Les turbos ont maintenu une présence constante dans le monde automobile, mais leur popularité augmente actuellement. Ils constituent désormais une caractéristique répandue dans une large gamme de véhicules, des Honda à haut régime aux puissants pick-up diesel et même aux Ford Mustang d'usine. Malgré l'adoption généralisée des turbos , les pannes sont inévitables, notamment dans des conditions de fonctionnement extrêmes. Même avec des composants essentiels tels que des wastegates, des soupapes de décharge, des cartouches centrales à roulement à billes et des ensembles de butées à 360 degrés, les turbos peuvent toujours être poussés à leurs limites et subir des pannes.
Pour ceux qui conduisent des véhicules équipés de turbocompresseurs , qu'il s'agisse de voitures, de camions, de SUV ou de tout autre moyen de transport sur roues, nous présentons un aperçu des points faibles potentiels pour vous aider à les contourner efficacement.
1. Dommages causés par des objets étrangers
Les dommages causés par des corps étrangers (FOD) présentent un risque important pour les turbocompresseurs , car tout corps étranger pénétrant dans le système peut entraîner une panne catastrophique. Cela inclut les débris tels que la saleté, la poussière, les chiffons d'atelier ou même les boulons laissés accidentellement dans l'admission. Il est choquant de constater que 80 % des pannes de turbo peuvent être attribuées à des objets externes entrant en contact avec les aubes de la roue du compresseur, en particulier du côté de l'admission. Lorsqu'une défaillance de cette nature se produit, le bord d'attaque des aubes de la roue du compresseur portera des traces de l'impact, et l'alésage de l'inducteur, où est logée la roue du compresseur, peut présenter des signes de contact ou de cicatrices.
Un coupable courant derrière l’infiltration de débris dans un turbocompresseur est un filtre à air sale. Négliger l'entretien de ce composant apparemment basique de votre véhicule peut avoir des conséquences coûteuses, pouvant entraîner une dépense à quatre chiffres pour le remplacement du turbocompresseur et même à cinq chiffres si des débris parviennent à pénétrer dans le moteur. Heureusement, dans de nombreuses configurations turbocompressées modernes, un refroidisseur intermédiaire est utilisé pour refroidir les températures d'admission. Ce refroidisseur intermédiaire, positionné entre le turbocompresseur et le moteur, agit souvent comme un filet de sécurité en emprisonnant les fragments qui se détachent de la roue du compresseur, atténuant ainsi les dommages causés par les incidents FOD.
Solution:
Assurez des performances optimales de votre filtre à air en l'entretenant correctement : nettoyez régulièrement les filtres réutilisables ou remplacez les jetables aux intervalles recommandés.
2. Excès de vitesse
Lorsqu'un turbocompresseur dépasse sa cartographie de compresseur, cela peut entraîner une situation dans laquelle une suralimentation supplémentaire peut ne pas être générée de manière cohérente. Cependant, il existe une forte probabilité qu'une pression d'entraînement excessive soit créée, ce qui amènerait l'arbre à atteindre des vitesses supérieures à sa capacité prévue. Ce phénomène de survitesse peut avoir des conséquences néfastes, la roue d'échappement de la turbine étant généralement le premier composant à tomber en panne. Dans certains cas extrêmes, le turbocompresseur peut se désintégrer et sortir de force par le pot d'échappement à une vitesse alarmante, présentant un scénario potentiellement dangereux.
Les excès de vitesse sont particulièrement fréquents dans les véhicules diesel hautes performances. Même dans leur configuration d'usine, les camions diesel modernes peuvent atteindre des niveaux de suralimentation de 30 psi ou plus. Avec l'ajout de modifications du marché secondaire telles que des programmateurs et des injecteurs plus gros, il devient relativement facile de dépasser les limites opérationnelles du turbocompresseur du fabricant d'équipement d'origine (OEM).
