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Qu'est-ce que l'overboost ?
Question
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 où le moteur produit plus de puissance pendant environ 5 secondes. Pourquoi juste pour dire 5 secondes et pas tout le temps ?
Réponse acceptée
tl;dr : L'overboost correspond à trop d'air, généralement à une température trop élevée. Une détonation est susceptible de suivre.
N'oubliez pas que le moteur n'est qu'une pompe à air. Tout ce que fait le turbo, c'est de faciliter l'entrée des molécules d'air dans le côté admission du moteur. Bien sûr, le turbo a une efficacité limitée : il pousse plus 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 faut parfois ajouter encore plus de carburant en tant que liquide de refroidissement (ce qui semble inutile parce que c'est le cas). L'objectif du moteur est de s'assurer qu'il y a juste le bon mélange air-carburant à la bonne température pour s'enflammer exactement quand il est censé le faire.
Trop de boost (overboost) peut conduire à deux gros problèmes (enfin , beaucoup de problèmes possibles mais restons à un niveau fondamental pour l'instant) :
Lean est mauvais : Si vous avez trop peu de carburant pour trop d'air, vous avez un état pauvre . Dans cette situation, le mélange air-carburant est en fait plus facile à enflammer avec des températures croissantes (par exemple, sous boost). En fait, il peut parfois s'enflammer soudainement en raison de points chauds dans le cylindre ou simplement du fait que tout le mélange est au-dessus de son énergie d'activation.
Citation Corky Bell de Maximum Boost renommée :
Tout raté d'allumage à plein régime induit par une condition pauvre est grave et doit être traité avant de fonctionner à nouveau à ce niveau de suralimentation. Un manque de carburant augmente considérablement la température de la chambre. La chaleur est la cause de la détonation, qui est l'ennemi juré de la haute performance.
La conséquence est que le mélange dans le cylindre s'enflamme au mauvais moment. Cela cause toutes sortes de problèmes mécaniques, semble horrible, peut casser votre moteur et ne vous fait certainement pas vous sentir rapide.
La détonation terminale est exactement ce que cela ressemble : des pièces critiques du moteur lui-même explosent.
Trop d'énergie est mauvaise : Il est possible d'en avoir trop beaucoup d'énergie dans le système même lorsque les choses se passent "parfaitement". Imaginez un système théorique où votre turbo est efficace à 100 % (n'ajoute aucune chaleur pendant la compression), votre système d'alimentation peut pomper des quantités arbitraires de carburant et votre ordinateur de 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 briser. Les composants structurels fondamentaux du système finiront par échouer s'ils sont suffisamment stressés.
Dans la vraie vie, un système aussi parfait est rare voire impossible compte tenu de nos budgets limités. Cependant, ...
apparemment, il existe un bon type où le moteur produit plus de puissance pendant 5 secondes environ. Pourquoi juste pour disons 5 secondes et pas tout le temps ?
La réponse est mathématique (plus précisément la probabilité). Ce type de fonctionnalité est particulièrement utile en course automobile, où le conducteur a besoin de ce petit avantage supplémentaire pour effectuer la passe critique. Ils échangent un sursaut d'énergie contre une augmentation de la température du système, une tension 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 d'yeux de serpent pendant ces cinq secondes.
Dans une course, c'est souvent un compromis raisonnable. De toute évidence, ceux d'entre nous qui conduisent dans la rue fonctionnent généralement sans bénéficier du budget d'une équipe de course automobile.
Curieusement, l'overboost est généralement simple à corriger. C'est presque certainement un problème de wastegate :
Un wastegate est un 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 un pic de boost. Si quelque chose empêche la soupape de décharge de fonctionner selon les besoins, votre turbo va essayer de continuer à accélérer jusqu'à l'infini.
Comme nous l'avons vu, il n'y arrivera pas. Boum !
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Boost entasse 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. Le préallumage a de nombreuses causes, mais dans ce cas, lorsque trop de carburant et d'air sont comprimés, il devient trop chaud et s'enflamme spontanément. Le préallumage entraîne la détonation. La détonation ou le pincement se produit lorsque deux fronts de flammes entrent en collision. Le premier front de flamme est provoqué par le préallumage et le second par la bougie au bon moment. La condition a un son très distinct.
Le préallumage et la détonation sont tous deux mauvais. En soi, le pré-allumage provoque une force de rotation opposée sur le moteur qui est dure sur les bielles et le vilebrequin. La détonation libère une énorme quantité d'énergie lorsque les fronts de flammes entrent en collision. Cette libération d'énergie sur une période prolongée endommagera les composants du moteur, les soupapes de rupture, les trous de soufflage dans les pistons, les segments de rupture, etc...
Les moteurs ont normalement une certaine marge d'erreur, ce qui signifie qu'ils sont réglés sur produire moins de boost que la quantité maximale qu'ils peuvent tolérer. Overboost pousse le boost au maximum ou au-delà.
L'overboost est une pression de sortie du turbocompresseur supérieure à la valeur nominale. Un moteur turbo a une pression nominale et la soupape de décharge ou la soupape de décharge se déclenche lorsque la pression atteint une valeur plus élevée.
Il existe 2 types d'overboost :
- intentionnel
- accidentel
De nos jours, certains moteurs sont construit pour permettre une certaine quantité d'overboost (par exemple +0,3 bar pendant 30 secondes). Cela signifie que le moteur peut gérer en toute sécurité le coup de pouce supplémentaire. La limite de temps est généralement une limite thermique : plus de boost signifie plus de chaleur dans le moteur, et le système de refroidissement peut ne pas avoir assez de capacité 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 la soupape de décharge) après la limite de temps.
Cette stratégie reconnaît que vous avez rarement besoin de la pleine puissance pendant de longues périodes. Cela vous permet donc d'avoir une puissance supplémentaire lorsque vous en avez vraiment besoin, sans avoir à installer un moteur plus gros qui peut gérer cette puissance de pointe indéfiniment.
Une suralimentation accidentelle peut être causée par exemple par un dysfonctionnement de la soupape de décharge ou de la soupape de décharge, où l'ECU ne peut plus contrôler la pression de suralimentation.