Bi-turbos décryptés : deux turbos, un seul objectif
Deux turbos sur un même moteur. Cela ressemble à une surcharge ? Pas du tout. C’est en fait une manière intelligente d’obtenir plus de couple, une consommation réduite et une réponse à l’accélérateur agréablement souple. Mais que désignent réellement les fabricants par « bi-turbo », « twin-turbo » ou « turbo à 2 étages » ? Et comment ces systèmes fonctionnent-ils exactement ? Il est temps de démêler la jungle des turbos – une fois pour toutes.
Bi-turbo parallèle : travail d’équipe sans tracas
Dans un système parallèle, deux turbos fonctionnent simultanément et indépendamment l’un de l’autre. Chacun est entraîné par les gaz d’échappement de sa propre banc de cylindres – idéal pour les moteurs en configuration en V ou avec deux orifices d’échappement proportionnels.
On le retrouve notamment sur les Renault Trafic et Opel Vivaro 1.6 dCi (moteurs diesel bi-turbo de 125 à 145 ch). Ici, deux turbos plus petits assurent une réponse rapide sans commutation compliquée.
Techniquement, cela fonctionne ainsi : chaque turbo a son propre carter de turbine et son compresseur. Ils aspirent chacun de l’air, le compressent et l’envoient via un échangeur d’air vers le collecteur d’admission. Les wastegates régulent individuellement la pression par turbo, et une configuration de capteurs centrale maintient tout en équilibre.
Avantage ? Robuste, réactif et relativement facile à diagnostiquer. Inconvénient ? La montée en pression dépend du bon fonctionnement des deux turbos. Si l’un fonctionne moins bien, un déséquilibre apparaît rapidement.
Bi-turbo série : turbo sur turbo
Dans un système en série – également appelé dual-stage ou à 2 étages – les turbos sont connectés l’un après l’autre. Le petit turbo haute pression assure une pression rapide à bas régime. Ensuite, le grand turbo basse pression prend le relais, pour une respiration supplémentaire à des vitesses plus élevées.
Ce type se retrouve par exemple sur le Renault Master 2.3 dCi avec le moteur M9T, où un turbo HP et un turbo BP collaborent. Le même principe est appliqué sur les BMW 123d ou 535d (avec le célèbre moteur diesel M57D30TU2) : un système bi-turbo séquentiel avec des performances impressionnantes sur une large plage de régimes.
À bas régime, tous les gaz d’échappement vont au petit turbo. Au fur et à mesure que le régime augmente, une vanne de dérivation s’ouvre et le grand turbo s’active. Côté admission, l’air est d’abord compressé par le petit turbo, puis une deuxième fois par le grand – pour une pression et une puissance supplémentaires.
Complexe ? Certainement. Mais cela fournit du couple et de la puissance, et donc un caractère souple sans temps de réponse du turbo.
Régime moteur versus pression de suralimentation : qui fait quoi quand ?
| Régime moteur | Système parallèle | Système en série |
| < 1500 tr/min | Les deux turbos démarrent, montée en pression limitée | Le petit turbo assure une réponse rapide |
| 1500–3500 tr/min | Montée en pression stable, les deux turbos actifs | Les deux turbos fonctionnent ensemble, double compression |
| > 3500 tr/min | Débit maximal, les wastegates régulent la surpression | Le grand turbo prend le relais, le petit est (partiellement) contourné via des vannes |
Avantage ou casse-tête ? Dépend du système
| Système | Avantages | Inconvénients |
| Parallèle | – Conception simple – Fiable – Montée en pression rapide | – Pression de suralimentation limitée par turbo – Moins adapté aux configurations moteur asymétriques |
| Série | – Pression de suralimentation élevée sur une large plage de régimes – Compact et puissant – Rapide à bas et haut régimes | – Système plus complexe – Plus de pièces, donc risque d’usure plus élevé |
Moteurs connus à double suralimentation
- Renault Trafic / Opel Vivaro 1.6 dCi – Bi-turbo parallèle – 125–145 ch
- Renault Master 2.3 dCi (M9T) – Turbo à double étage – 135–170 ch
- BMW 123d / 535d (M57D30TU2) – Bi-turbo séquentiel – 204–286 ch
- Mercedes OM651 diesel – Série à 2 étages – ~204 ch
- Audi 3.0 TDI BiTurbo – Série – 320 ch
La plupart de ces moteurs ne sont pas des exotiques, ils circulent en grand nombre dans les ateliers et les flottes de véhicules. C’est précisément pourquoi une compréhension de leurs systèmes de turbocompresseur est essentielle pour un bon diagnostic et une bonne réparation.
La morale : savoir ce qui se passe sous le capot
Qu’il s’agisse d’une poussée rapide ou d’une pression à long terme, les bi-turbos offrent des performances sérieuses. Mais en tant que mécanicien, il faut savoir à quel système on a affaire. Car un code d’erreur comme P0299 se traite totalement différemment sur un diesel à 2 étages que sur un bi-turbo parallèle.
Ainsi, la prochaine fois qu’un client dira « il ne tire plus aussi bien », vous saurez où chercher. Et quel système de turbocompresseur vous avez devant vous.