Alimentation en carburant et commandes - Turbocompresseur, 3,5 L GTDI
CARACTÉRISTIQUES
Matériau
Couples de serrage
a Se reporter à la procédure de cette section.
DESCRIPTION ET FONCTIONNEMENT
Turbocompresseur
AVIS : Chaque fois que des composants du circuit d'admission d'air du turbocompresseur sont déposés, obturez toujours les orifices ouverts pour les protéger des débris. Il est important qu'aucun corps étranger ne pénètre dans le circuit. Les aubes du compresseur du turbocompresseur sont sensibles à l'endommagement, même par de petites particules. Tous les composants doivent être inspectés et, si nécessaire, nettoyés avant installation ou remontage.
L'ensemble turbocompresseur se compose des éléments suivants :
- Turbocompresseur LH (gauche)
- Turbocompresseur RH (droit)
Le turbocompresseur est un compresseur d'air centrifuge entraîné par les gaz d'échappement. Sa fonction est d'augmenter la puissance du moteur en fournissant de l'air comprimé au moteur. Les composants internes sont refroidis par l'huile, le liquide de refroidissement et l'air. L'huile moteur et le liquide de refroidissement circulent dans le corps central, qui fait office de barrière thermique entre la turbine « chaude » et le compresseur « froid ». Les paliers sont à coussinets et lubrifiés par l'huile moteur. L'huile circule jusqu'au corps central du turbocompresseur puis retourne au carter d'huile par un orifice de vidange situé dans le corps central.
Les gaz d'échappement en expansion entraînent l'arbre de turbine à des vitesses pouvant atteindre 200 000 tr/min. L'air filtré entrant du côté compresseur du turbocompresseur est comprimé, puis acheminé vers le refroidisseur d'air de suralimentation (CAC). L'air comprimé très chaud est refroidi, puis continue vers le collecteur d'admission à une pression supérieure à la pression atmosphérique. Comme une quantité d'air nettement plus importante est envoyée dans le collecteur d'admission, la puissance et le rendement énergétique augmentent, et la puissance peut être maintenue à plus haute altitude.
Les turbocompresseurs jumelés EcoBoost sont montés en parallèle, un turbocompresseur étant raccordé à chaque rangée de cylindres. Cette configuration améliore la réactivité du moteur grâce à l'inertie réduite de deux petits turbocompresseurs. Elle permet également un ensemble turbocompresseur plus performant et une meilleure utilisation de l'énergie thermique provenant des collecteurs d'échappement compacts. La conception compacte du système permet de placer les catalyseurs très près de la sortie du turbocompresseur, afin d'améliorer les émissions.
Turbocompresseurs
REMARQUE : Les flèches noires indiquent les zones chaudes, les flèches blanches les zones froides.
DIAGNOSTIC ET ESSAIS
Turbocompresseur
Principe de fonctionnement
Le turbocompresseur est un compresseur d'air centrifuge entraîné par les gaz d'échappement. Sa fonction est d'augmenter la puissance du moteur en fournissant de l'air comprimé au moteur. Les composants internes sont refroidis par l'huile, le liquide de refroidissement et l'air. L'huile moteur et le liquide de refroidissement circulent dans le corps central, qui fait office de barrière thermique entre la turbine « chaude » et le compresseur « froid ». Les paliers sont à coussinets et lubrifiés par l'huile moteur. L'huile circule jusqu'au corps central du turbocompresseur puis retourne au carter d'huile par un orifice de vidange situé dans le corps central.
Les gaz d'échappement en expansion entraînent l'arbre de turbine à des vitesses pouvant atteindre 200 000 tr/min. L'air filtré entrant du côté compresseur du turbocompresseur est comprimé, puis acheminé vers le refroidisseur d'air de suralimentation (CAC). L'air comprimé très chaud est refroidi, puis continue vers le collecteur d'admission à une pression supérieure à la pression atmosphérique. Comme une quantité d'air nettement plus importante est envoyée dans le collecteur d'admission, la puissance et le rendement énergétique augmentent, et la puissance peut être maintenue à plus haute altitude.
Inspection et vérification
REMARQUE : Cette section présente le diagnostic mécanique de l'ensemble turbocompresseur. Si le témoin de dysfonctionnement (MIL) est allumé ou si des codes de défaut (DTC) sont présents, ceux-ci doivent être diagnostiqués avant d'effectuer le diagnostic mécanique du turbocompresseur. Se reporter au manuel de diagnostic du groupe motopropulseur et des émissions (PC/ED).