Dans le secteur des pièces de rechange diesel, en particulier dans des activités telles que la traction de traîneaux et les courses d'accélération, un seul turbocompresseur peut rencontrer des pressions de suralimentation aussi importantes que 100 psi. Un cas illustratif concerne un turbo BorgWarner basé sur la série S400 qui, lorsqu'il a été exposé à plus de 70 psi de suralimentation ainsi qu'à une injection importante d'oxyde d'azote et à une soupape de décharge externe défectueuse, a connu une survitesse catastrophique. La défaillance du roulement de butée a provoqué un mouvement excessif de l'arbre, ce qui a amené la roue du compresseur à entrer en contact avec le boîtier et à se loger de travers dans l'alésage de l'inducteur, entraînant de graves dommages et un dysfonctionnement.
Solution:
Maintenir le rapport pression de suralimentation/pression d'entraînement d'un turbo à environ 1:1 (ou jusqu'à 1:1,5 dans certaines situations) est crucial pour des performances optimales. Atteindre cet équilibre pourrait impliquer la mise en œuvre d’une soupape de décharge pour réguler et libérer l’excès de pression d’entraînement ou l’amélioration du débit d’échappement en installant un carter de turbine plus grand. En ajustant ces éléments, vous pouvez améliorer l’efficacité et la puissance de votre système turbocompressé.
3. Problèmes de huilage
L’un des problèmes critiques qui peuvent avoir un impact significatif sur les performances et la longévité d’un turbocompresseur à palier lisse est le manque de lubrification appropriée. Sans un approvisionnement adéquat en huile, les roulements du turbocompresseur peuvent se détériorer rapidement. Au fil du temps, ce manque de lubrification peut entraîner un jeu de l'arbre, provoquant le contact du compresseur et de la roue de la turbine avec leurs carters respectifs. De plus, un apport d'huile insuffisant peut entraîner des rayures sur la butée et introduire une chaleur excessive susceptible de compromettre la section centrale du turbocompresseur .
Pour résoudre les problèmes de lubrification, en particulier avec les turbos à châssis plus grand, il est conseillé d'utiliser au minimum une conduite d'alimentation en huile de -6 AN. Cela garantit un débit d'huile constant et approprié vers le turbocompresseur, atténuant ainsi les risques associés à une lubrification inadéquate.
De plus, la contamination par l'huile constitue une autre menace importante pour le fonctionnement du turbocompresseur . La contamination peut provenir de diverses sources telles qu'un entretien inapproprié, un mélange de liquide de refroidissement ou de carburant avec l'huile moteur, ou des débris provenant de la panne de composants internes du moteur. Une huile moteur contaminée peut entraîner une série de problèmes similaires à ceux causés par un manque de lubrification, notamment des paliers lisses usés, des butées endommagées et des rayures sur l'arbre. Il est essentiel d'éviter la contamination de l'huile pour maintenir les performances optimales du turbocompresseur et éviter des dommages coûteux à long terme.
Solution:
Garantissez des performances optimales en utilisant une conduite d’alimentation en huile -6 AN. Changez régulièrement votre huile moteur pour conserver sa qualité et vous assurer qu’elle est exempte de tout contaminant. Ces étapes sont essentielles au bon fonctionnement et à l’efficacité de votre moteur.
4. Sceller les fuites
Lorsqu’il s’agit de turbocompresseurs, il est crucial de résoudre rapidement tout problème potentiel de fuite de joint. La majorité des turbocompresseurs modernes utilisent des joints dynamiques plutôt que des joints en carbone. Ces joints dynamiques jouent un rôle essentiel en empêchant l'huile destinée à la section centrale de s'infiltrer soit du côté admission (compresseur), soit du côté échappement (turbine) du turbocompresseur.
Cependant, plusieurs facteurs peuvent contribuer aux fuites des joints, comme une pression excessive dans le carter dans les moteurs hautes performances, l'usure des joints due à une utilisation prolongée ou encore une conduite de retour d'huile mal positionnée ou insuffisamment dimensionnée. Si la section centrale du turbocompresseur devient trop pressurisée, cela peut entraîner un déplacement indésirable d'huile vers les côtés admission et échappement du turbocompresseur . Il est essentiel de résoudre ces problèmes rapidement pour maintenir les performances et la longévité optimales du système de turbocompresseur .
