Les moteurs turbocompressés sont connus pour leur capacité à fournir une puissance maximale, tirant le meilleur parti de chaque pouce cube de cylindrée. Cela peut constituer un avantage majeur dans un certain nombre d’applications, telles que celles impliquant des groupes motopropulseurs diesel ou des transmissions hautes performances, où la réponse réactive de l’accélérateur est essentielle.
Cependant, l’utilisation de turbocompresseurs et d’équipements associés présente également certains inconvénients, dont beaucoup ont tendance à se manifester sous la forme de difficultés mécaniques. L’une des difficultés mécaniques les plus courantes liées au turbocompresseur se présente sous la forme d’une défaillance de la soupape de décharge.
Une soupape de décharge de turbocompresseur régule la quantité d’énergie d’échappement qui peut agir sur la turbine interne d’un turbo. Lorsque ce dispositif tombe en panne, un certain nombre de symptômes secondaires apparaissent souvent, dont certains peuvent être de nature plutôt alarmante.
Poursuivez votre lecture pour en savoir plus sur les différents symptômes associés à une défaillance de la soupape de décharge du turbocompresseur, ainsi que sur la manière de résoudre ces problèmes s’ils surviennent à l’avenir.
Une soupape de décharge turbo est un composant essentiel que l’on trouve sous le capot des véhicules équipés de turbocompresseurs.
Il est utilisé pour réguler la vitesse maximale de la turbine du turbocompresseur, régissant à son tour la production globale de suralimentation dans son ensemble. En conséquence, le risque de développer une condition de suralimentation au sein du système d’admission forcée d’un moteur est considérablement réduit.
Pour mieux comprendre le processus décrit ci-dessus, vous devez d’abord vous familiariser avec les principes de base du fonctionnement du turbocompresseur. Un turbocompresseur utilise l’énergie d’échappement produite pendant le processus de combustion pour faire tourner une roue de turbine spécialisée utilisée pour diriger l’air sous pression dans la voie d’admission d’un moteur.
Cet air d’admission dense en oxygène est idéal pour produire une combustion plus volatile, en particulier lorsque du carburant supplémentaire est dosé à chaque cylindre respectif.
Une soupape de décharge régule la vitesse de la turbine du turbocompresseur en redirigeant l’énergie d’échappement excessive du turbo d’un moteur, dans des conditions spécifiques. En termes simples, l’énergie maximale agissant sur le côté commande (échappement) de l’arbre de turbine d’un turbocompresseur est efficacement limitée par la soupape de décharge correspondante, qui à son tour maintient sous contrôle les pressions de suralimentation maximales.
Les soupapes de décharge turbo se présentent sous plusieurs formes différentes et peuvent consister en un agencement interne ou externe, selon l’application. Quoi qu’il en soit, la plupart des soupapes de décharge des turbocompresseurs comprennent un agencement ressort/diaphragme, sur lequel agit de l’air sous pression distribué via une ligne de détection attachée.
Voici une bonne vidéo sur le fonctionnement des wastegates internes et externes :
Il existe aujourd’hui deux types différents de soupapes de décharge de turbocompresseur ; interne et externe.
Comme leur nom l’indique, soupapes de décharge internes sont situés à l’intérieur du turbocompresseur lui-même, fixés de manière bien visible sur le carter de turbine. Les wastegates de ce style comportent généralement un actionneur pneumatique, un clapet à clapet, un bras de manivelle et une extrémité de tige.
Alternativement, certains turbocompresseurs disposent soupapes de décharge montées à l’extérieurqui sont positionnés entre le collecteur d’échappement d’un moteur et le carter de turbine côté admission d’un turbo.
Ce style de soupape de décharge modère la consommation d’air d’admission en détournant les gaz d’échappement entrants, dans le cas où les pressions de suralimentation dépassent leur seuil nominal.
Les soupapes de décharge et les soupapes de décharge sont toutes deux conçues pour être utilisées avec des moteurs turbocompressés et servent à réduire les risques de blessures. surboostage. Cependant, la manière dont chacun de ces deux composants est utilisé diffère légèrement l’une de l’autre, notamment en termes de localisation de chacun.
Comme mentionné précédemment, les wastegates sont positionnées devant le turbo, le long du collecteur d’échappement d’un moteur ou, alternativement, dans le carter de turbine du turbocompresseur lui-même.
Au contraire, les soupapes de décharge sont positionnées dans la voie d’admission d’un moteur, en aval du turbo lui-même. Ces dispositifs évacuent l’excès de pression de suralimentation, plutôt que d’empêcher son accumulation, comme une soupape de décharge.
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Lorsqu’une soupape de décharge de turbocompresseur tombe en panne, un certain nombre de symptômes secondaires peuvent survenir, dont certains ont tendance à être plus préoccupants que d’autres. Reconnaître ces symptômes peut s’avérer essentiel lorsque l’on tente d’accélérer la réparation du problème en question.
Voici quelques-uns des symptômes les plus courants associés à une mauvaise soupape de décharge.
Dans la plupart des cas, les problèmes liés à la wastegate entraîneront l’allumage du voyant de contrôle du moteur d’un véhicule. Cela vient du fait qu’un moteur est incapable d’atteindre les pressions d’admission souhaitées pendant son fonctionnement.
Un outil d’analyse OBD2 doit être utilisé pour découvrir quels codes de diagnostic (DTC) spécifiques ont été stockés par l’ECM du véhicule afin de confirmer s’il s’agit d’un problème de wastegate. Voici quelques exemples de codes liés à une wastegate : P0234P0243, P0244, P0245 et P0250.