- Vérifiez la plainte du client.
- Inspecter l'ensemble du système de turbocompression à la recherche de signes évidents de dommage ou d'autres anomalies mécaniques, en suivant le tableau ci-dessous.
Tableau d'inspection visuelle
Mécanique
- Tuyau d'arrivée d'huile et raccord
- Tuyau de sortie d'huile et raccord
- Circuit et tuyauterie d'entrée du corps de compresseur
- Circuit et tuyauterie de sortie du corps de compresseur
- Circuit et tuyauterie d'entrée du corps de turbine
- Circuit et tuyauterie de sortie du corps de turbine
- Tuyauterie ou tringlerie de commande de l'actionneur du turbocompresseur
- Si l'anomalie persiste après l'inspection, passer au tableau des symptômes.
- Si un problème de conduite persiste, se reporter au manuel de diagnostic du groupe motopropulseur et des émissions (PC/ED).
Tableau des symptômes
Tests des composants
Contrôle de fuite d'huile interne du turbocompresseur
REMARQUE : Une certaine quantité d'huile moteur peut être présente dans l'entrée du compresseur du turbocompresseur et dans les composants d'admission d'air, en raison du système de reniflard du carter moteur.
Vérifier si l'entrée du compresseur du turbocompresseur présente des traces d'huile. Si une quantité excessive d'huile est présente, la défaillance peut provenir du moteur ou du turbocompresseur. Se reporter à la section 303-00 ou au contrôle suivant du turbocompresseur. Si une quantité excessive d'huile est constatée à la sortie du compresseur du turbocompresseur, vérifier si le refroidisseur d'air de suralimentation (CAC) est contaminé par de l'huile. En cas de contamination, rincer le CAC. Se reporter à la section 303-12.
Vérifier si la sortie de la turbine du turbocompresseur présente des traces d'huile. Si de l'huile en excès est présente à la sortie, déposer le turbocompresseur du moteur et examiner les conduits d'alimentation et de retour d'huile du turbocompresseur et du bloc-moteur à la recherche d'une obstruction. Si aucune obstruction n'est constatée, poser un turbocompresseur neuf.
Contrôler la libre rotation - Véhicule déposé
REMARQUE : Le turbocompresseur doit être préalablement lubrifié à l'huile avant d'effectuer ce contrôle.
REMARQUE : Les roues de turbine et de compresseur doivent tourner librement lorsqu'elles sont entraînées à la main. Aucun contact avec le corps n'est admis.
Inspecter les ailettes de la roue de compresseur et de la roue de turbine du turbocompresseur à la recherche de dommages. Si les ailettes de la roue de compresseur ou de la roue de turbine sont endommagées, remplacer le turbocompresseur.
Appuyer sur l'arbre du turbocompresseur et le faire tourner, puis répéter l'opération depuis le côté opposé. Si la roue de compresseur ou la roue de turbine touche le corps, les paliers sont défectueux et un turbocompresseur neuf doit être posé.
DÉPOSE ET POSE
Turbocompresseur - LH (gauche)
Matériau
Dépose
AVIS : Chaque fois que des composants du circuit d'admission d'air du turbocompresseur sont déposés, obturez toujours les orifices ouverts pour les protéger des débris. Il est important qu'aucun corps étranger ne pénètre dans le circuit. Les aubes du compresseur du turbocompresseur sont sensibles à l'endommagement, même par de petites particules. Tous les composants doivent être inspectés et, si nécessaire, nettoyés avant installation ou remontage.
- Le véhicule étant au POINT MORT, placez-le sur un pont élévateur. Reportez-vous à la section 100-02.
- Déposer l'ensemble filtre à air (ACL). Se reporter à la section 303-12.
- Déconnecter le flexible de la soupape de commande de wastegate du turbocompresseur LH.
- Déposer les 2 boulons situés sur le dessus du écran thermique du collecteur d'échappement LH.
- Desserrer le collier et déposer le tube d'admission du turbocompresseur LH.
- Déposer le boulon du tuyau d'alimentation en huile du turbocompresseur LH et sa rondelle d'étanchéité.
- Jeter la rondelle d'étanchéité et le filtre du tuyau d'alimentation en huile.
- Vidanger le circuit de refroidissement. Se reporter à la section 303-03.
- Déposer le catalyseur LH. Se reporter à la section 309-00.
- Déposer la vis inférieure et le protège-collecteur d'échappement gauche.