Solution:
Pour les applications de puissance élevée provoquant une pression de carter ou une pression d'huile excessive, envisagez de passer à un meilleur système de ventilation du carter ou à un système de lubrification à carter sec. Si vous rencontrez des fuites d'huile provenant d'un turbocompresseur vieillissant, il est peut-être temps de procéder à une inspection approfondie et à une éventuelle révision.
5. Défaillance du roulement de butée
Lorsque l’on parle des composants du turbocompresseur , il est essentiel de considérer le rôle de la butée dans le maintien de performances optimales. Le palier de butée, positionné le plus près de la roue du compresseur, joue un rôle essentiel en limitant le jeu axial au sein de l'ensemble turbocompresseur . Il est important de noter que la plage de jeu final standard pour un fonctionnement efficace se situe généralement entre 0,002 et 0,004 pouces.
Le roulement de butée fonctionne en s'appuyant sur une fine pellicule d'huile pour créer une barrière entre lui-même et l'arbre. Cette lubrification est vitale car tout contact direct entre le roulement et l'arbre peut entraîner une défaillance du roulement de butée. Une fois que cette panne se produit, elle ouvre souvent la voie à des problèmes de contact entre la roue et le carter.
Il convient de noter que lorsqu'un turbocompresseur est équipé d'une roue de compresseur de rechange, en particulier une roue plus grande et plus lourde que l'originale, la durée de vie de la butée à 270 degrés est considérablement réduite. Cette réduction de la durée de vie peut avoir des implications sur les performances globales et la longévité du turbocompresseur . Par conséquent, il est crucial de considérer la compatibilité et l'impact potentiel des composants du marché secondaire sur la butée pour éviter une défaillance prématurée et garantir le fonctionnement optimal du turbocompresseur.
Solution:
Pensez à améliorer votre système turbo en incorporant une butée à 360 degrés ou en sélectionnant une unité avec une option de poussée à 360 degrés pour des performances et une fiabilité optimales.
6. Déferlement
La surtension du compresseur, également connue sous le nom de turbo bark ou chirp, est un phénomène par lequel l'air d'admission revient hors du compresseur. Cela se produit généralement lorsqu'il y a une coupure soudaine du boost élevé, par exemple lorsque l'accélérateur est brusquement levé. Le bruit accompagnant cet événement est causé par l'air comprimé emprisonné dans le système d'admission, sans autre issue que le retour en arrière à travers le turbo. Les surtensions peuvent être particulièrement dommageables pour l'extrémité compresseur du turbo, leurs occurrences prolongées entraînant une usure importante de la butée. Pour atténuer les risques associés aux surtensions, des vannes de décharge sont souvent utilisées dans les applications à fortes surtensions.
Les cas les plus graves de surtension du turbo se rencontrent souvent dans les véhicules suralimentés, où un turbocompresseur a été incorrectement spécifié pour l'application. Par exemple, dans un Dodge Ram de 5,9 L à 12 soupapes équipé d'un moteur Cummins équipé d'un turbo BorgWarner S400 de 71 mm, initialement conçu pour un turbo plus petit dans la plage de 54 à 56 mm, une surtension significative se produit à des régimes moteur inférieurs. Dans cette configuration, le turbocompresseur fonctionne de manière constante dans la ligne de surtension, ce qui entraîne une durée de vie réduite et une défaillance catastrophique potentielle en raison de la contrainte induite sur la roue du compresseur.
Solution:
Sélectionnez la taille de turbo parfaite pour votre moteur afin de maintenir des performances optimales sur toutes les plages de régime. Évitez de devenir surdimensionné pour éviter les surtensions à bas régime et les excès de vitesse à haute vitesse.
7. Chaleur extrême
Lorsqu'il s'agit de turbocompresseurs , la chaleur extrême est un facteur critique qui peut avoir un impact sur leurs performances et leur longévité. Les turbocompresseurs sont conçus pour résister à des températures élevées, mais une exposition prolongée à 2 000 degrés Fahrenheit peut finalement entraîner des problèmes du côté turbine (échappement) du turbo.