Lorsque la soupape de décharge d’un turbo est ouverte, les gaz d’échappement sont évacués plutôt que d’être dirigés vers le côté échappement du turbo d’un moteur. En conséquence, les pressions de suralimentation sont considérablement réduites.
De plus, lorsqu’une soupape de décharge reste ouverte, un excès de carburant sera brûlé pour tenter d’atteindre la puissance attendue du moteur. Cependant, ce niveau de puissance souhaité ne sera jamais atteint, en raison d’un débit d’air d’admission insuffisant.
Lorsqu’une soupape de décharge du turbo reste fermée, le risque de surboostation du moteur augmente considérablement. En conséquence, un comportement irrégulier ou excessif manomètre de suralimentation les lectures sont souvent enregistrées. Si cette situation n’est pas rapidement corrigée, de graves dommages au moteur peuvent en résulter.
La défaillance de la soupape de décharge du turbo peut être causée par une multitude de problèmes sous-jacents, dont un certain nombre ne sont pas toujours faciles à identifier. Cependant, apprendre à résoudre ces problèmes peut s’avérer essentiel lorsqu’on tente de prévenir des défaillances récurrentes du wastegate.
Voici quelques-unes des causes les plus courantes de défaillance de la soupape de décharge du turbo.
Dans certains cas, une wastegate peut connaître une défaillance due à un encrassement dû au carbone. Comme le carbone généré par les gaz d’échappement contamine le diaphragme interne d’une wastegate, un contournement en résulte souvent.
Dans les cas les plus extrêmes, cette contamination par le carbone peut même provoquer la rupture du diaphragme interne d’une wastegate.
Une soupape de décharge turbo peut également tomber en panne à cause de l’usure normale, à mesure que ses ressorts d’actionneur commencent à vieillir. Lorsque cela se produit, une soupape de décharge peut commencer à s’évacuer de manière inattendue, provoquant des pressions de suralimentation irrégulières.
Parfois, les wastegates internes et externes peuvent nécessiter un ajustement. La procédure pour y parvenir varie selon la configuration de la wastegate. Une soupape de décharge mal réglée peut entraîner un certain nombre d’anomalies de fonctionnement.
Le coût de réparation ou de remplacement de la soupape de décharge du turbocompresseur peut varier considérablement d’un modèle de véhicule à l’autre.
Cela vient principalement du fait que certaines wastegates externes sont beaucoup plus faciles à réparer que leurs homologues internes. Ce seul fait peut rendre l’estimation des coûts de réparation/remplacement des wastegates assez difficile.
De manière générale, vous pouvez vous attendre à payer entre 200 $ et 600 $ pour faire réparer ou remplacer la soupape de décharge du turbocompresseur de votre véhicule. Cependant, si la soupape de décharge défaillante nécessite elle-même le remplacement du turbocompresseur, le coût monte en flèche, totalisant souvent 2 000 $ ou plus.
Les moteurs turbocompressés et les wastegates vont de pair, la grande majorité des moteurs turbocompressés étant dotés d’une wastegate d’un type particulier ou d’un autre. Cela étant dit, il existe quelques exceptions à cette règle générale, dont la plus répandue concerne les turbos à géométrie variable les plus récents et les plus avancés.
Le turbocompresseur à géométrie variable est unique, car il offre bon nombre des mêmes capacités de limitation de charge, sans utiliser de wastegate dédiée.
Les turbocompresseurs de ce type comportent des aubes spécialisées du côté échappement, qui se déplacent en réponse à diverses conditions de fonctionnement. Ce mouvement redistribue le flux des gaz d’échappement entrants, modérant ainsi la vitesse du turbocompresseur dans son ensemble.
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La plupart des moteurs turbocompressés en production aujourd’hui utilisent des wastegates d’une manière ou d’une autre. Cela est dû au fait que les wastegates servent en quelque sorte de dispositif de protection du moteur, empêchant l’overboost de se produire.
Sans ce niveau de protection, de graves dommages au moteur pourraient survenir, car un moteur turbocompressé atteint son régime maximum. Même si, en théorie, il est possible de faire fonctionner un moteur turbocompressé sans wastegate, cela s’avérerait largement peu pratique.
Pour accomplir cet exploit, vous seriez obligé de trouver le turbo parfait pour votre application spécifique, qui n’atteint le seuil de suralimentation maximum d’un moteur que lorsque celui-ci a atteint le régime maximum.
Cette perspective étant largement irréalisable dans des conditions réelles, le recours au wastegate est jugé nécessaire.
Le hochet de la wastegate est une condition dans laquelle un « tintement » ou un « gazouillis » persistant est émis par le turbocompresseur d’un moteur. Ce bruit s’entend le plus souvent au ralenti, mais est parfois également audible lors des périodes de légères accélérations. Le hochet de la soupape de décharge est plus répandu dans les moteurs à kilométrage élevé dans la plupart des cas.
Tout comme de nombreux autres problèmes liés aux turbocompresseurs, le bruit de la soupape de décharge est le plus souvent attribué à une usure importante qui s’accumule au cours de la durée de vie d’un turbo.
Ce « hochet » provient de la wastegate elle-même et est dû aux bagues usées et aux extrémités des tiges d’actionneur qui s’y trouvent. En raison de cette usure, la wastegate ne tient plus fermement, provoquant ainsi un cliquetis audible.
Josh travaille comme mécanicien à temps plein depuis plus de 12 ans, avec 6 certifications ASE (Automotive Service Excellence) à son actif. Il a débuté sa carrière en tant que technicien automobile chez un concessionnaire Toyota local et s’est depuis spécialisé dans les camions et équipements diesel.