Boitier, Fuite, Remap
Posté : 02 déc. 2009 08:15
Voici quelques réponses aux questions courantes concernant les « préparations » sur les moteurs turbo, pour lesquels l'accroissement des performances est généralement obtenu par une augmentation de la pression maxi de suralimentation.
Principe de base: le turbo est choisi en fonction de ses caractéristiques de sorte qu'il réponde aux sollicitations du moteur, et aux besoins de puissance désirés. Plus un turbo est gros, plus il a du lag (délai à fournir de la pression), mais plus il pourra fournir de l'air sous pression à haut régime. Un turbo trop petit pour une application donnée chauffe l'air compressé et diminue d'autant le rendement global.
La pression est contrôlable grâce à la soupape de décharge (Waste Gate), système purement mécanique sous forme de clapet permettant de dévier les gazs d'échappement (entrainant la turbine) directement vers l'échappement, faisant ainsi baisser la pression.
La wastegate est mue par l'actuateur de wastegate, simple piston munie d'un ressort. Lorsque de l'air sous pression appuie sur le piston avec une force supérieure au ressort, l'actuateur ouvre la wastegate, déviant ainsi les gazs d'échappement vers l'échappement, entrainant une baisse de pression. L'air sous pression arrivant sur le piston est généralement prélevé directement en sortie du turbo. On comprend alors que si l'air pressurisé sortant du turbo permet d'ouvrir la wastegate, la pression va diminuer jusqu'à ce qu'elle ne soit plus suffisante,la wastegate va alors se refermer et la pression va alors augmenter jusqu'à nouveau être suffisante pour l'ouvrir...etc. Le ressort de nos wastegates sur GT, WRX et STi est taré pour 0,6 bars
Pour permettre d'atteindre la pression souhaitée (par le constructeur au départ), un solénoïde piloté par l'ECU crée une fuite d'air dans le circuit pressurisé allant du turbo à l'actuateur de wastegate. Cette fuite permet de diminuer la pression sur l'actuateur, permettant ainsi une pression supérieure aux 0,6 bars.
Le soléno est une électrovanne fonctionnant en mode ouvert/fermé (pas d'intermédiaire), pilotée par l'ECU exactement à 14 Hz (ça ouvre / ferme 14 fois par secondes). La seule chose que fait varier l'ECU, c'est le rapport cyclique, appelé aussi « duty », qui dit dans 1/14ème de seconde combien de temps ce sera ouvert et combien de temps ce sera fermé. Ainsi, le taux d'ouverture moyen peut être piloté . C'est donc une fuite pilotée plus le soléno est ouvert (à un duty élevé), plus la fuite est grande et plus le turbo prendra de la pression. La fuite ne se fait pas à l'air libre, mais retourne à l'admission (air déjà comptabilisé par le MassAirFlow , le débitmètre donc).
D'origine, le diamètre des durites, les raccords, le solénoïde et le restricteur qui se trouve dans la première durite en sortie du turbo font que même lorsque le solénoïde est grand ouvert (duty > 90%, la pression ne dépassera pas 1,4 à 1,5 bar, c'est une sécurité
Le pilotage du solénoïde permet une gestion fine:
- de la pression cible
- de la rapidité pour atteindre la pression cible (spool up)
- de ces pics (overshoots si > à la pression cible ).
Plusieurs solutions possibles alors pour améliorer les perfs :
1/ La fuite simple
On installe un robinet qui génère une fuite calibrée entre durite turbo et solénoïde de WG . (et même dans certains \"bricolages\" le soléno est rendu inopérant)
Pression maxi 1,2 bar sur GT . Lorsque l'ECU lit 1,2 bar c'est la coupure d'essence qui intervient pour protéger le moteur (Fuel Cut Defender).
*Avantages : c'est pas cher , ça marche (un certain temps).
*Inconvénients :mettre de la pression sans modifier/contrôler la richesse du mélange air/essence ( AFR ) , c'est prendre un gros risque pour le moteur ( sensible au cliquetis ) .
2/ Fuite + décaler la coupure ( FCD ) = La puce ou le boitier pow... machin
Outre le robinet , on installe un boitier qui « trompe » l'ECU concernant la pression de suralimentation. La sécurité ECU à 1,2 bar se retrouve donc décalée plus haut ( 1,3 ou 1,5 bar , etc ... ).
*Avantages : marche encore mieux pour à peine plus cher
*Inconvénients : risque énorme pour le moteur sans contrôle/modification des AFR
3/ Régulation de pression de turbo + FCD + contrôleur AFR = boitier évolué type WP
Il s'agit d'un circuit électronique qui va gérer :
la pression maxi à atteindre (boost target)
la rapidité pour atteindre la pression cible (spool up)
le décalage de la coupure ECU
l'ajustement de l'AFR par rapport à la pression et au régime moteur (RPM)
*Avantages : solution complète et tarifs modérés, auto qui marche, fiabilité (en restant dans des limites raisonnables)
*Inconvénients : nécessite un minimum de connaissances techniques, un minimum de matériel pour un réglage affiné ( sonde lambda large bande , mano de pression de sural ), être 2 pour effectuer les réglages, cependant les réglages de base permettent un rapport perf / fiabilité imbattable.