Les points de défaillance courants attribués à une chaleur excessive comprennent des fissures de contrainte dans la bride d'entrée de la turbine, des bords érodés des volutes d'entrée de la turbine et une déformation des extrémités des aubes des roues de turbine. Ces problèmes peuvent survenir en raison de divers facteurs tels que des exigences de performances élevées, un système d'échappement restreint, un refroidisseur intermédiaire fissuré ou même un filtre à air obstrué.
Bien que les turbocompresseurs soient des composants résistants, il est essentiel de noter que les dommages liés à la chaleur peuvent s'étendre au-delà du turbo lui-même. Une chaleur excessive peut potentiellement endommager les composants internes du moteur tels que les soupapes ou les pistons avant de causer des dommages importants à la roue de turbine en Inconel du turbocompresseur. Bien que de tels événements soient rares, il est crucial d'être conscient de l'impact d'une chaleur extrême sur les performances du turbocompresseur et sur l'ensemble du système moteur.
Solution:
Surveillez la température de vos gaz d'échappement avec une jauge pyrométrique pour vous assurer que vous travaillez dans la plage thermique optimale pour votre moteur et votre application.
Turbocompresseurs populaires
1. Turbocompresseur pour Caterpillar
Turbocompresseur Turbo GTA4502BS 295-7952 247-2965 10R-7290, adapté pour Caterpillar TH35-C13I CX31-C13I, moteur C13
Condition: neuf, marché secondaire
Numéro de pièce : 295-7952, 247-2965, 10R-7290
Numéro de moteur : C13
Modèle turbo : GTA4502BS
Application: Convient pour Caterpillar TH35-C13I, CX31-C13I
Améliorez votre moteur Caterpillar TH35-C13I CX31-C13I avec le turbocompresseur Turbo GTA4502BS . Compatible avec les références 295-7952, 247-2965 et 10R-7290. Augmentez les performances de votre moteur sans effort.
2. Turbocompresseur pour Cummins
Turbocompresseur 3802301 3525720 Turbo H1C, adapté au moteur industriel Cummins 6BT, nouveau
Numéro de pièce : 3528761, 3528762, 3535434, 3535435, 3524427, 3524427H, 3524424.
Numéro OEM: 3802594
Garantie : 6 mois
État : neuf, marché secondaire
Application : 1988-10 pour groupe électrogène industriel Cummins avec moteur 6BT.
Ce turbocompresseur d'échappement est conçu pour améliorer les performances du moteur Cummins Industrial 6BT. Il comprend un compresseur d'air et une pompe à air qui fonctionnent ensemble pour générer plus de puissance et améliorer l'économie de carburant jusqu'à 20 %. Le turbocompresseur H1C est doté de pièces moulées avancées pour offrir une tolérance et un équilibre optimaux pour des performances fiables du moteur.
3. Turbocompresseur pour Komatsu
HX40W Turbocompresseur 6743-81-8040 6743818040 pour pelle Komatsu PC300-7 PC360-7
Convient au moteur : SAA6D114E-2
Modèle turbo : HX40W
Condition: neuf, marché secondaire
Numéro d'article: 6743-81-8040 6743818040
Application: Excavatrice Komatsu PC300-7 PC360-7
Le turbocompresseur HX40W 6743-81-8040 est spécialement conçu pour la pelle Komatsu PC300-7 PC360-7, moteur SAA6D114E-2, doté d'un compresseur d'air haute performance et d'un turbocompresseur d'échappement, ainsi que d'une pompe à air pour un fonctionnement efficace.
4. Turbocompresseur pour Volvo
Turbocompresseur Turbo 04294752 S200G pour pelle Volvo EC210B EC240, moteur D6D
Numéro de pièce : 04294752, 0429-4752.
Modèle turbo : S200G
Numéro de moteur : D6D
Application : pelle Volvo EC210B EC240.
Ce turbocompresseur est conçu avec un puissant compresseur d'air, un turbocompresseur d'échappement et une pompe à air pour fournir une puissance, un rendement énergétique et un couple accrus aux pelles Volvo EC210B EC240 équipées de moteurs D6D. Avec une augmentation de 27 % du débit d'air et une réduction de 8 % du turbo lag, ce turbocompresseur est efficace et fiable.
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