- Déposer les 2 boulons de fixation du tuyau de retour d'huile LH sur le turbocompresseur.
- Retirer et jeter le joint.
- Déposer le tuyau de retour d'huile du turbocompresseur gauche du carter d'huile.
- Jeter les 2 joints toriques.
- Déposer les 2 vis banjo des tuyaux de liquide de refroidissement et les tuyaux de liquide de refroidissement du turbocompresseur LH.
- Mettre au rebut les rondelles d'étanchéité.
- Desserrer le collier et déposer le tube CAC LH du turbocompresseur LH.
- Déposer les 3 boulons de fixation du collecteur d'échappement sur le turbocompresseur LH.
- Mettre au rebut le joint et les boulons.
- Déposer les 2 boulons et le support inférieur turbocompresseur-bloc moteur gauche.
- Déposer le boulon de fixation supérieur du support du turbocompresseur LH sur le turbocompresseur, puis déposer l'ensemble turbocompresseur.
Installation
- AVIS : Le boulon supérieur du support du turbocompresseur LH doit être desserré pour effectuer la séquence de serrage, faute de quoi le turbocompresseur risque d'être endommagé.
Desserrer le boulon supérieur du support du turbocompresseur LH.
- Poser un joint neuf entre le collecteur d'échappement LH et le turbocompresseur.
- Installer l'ensemble turbocompresseur, puis installer la vis du support supérieur gauche du turbocompresseur sur le turbocompresseur.
- Ne pas serrer les boulons pour le moment.
- Installer le support inférieur gauche du turbocompresseur sur le carter-cylindres et les 2 vis.
- Ne pas serrer les boulons pour le moment.
- Installer les 3 nouvelles vis du collecteur d'échappement gauche sur le turbocompresseur.
- Serrer à 45 N·m.
AVIS : Les 4 étapes suivantes doivent être effectuées dans l'ordre indiqué, sinon le turbocompresseur risque d'être endommagé.
- Serrer la vis du support supérieur gauche du turbocompresseur sur le turbocompresseur.
- Serrer à 19 N·m.
- Serrer la vis du support supérieur gauche du turbocompresseur sur le carter-cylindres.
- Serrer à 25 N·m.
- Serrer la vis du support inférieur gauche du turbocompresseur sur le turbocompresseur.
- Serrer à 19 N·m.
- Serrer la vis du support inférieur gauche du turbocompresseur sur le carter-cylindres.
- Serrer à 11 N·m.
- REMARQUE : Aligner les repères de calage du tube CAC gauche.
Installer la conduite CAC gauche sur le turbocompresseur gauche et serrer le collier.
- Serrer à 5 N·m.
- Avec 2 nouvelles rondelles d'étanchéité, installer les 2 vis banjo de la conduite de liquide de refroidissement.
- Serrer à 40 N·m.
- REMARQUE : Lubrifier l'alésage du carter d'huile avec de l'huile moteur propre.
Avec 2 nouveaux joints toriques, installer la conduite de retour d'huile du turbocompresseur gauche sur le carter d'huile.
- Avec un nouveau joint, installer la conduite de retour d'huile du turbocompresseur gauche et les 2 vis.
- Serrer à 10 N·m.
- REMARQUE : Aligner les repères de la conduite d'admission du turbocompresseur gauche.
Installer la conduite d'admission du turbocompresseur gauche et serrer le collier.
- Serrer à 5 N·m.
- Installer le filtre, la rondelle et le boulon du tube d'alimentation en huile.
- Installer le nouveau filtre de la conduite d'alimentation en huile dans le bloc de la conduite d'alimentation en huile.
- Glisser la nouvelle rondelle sur le bloc du tube d'alimentation en huile.
- Installer le boulon dans le bloc du tube d'alimentation en huile.
- Installer le tube d'alimentation en huile du turbocompresseur gauche.
- Serrer à 40 N·m.
- NOTE : S'assurer que le flexible de la valve de régulation de la wastegate du turbocompresseur ne touche pas le protège-chaleur du collecteur d'échappement.
Raccorder le flexible de la soupape de régulation de la wastegate au turbocompresseur gauche.
- Reposer le protège-collecteur d'échappement gauche et la vis inférieure.
- Ne pas serrer les boulons pour le moment.
- Reposer les 2 vis supérieures du protège-collecteur d'échappement gauche.
- Serrer à 12 N·m.
- Serrer la vis inférieure du protège-collecteur d'échappement gauche.
- Serrer à 12 N·m.
