Les bi-turbos décortiqués: deux turbos, un seul objectif

Conseil de l'atelier

Deux turbos sur un seul moteur. Cela ressemble rapidement à une surenchère ou à un discours marketing, mais dans la pratique, il s'agit simplement d'une manière réfléchie de combiner la traction, l'efficacité et le confort de conduite. Seulement: derrière des termes comme bi-turbo, twin-turbo ou 2-stage se cachent des systèmes techniquement totalement différents. Et c'est justement là que les choses se gâtent souvent dans l'atelier. Car s'attaquer à une perte de puissance, à un code d'erreur ou à un problème de pression de charge sans savoir quel système bi-turbo on a sous les yeux, c'est perdre son temps. Il est donc temps de démêler la jungle du turbo.

Parallèle ou série: même nom, principe différent

Il existe essentiellement deux types de systèmes bi-turbo: les systèmes parallèles et les systèmes en série. Ils utilisent tous deux deux turbos, mais leur fonctionnement est fondamentalement différent.

Dans un système bi-turbo parallèle, deux turbos identiques fonctionnent simultanément et indépendamment l'un de l'autre. Chaque turbo est alimenté par une partie des gaz d'échappement et fournit sa propre part de la pression de charge. Ce principe se prête particulièrement bien aux moteurs à configuration en V ou à orifices d'échappement séparés.

Les Renault Trafic et Opel Vivaro 1.6 dCi, d'une puissance de 125 à 145 ch, en sont un exemple bien connu. Ici, deux turbos relativement petits assurent une réponse rapide à l'accélérateur sans mécanismes de commutation complexes. Chaque turbo possède sa propre turbine et son propre boîtier de compresseur, la pression de charge est contrôlée pour chaque turbo via des wastegates séparés, tandis que des capteurs surveillent la pression globale et la masse d'air.

Il en résulte un système robuste et prévisible, qu'il est généralement assez facile de diagnostiquer en atelier. L'inconvénient: si l'un des turbos est moins performant, un déséquilibre apparaît rapidement. La perte de puissance est alors souvent subtile, mais elle se fait sentir sur toute la plage de régime.

Bi-turbo en série: petit en bas, grand en haut

Le système bi-turbo en série, également appelé bi-étagé ou bi-étagé, fonctionne de manière totalement différente. Dans ce cas, les turbos ne sont pas placés l'un à côté de l'autre, mais l'un après l'autre dans le système. Un petit turbo haute pression assure une montée en pression rapide à bas régime, tandis qu'un plus gros turbo basse pression prend le relais dès que le régime augmente.

On retrouve ce principe dans le Renault Master 2.3 dCi (M9T), entre autres, mais aussi dans les célèbres diesels M57 de BMW, comme dans les 123d et 535d, ou dans la Mercedes OM651 et la 3.0 TDI BiTurbo d'Audi.

À bas régime, la quasi-totalité de l'énergie des gaz d'échappement est envoyée au petit turbo. Celui-ci réagit rapidement et fournit un couple instantané. Lorsque le régime augmente, les soupapes de dérivation s'ouvrent et le gros turbo est engagé. Du côté de l'admission, l'air est d'abord comprimé par le petit turbo, puis par le gros, ce qui permet d'obtenir une pression de charge élevée et stable sur une large plage de régime.

Techniquement, il s'agit sans aucun doute du système le plus complexe. Les soupapes supplémentaires, les actionneurs électriques ou à vide et les stratégies de commutation créent davantage de sources potentielles d'interférence. D'un autre côté, le comportement reste particulièrement souple, sans le classique décalage du turbo.

Qu'est-ce que cela signifie pour le diagnostic?

La différence entre les deux systèmes n'est pas seulement théorique. Elle détermine la manière dont vous interprétez les codes d'erreur et l'endroit où vous devez chercher. Un code d'erreur tel que P0299 (underboost) a une signification très différente selon qu'il s'agit d'un système en série ou d'un système en parallèle.

Avec un système parallèle, la perte de puissance indique souvent un problème avec un turbo spécifique, une soupape de décharge bloquée ou une fuite locale dans le circuit de pression. Les plaintes ne sont généralement pas liées à la vitesse, mais elles sont constantes.

Avec un système en série, en revanche, la plage de régime est cruciale. Une perte d'adhérence à bas régime est plus susceptible d'être imputée au turbo haute pression ou à son système de contrôle, tandis qu'une perte de puissance à haut régime est souvent liée au turbo basse pression, aux soupapes de dérivation ou à des problèmes de dépression. Sans cette distinction, on commence rapidement à remplacer des pièces "au feeling".

Pas exotiques, mais quotidiens

Détail important: ces moteurs ne sont pas des merveilles technologiques rares. Ils circulent en masse dans les camionnettes, les véhicules utilitaires et les diesels haut de gamme. La connaissance de leurs systèmes turbo n'est donc pas un luxe, mais une nécessité pour un atelier efficace.

La morale

Les bi-turbos offrent une réponse rapide, un couple élevé et de solides performances, mais seulement si vous savez quel système vous avez entre les mains. Les systèmes parallèles et sériels fonctionnent de manière fondamentalement différente, ce qui détermine la manière d'interpréter les plaintes, les codes d'erreur et les problèmes de pression de charge. Un code d'erreur tel que P0299 se traite différemment selon qu'il s'agit d'un diesel biphasé ou d'un bi-turbo parallèle.

Comme toujours dans l'atelier, il faut d'abord comprendre ce qui se passe techniquement, puis commencer à chercher. Ensuite, le moteur fonctionnera comme il se doit.

Cet article a été réalisé en collaboration avec Turbo's Hoet (www.th-group.eu / www.turbopartner.com).