine variable aspirent l'air frais à l'entrée du compresseur et le dirigent, précomprimé, vers la sortie du compresseur puis par le tube d'air de suralimentation, le refroidisseur d'air de suralimentation et le tube répartiteur d'air de suralimentation, jusqu'à chacun des cylindres du moteur.

 La commande de la suralimentation par turbocompresseur à gaz d'échappement est assurée par la régulation de la pression de suralimentation.

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Le moteur est doté de 2 turbocompresseurs, dont la turbine traversée par les gaz d'échappement fit tourner la roue de compresseur. Les turbines ont une géométrie réglable. Ceci permet de faire varier la section de passage de la grille mobile en fonction du fonctionnement instantané du moteur. Ceci s'effectue par modification des conditions d'attaque, à l'aide d'aubes orientables pivotant sur le plan axial, entre le carter en spirale et la roue de turbine. À bas régime moteur, les aubes orientables se ferment, ce qui rapetisse la section de passage côté gaz d'échappement. Ceci accélère le régime de la roue de turbine côté air frais et augmente la pression de suralimentation. Aux régimes moteur plus élevés, l'ouverture progressive des aubes orientables agrandit la section de passage.

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La modification des sections de passage de "peu ouverte" à "complètement ouverte" se fait par changement des angles d'attaque de toutes les aubes orientables sur la bague de réglage. Ceci crée les conditions d'un effet de buse variable, de sorte qu'on parle de "Variable Nozzle Turbine (VNT)".

C'est la gestion électronique du moteur qui détermine en permanence l'angle optimal d'ouverture des aubes orientables. Elle a en mémoire une courbe caractéristique sur laquelle une pression optimale de suralimentation correspond à chaque point de fonctionnement du moteur. Le variateur de pression de suralimentation gauche (Y100) et le variateur de pression de suralimentation droit (Y100/1) se chargent du déplacement des aubes orientables. Ces actionneurs électriques offrent une meilleure dynamique de réglage et la possibilité, en confirmant la position des aubes, de régulariser le débit des deux turbocompresseurs, en liaison avec le transmetteur de contre-pression des gaz d'échappement gauche (B60/1) et le transmetteur de contre-pression des gaz d'échappement droit (B60/2).

Ce réglage dynamique permet de toujours utiliser en totalité l'énergie fournie par les gaz d'échappement. Les turbocompresseurs à géométrie de turbine variable procurent :

 Une pression de suralimentation supérieure, dès les bas régimes moteur.

 Une contre-pression réduite des gaz d'échappement aux régimes moteur élevés.

 Un couple moteur plus important par un meilleur remplissage des cylindres.

 Une meilleure dynamique de montée en pression de suralimentation.

Par rapport au moteur précédent, la géométrie des aubes du compresseur et de la turbine a été améliorée. De ce fait, on a atteint de meilleurs rendements et un régime admissible de compresseur plus élevé. Ceci permet une puissance moteur supérieure, avec une consommation spécifique de carburant réduite. Nouveau aussi : le mécanisme VNT de la 3ème génération. À noter le découplage thermique de l'appareil d'orientation des aubes par rapport au carter de turbine, ce qui sécurise le fonctionnement en cas de forte sollicitation thermique.