- Installer le catalyseur gauche. Voir la section 309-00.
- Remplir et purger le circuit de refroidissement. Voir la section 303-03.
- Installer l'ensemble ACL. Voir la section 303-12.
Turbocompresseur - droit
Outil(s) spécial(aux)
Matériau
Dépose
AVIS : Chaque fois que des composants du circuit d'admission d'air du turbocompresseur sont déposés, obturez toujours les orifices ouverts pour les protéger des débris. Il est important qu'aucun corps étranger ne pénètre dans le circuit. Les aubes du compresseur du turbocompresseur sont sensibles à l'endommagement, même par de petites particules. Tous les composants doivent être inspectés et, si nécessaire, nettoyés avant installation ou remontage.
- Le véhicule étant au POINT MORT, placez-le sur un pont élévateur. Reportez-vous à la section 100-02.
- REMARQUE : Utilisez un dispositif de maintien du volant (tel que Hunter 28-75-1 ou équivalent).
À l'aide d'un dispositif de maintien approprié, maintenir le volant en position de braquage nul (roues droites).
- Déposer les 4 attaches et le protecteur de soubassement.
- Vidanger le circuit de refroidissement. Se reporter à la section 303-03.
- Déposer le catalyseur droit. Voir la section 309-00.
- Déposer le berceau avant. Voir la section 502-00.
- Déposer le verrou secondaire de la conduite d'alimentation en huile du turbocompresseur droit.
- À l'aide d'un outil de déconnexion de raccord à ressort, déposer la conduite d'alimentation en huile du turbocompresseur droit du raccord rapide.
- Contrôler et, si nécessaire, remplacer le raccord rapide.
- Desserrer le collier et déposer le tuyau d'admission du turbocompresseur droit.
- Débrancher la durite de l'électrovanne de régulation de la soupape de décharge (wastegate) du turbocompresseur droit.
- Déposer les 3 boulons et le support inférieur du turbocompresseur côté droit.
- Déposer les 2 vis et la conduite de retour d'huile du turbocompresseur droit du turbocompresseur.
- Retirer et jeter le joint.
- Déposer le tuyau de retour d'huile du turbocompresseur droit du bloc-cylindres.
- Jeter les 2 joints toriques.
- Déposez les 2 boulons banjo des conduites de liquide de refroidissement et les conduites de liquide de refroidissement du turbocompresseur droit.
- Mettre au rebut les rondelles d'étanchéité. Mettre au rebut le composant spécifié. Respecter la réglementation locale en matière d'élimination.
- Dégager les 2 attaches de flexible à dépression de la barre d'entretoise de tour d'amortisseur.
- Retirez les 4 écrous et l'entretoise de tour de suspension.
- Débrancher le connecteur électrique de la soupape de dérivation du turbocompresseur gauche et le flexible de la soupape de dérivation du turbocompresseur.
- Déposer le flexible de la soupape de régulation de la wastegate du turbocompresseur du tube du refroidisseur d'air de suralimentation (CAC) droit.
- Débranchez le connecteur électrique de la soupape de dérivation du turbocompresseur droit.
- Débrancher le flexible de la soupape de dérivation du turbocompresseur droit.
- Retirez l'écrou du tube CAC droit du collecteur d'admission.
- Desserrer le collier et déposer le tube CAC droit.
- Desserrez le collier et retirez le tube CAC droit du turbocompresseur droit.
- Déposer les 5 boulons et les 2 écrans thermiques supérieurs droits du collecteur d'échappement.
- Déposer les 2 boulons et l'anneau de levage moteur droit.
- Déposer les 3 vis du collecteur d'échappement droit sur le turbocompresseur.
- Mettez le joint au rebut.
- Déposer la vis du support supérieur du turbocompresseur droit sur le carter-cylindres, puis déposer l'ensemble turbocompresseur droit.
- Déposer la vis banjo du tuyau d'alimentation en huile du turbocompresseur droit.
- Jeter la rondelle d'étanchéité et le filtre du tuyau d'alimentation en huile.
Installation
- Installer le filtre, la rondelle et le boulon du tube d'alimentation en huile.
- Installer le nouveau filtre de la conduite d'alimentation en huile dans le bloc de la conduite d'alimentation en huile.
- Glisser la nouvelle rondelle sur le bloc du tube d'alimentation en huile.
- Installer le boulon dans le bloc du tube d'alimentation en huile.
- Installer le tube d'alimentation en huile du turbocompresseur droit.