4/ La reprogrammation de l'ECU
Cela consiste à modifier les valeurs d'origine du calculateur concernant:
le boost target
le spool up ( duty soleno : gestion des cycles ouverture fermeture du solénoïde de WG )
la richesse du mélange ( fuel )
les avances ( timing ignition )
les lois des « arbres à cames variables » ( AVCS ) spécifiques aux modèles STI.
Chaque cartographie est distincte. A l'issue de la modification de ces cartographies ( maps ) , on flashe l'ECU pour qu'il prenne en compte ces nouvelles tables .
*Avantages : l'équivalent de la Carte par rapport au Menu dans votre restaurant préféré , peaufinage de chaque paramètre pour obtenir un fonctionnement optimal en gérant le cliquetis. Excellente fiabilité si c'est fait dans les règles de l'art. (y a quelques rigolos sur le marché)
*Inconvénients : connaissances techniques très avancées requises, procédure longue car elle doit s'accompagner de contrôles/essais au banc ou sur route avec un système de monitoring moteur complet (sonde large bande, détecteur de cliquetis, PC portable avec logiciel de contrôle et d'enregistrement des données moteurs).
Le remapping étant une solution optimisée, elle n'est valable que pour une configuration moteur fixe et doit être faite en dernier après toutes les modifications mécaniques.
Tout changement, à posteriori, de turbo / ligne / injecteurs/ échangeur doit être suivi au minimum d'un contrôle AFR/Detcan
Dans tous les cas, dès la moindre modification de la suralimentation, le contrôle de la pression vraie (prise sur le raccord de Dump) est OBLIGATOIRE pour la surveillance (et la survie...) de votre moteur.
Une modification faible de la pression fait courir un vrai risque- même s'il demeure faible - quant à la durée de vie de votre moteur..... Mais l'usage veut qu'on abuse toujours un jour ou l'autre.
NB : lorsque vous modifiez les caractéristiques de votre moteur ( puissance en autre ) ,vous êtes dans la plus totale illégalité . Vous agissez donc en toute connaissance de cause vis à vis des risques encourus ( fiabilité ), et des éventuelles poursuites ( juridiques ) .
Source WCS:
Rédaction : Steph74 /stelr
Comité de lecture : XNWRX / Jackydup
Principe de base: le turbo est choisi en fonction de ses caractéristiques de sorte qu'il réponde aux sollicitations du moteur, et aux besoins de puissance désirés. Plus un turbo est gros, plus il a du lag (délai à fournir de la pression), mais plus il pourra fournir de l'air sous pression à haut régime. Un turbo trop petit pour une application donnée chauffe l'air compressé et diminue d'autant le rendement global.
La pression est contrôlable grâce à la soupape de décharge (Waste Gate), système purement mécanique sous forme de clapet permettant de dévier les gazs d'échappement (entrainant la turbine) directement vers l'échappement, faisant ainsi baisser la pression.
La wastegate est mue par l'actuateur de wastegate, simple piston munie d'un ressort. Lorsque de l'air sous pression appuie sur le piston avec une force supérieure au ressort, l'actuateur ouvre la wastegate, déviant ainsi les gazs d'échappement vers l'échappement, entrainant une baisse de pression. L'air sous pression arrivant sur le piston est généralement prélevé directement en sortie du turbo. On comprend alors que si l'air pressurisé sortant du turbo permet d'ouvrir la wastegate, la pression va diminuer jusqu'à ce qu'elle ne soit plus suffisante,la wastegate va alors se refermer et la pression va alors augmenter jusqu'à nouveau être suffisante pour l'ouvrir...etc. Le ressort de nos wastegates sur GT, WRX et STi est taré pour 0,6 bars
Pour permettre d'atteindre la pression souhaitée (par le constructeur au départ), un solénoïde piloté par l'ECU crée une fuite d'air dans le circuit pressurisé allant du turbo à l'actuateur de wastegate. Cette fuite permet de diminuer la pression sur l'actuateur, permettant ainsi une pression supérieure aux 0,6 bars.
Le soléno est une électrovanne fonctionnant en mode ouvert/fermé (pas d'intermédiaire), pilotée par l'ECU exactement à 14 Hz (ça ouvre / ferme 14 fois par secondes). La seule chose que fait varier l'ECU, c'est le rapport cyclique, appelé aussi « duty », qui dit dans 1/14ème de seconde combien de temps ce sera ouvert et combien de temps ce sera fermé. Ainsi, le taux d'ouverture moyen peut être piloté . C'est donc une fuite pilotée plus le soléno est ouvert (à un duty élevé), plus la fuite est grande et plus le turbo prendra de la pression. La fuite ne se fait pas à l'air libre, mais retourne à l'admission (air déjà comptabilisé par le MassAirFlow , le débitmètre donc).
