Biturbo (Twin-Turbo)

Un moteur biturbo emploie deux turbocompresseurs plutôt qu'un seul afin de dépasser les compromis inhérents à toute unité de suralimentation isolée. Un turbo unique doit toujours être dimensionné par compromis : un petit se met en action vite mais s'essouffle à haut régime, tandis qu'un gros délivre un débit généreux en haut mais reste paresseux à bas régime. Recourir à deux turbocompresseurs offre aux ingénieurs un degré de liberté supplémentaire, qui permet d'élargir la plage de puissance, d'augmenter la suralimentation totale ou d'améliorer le remplissage d'une manière qu'une unité seule atteint difficilement.

Les deux dispositions principales diffèrent profondément par leur finalité. Dans un biturbo parallèle, deux turbocompresseurs de taille identique fonctionnent simultanément, chacun desservant généralement une rangée de cylindres sur un moteur en V. Comme chaque turbo ne traite que la moitié des gaz et de l'air du moteur, les turbines sont plus petites et plus légères qu'un turbo unique ne l'exigerait : elles montent en régime plus vite et réduisent le temps de réponse, tout en fournissant le débit qu'un moteur de forte cylindrée réclame. Cela rend les montages parallèles parfaitement adaptés aux architectures V6 et V8, où les deux rangées offrent commodément des flux d'échappement distincts.

Un biturbo séquentiel fonctionne tout autrement, exploitant les deux turbocompresseurs par étages dans la plage de régimes. À bas régime, un seul petit turbo assure le travail, procurant une suralimentation prompte et un temps de réponse minimal. À mesure que le régime et le débit d'échappement augmentent, un système de commande met progressivement en service le second turbo, souvent plus gros, pour maintenir une forte suralimentation là où le petit, seul, serait débordé. On obtient ainsi une répartition large et continue du couple, du bas au haut régime, combinant en pratique la vivacité d'un petit turbo et la capacité en haut d'un grand, au prix toutefois d'une tuyauterie et d'une électronique de commande considérables.

Pour le conducteur, l'attrait du biturbo réside dans une performance à la fois immédiate et inépuisable. Les systèmes bien conçus délivrent un couple musclé à bas régime, gomment une bonne part du temps mort propre aux anciennes voitures à turbo unique et tiennent la puissance jusqu'à la zone rouge. C'est pourquoi les montages biturbo sont courants sur les moteurs de performance puissants, des berlines sportives aux GT et aux supercars, où ils marient hautes puissances et délivrance souple et exploitable.

Les inconvénients tiennent au coût, au poids, à la chaleur et à la complexité. Deux turbocompresseurs, leurs collecteurs, leurs échangeurs, leurs alimentations en huile et en liquide de refroidissement ainsi que leurs vannes de commande alourdissent la facture et encombrent un compartiment moteur déjà brûlant, les systèmes séquentiels reposant en particulier sur une régulation sophistiquée pour passer d'un turbo à l'autre sans à-coup perceptible. Beaucoup de moteurs atteignent des objectifs voisins plus simplement avec un seul turbo twin-scroll ou à géométrie variable, si bien que le biturbo est retenu là où la capacité brute justifie cette complication. Correctement refroidi et entretenu, il demeure une pierre angulaire de la conception des moteurs hautes performances.