- Serrer le boulon au couple de 40 N·m.
- AVIS : Les vis du support supérieur du turbocompresseur droit doivent être desserrées pour réaliser la séquence de serrage, sinon le turbocompresseur risque d'être endommagé.
Desserrer les 2 vis du support supérieur du turbocompresseur droit sur le carter-cylindres.
- Installer un nouveau joint du collecteur d'échappement droit sur le turbocompresseur.
- Installer l'ensemble turbocompresseur droit et la vis du support supérieur du turbocompresseur droit sur le carter-cylindres.
- Ne pas serrer les boulons pour le moment.
- Installer les 3 nouvelles vis du collecteur d'échappement droit sur le turbocompresseur.
- Serrer à 45 N·m.
- Installer l'anneau de levage moteur droit et les 2 boulons.
- Serrer à 24 N·m.
- Installer les 2 protège-chaleur supérieurs du collecteur d'échappement droit et les 5 boulons.
- Serrer à 12 N·m.
- NOTE : Aligner les repères du tube CAC droit.
Installer le tube CAC droit sur le turbocompresseur droit et serrer le collier.
- Serrer à 5 N·m.
- NOTE : Aligner les repères du tube CAC droit.
Installer le CAC droit et serrer le collier.
- Serrer à 5 N·m.
- Installer le tube CAC droit et l'écrou du tube CAC droit sur le collecteur d'admission.
- Serrer à 6 N·m.
- Raccorder le flexible de la soupape de dérivation du turbocompresseur droit.
- Brancher le connecteur électrique de la soupape de dérivation du turbocompresseur droit.
- Reposer le flexible de la soupape de régulation de la wastegate du turbocompresseur sur le tube CAC RH.
- Raccorder le connecteur électrique de la soupape de dérivation du turbocompresseur gauche et le flexible de la soupape de dérivation.
- Installer l'entretoise de tour d'amortisseur et les 4 écrous.
- Serrer à 30 N·m.
- Fixer les 2 attaches des tuyaux de dépression du servofrein sur l'entretoise de tour de suspension.
- Positionner le support supérieur du turbocompresseur droit sur le carter-cylindres le plus possible dans le sens horaire, puis serrer les vis dans l'ordre suivant.
- Serrer la vis du support inférieur du carter-cylindres à 26 N·m.
- Serrer la vis du support supérieur du carter-cylindres à 26 N·m.
- Serrer la vis du support carter-cylindres sur le turbocompresseur à 19 N·m.
- Avec 2 nouvelles rondelles d'étanchéité, installer les 2 vis banjo de la conduite de liquide de refroidissement du turbocompresseur droit.
- Serrer à 40 N·m.
- NOTE : Lubrifier l'alésage du bloc-cylindres avec de l'huile moteur propre.
À l'aide de 2 nouveaux joints toriques, installer le tube de retour d'huile du turbocompresseur droit dans le bloc-cylindres.
- Installer un nouveau joint, puis installer la conduite de retour d'huile du turbocompresseur droit et les 2 vis.
- Serrer à 10 N·m.
- Installer le support inférieur droit du turbocompresseur et les 3 vis, puis serrer dans l'ordre indiqué.
- Serrer la vis du support inférieur droit du turbocompresseur sur le turbocompresseur à 19 N·m.
- Serrer les 2 vis du support inférieur droit du turbocompresseur sur le carter-cylindres à 48 N·m.
- NOTE : S'assurer que le flexible de la valve de régulation de la wastegate du turbocompresseur ne touche pas le protège-chaleur du collecteur d'échappement.
Raccorder le flexible de la soupape de régulation de la wastegate au turbocompresseur droit.
- NOTE : Aligner les repères du tuyau d'admission du turbocompresseur droit.
Installer le tuyau d'admission du turbocompresseur droit sur le turbocompresseur droit et serrer le collier.
- Serrer à 5 N·m.
- NOTE : Écouter le clic audible lors de l'installation du tube d'alimentation en huile dans le raccord rapide.
Installer la conduite d'alimentation en huile du turbocompresseur droit dans le raccord rapide.
- Installer le verrou secondaire de la conduite d'alimentation en huile du turbocompresseur droit.
- Installer le berceau avant.
- Installer le catalyseur droit.
- Remplir et purger le circuit de refroidissement.
- Installez la protection de dessous de caisse et les 4 attaches.
Testez-vous
Un quiz rapide sur Ford Taurus : chaque réponse est expliquée, avec un lien vers la page du manuel.