D'origine, le diamètre des durites, les raccords, le solénoïde et le restricteur qui se trouve dans la première durite en sortie du turbo font que même lorsque le solénoïde est grand ouvert (duty > 90%, la pression ne dépassera pas 1,4 à 1,5 bar, c'est une sécurité
Le pilotage du solénoïde permet une gestion fine:
- de la pression cible
- de la rapidité pour atteindre la pression cible (spool up)
- de ces pics (overshoots si > à la pression cible ).
Plusieurs solutions possibles alors pour améliorer les perfs :
1/ La fuite simple
On installe un robinet qui génère une fuite calibrée entre durite turbo et solénoïde de WG . (et même dans certains \"bricolages\" le soléno est rendu inopérant)
Pression maxi 1,2 bar sur GT . Lorsque l'ECU lit 1,2 bar c'est la coupure d'essence qui intervient pour protéger le moteur (Fuel Cut Defender).
*Avantages : c'est pas cher , ça marche (un certain temps).
*Inconvénients :mettre de la pression sans modifier/contrôler la richesse du mélange air/essence ( AFR ) , c'est prendre un gros risque pour le moteur ( sensible au cliquetis ) .
2/ Fuite + décaler la coupure ( FCD ) = La puce ou le boitier pow... machin
Outre le robinet , on installe un boitier qui « trompe » l'ECU concernant la pression de suralimentation. La sécurité ECU à 1,2 bar se retrouve donc décalée plus haut ( 1,3 ou 1,5 bar , etc ... ).
*Avantages : marche encore mieux pour à peine plus cher
*Inconvénients : risque énorme pour le moteur sans contrôle/modification des AFR
3/ Régulation de pression de turbo + FCD + contrôleur AFR = boitier évolué type WP
Il s'agit d'un circuit électronique qui va gérer :
la pression maxi à atteindre (boost target)
la rapidité pour atteindre la pression cible (spool up)
le décalage de la coupure ECU
l'ajustement de l'AFR par rapport à la pression et au régime moteur (RPM)
*Avantages : solution complète et tarifs modérés, auto qui marche, fiabilité (en restant dans des limites raisonnables)
*Inconvénients : nécessite un minimum de connaissances techniques, un minimum de matériel pour un réglage affiné ( sonde lambda large bande , mano de pression de sural ), être 2 pour effectuer les réglages, cependant les réglages de base permettent un rapport perf / fiabilité imbattable.
4/ La reprogrammation de l'ECU
Cela consiste à modifier les valeurs d'origine du calculateur concernant:
le boost target
le spool up ( duty soleno : gestion des cycles ouverture fermeture du solénoïde de WG )
la richesse du mélange ( fuel )
les avances ( timing ignition )
les lois des « arbres à cames variables » ( AVCS ) spécifiques aux modèles STI.
Chaque cartographie est distincte. A l'issue de la modification de ces cartographies ( maps ) , on flashe l'ECU pour qu'il prenne en compte ces nouvelles tables .
*Avantages : l'équivalent de la Carte par rapport au Menu dans votre restaurant préféré , peaufinage de chaque paramètre pour obtenir un fonctionnement optimal en gérant le cliquetis. Excellente fiabilité si c'est fait dans les règles de l'art. (y a quelques rigolos sur le marché)
*Inconvénients : connaissances techniques très avancées requises, procédure longue car elle doit s'accompagner de contrôles/essais au banc ou sur route avec un système de monitoring moteur complet (sonde large bande, détecteur de cliquetis, PC portable avec logiciel de contrôle et d'enregistrement des données moteurs).
Le remapping étant une solution optimisée, elle n'est valable que pour une configuration moteur fixe et doit être faite en dernier après toutes les modifications mécaniques.
Tout changement, à posteriori, de turbo / ligne / injecteurs/ échangeur doit être suivi au minimum d'un contrôle AFR/Detcan
Dans tous les cas, dès la moindre modification de la suralimentation, le contrôle de la pression vraie (prise sur le raccord de Dump) est OBLIGATOIRE pour la surveillance (et la survie...) de votre moteur.
Une modification faible de la pression fait courir un vrai risque- même s'il demeure faible - quant à la durée de vie de votre moteur..... Mais l'usage veut qu'on abuse toujours un jour ou l'autre.
NB : lorsque vous modifiez les caractéristiques de votre moteur ( puissance en autre ) ,vous êtes dans la plus totale illégalité . Vous agissez donc en toute connaissance de cause vis à vis des risques encourus ( fiabilité ), et des éventuelles poursuites ( juridiques ) .
Source WCS:
Rédaction : Steph74 /stelr
Comité de lecture : XNWRX / Jackydup
