Fonctionnement et utilité de la Dump Valve

Si nous sommes nombreux à connaître la soupape de décharge du turbo, qu'on appelle en anglais Wastegate (plus d'infos ici), force est de constater que la Dump Valve est moins connue ... Pourquoi ? Et bien parce nous les Français sommes tellement accros au diesel qu'on a tendance à l'oublier. En effet, cette soupape de décharge ne sert que lorsque nous avons un boîtier papillon permettant la mise des gaz, ce qui est le cas sur les essences (et aussi des diesels pour faire fonctionner entre autres la vanne EGR). Voir les différences entre essence et diesel ici. A la différence de la soupape de décharge que l'on connaît, cette dernière se trouve côté admission.
Donc si on récapitule, on a une soupape de décharge côté échappement, que ce soit sur les essences ou diesels et une autre sur l'admission quand il s'agit d'un moteur essence. Les deux ont le même principe mais on va tout de même les nommer différemment pour bien les distinguer : la Wastegate pour l'échappement et la Dump Valve pour l'admission. Sachez donc que la Wastegate permet d'accroître la puissance moteur (si on monte plus en pression l'air admis) alors que la Dump Valve se limite juste à protéger le turbo.

Celle de l'échappement sert à faire tourner plus ou moins vite le turbo (en captant plus ou moins les gaz d'échappement), et donc d'amener plus ou moins d'air à l'admission : plus la quantité est grande plus l'air admis monte en pression (il se comprime dans le conduit d'admission). Les gaz d'échappement font donc tourner une turbine, mais si on dérive une partie de ces gaz pour s'en débarrasser alors le turbo va tourner moins vite (car on exploite une partie des gaz d'échappement cette fois-ci et non pas la totalité). Quand le moteur se met en sécurité, la Wastegate est totalement ouverte, on a alors un moteur quasiment sans turbo et donc on perd la suralimentation. Ceux qui ne comprennent rien devraient aller faire un tour du côté du turbocompresseur : voir ici les grandes lignes concernant son fonctionnement.

En revanche la soupape présente à l'admission, la fameuse Dump Valve, s'occupe de faire la même chose mais côté admission. Dans le cas d'un moteur essence avec papillon, il faut empêcher que la turbine envoie de l'air quand il se ferme, au risque de casser le volet papillon qui reçoit alors un flux d'air violent (il serait dommage d'avoir des morceaux dans le moteur ... Un peu comme ont connu certains possesseurs de BMW dont les clapets en plastique cassaient, mais c'est une autre histoire) ! Pire, l'air comprimé fait demi-tour en direction de la turbine du turbo ... Et cette dernière peut très mal vivre le fait de pulser de l'air qu'elle voit immédiatement revenir. C'est un peu comme mettre deux ventilateurs face à face, ce n'est pas bon pour les pales si les vents deviennent puissants.

Phase d'accélération

Phase de décélération

Montage qui mène l'air à l'extérieur

Bruit de la Dump Valve ? Deux montages ?

Cette vanne de décharge côté admission a un bruit typique que l'on connaît grâce à des films comme Fast And Furious. Et si en France il est assez rare d'en croiser dans la rue, la jeunesse canadienne (qui ne fricote qu'avec des moteurs essence) aiment bien ce genre de jouet, il n'est donc pas rare d'en croiser là-bas.

Montage qui renvoie l'air à l'admission

Le bruit est en revanche inexistant quand on renvoie l'air dans l'admission en passant donc par dessus le papillon : il y a donc un pont constitué par la Dump Valve. Cela réduirait aussi le lag du turbo à la réaccélération, car en déchargeant l'air compressé admis, il faut ensuite remettre tout ça en pression quand on remet les gaz.

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Par GreenZ (Date : 2018-09-24 23:59:06)

Bonjour,
Tout d'abord un énorme merci pour vos articles très bien expliqués, dont j'ai découvert l’existence il y a quelques semaines et que je trouve vraiment très compréhensibles pour un newbie en mécanique comme moi.

J'ai été un peu gêné dans ma compréhension de cet article sur la dump valve. Qu'elle serve à évacuer le surplus d'air dans l'admission à l’extérieur pour protéger le turbo et le boitier papillon ok, mais quel est l’intérêt de shunter le boitier papillon en injectant l'air compressé directement dans le collecteur d'admission ? Le boitier papillon ne sert à rien dans ce cas, et le mélange risque d'être très pauvre qui plus est à cause de ce surplus d'air ?

Deuxième question : j'ai lu dans un de vos précédents articles qu'une des grandes caractéristiques du moteur essence était le phénomène de dépression dans l'admission créé par l'aspiration de l'air dans les cylindres et le blocage de l'arrivée par le boitier papillon. Avec un turbo et une dump valve, ce phénomène existe-t-il toujours ? Faut-il ajouter une pompe à vide comme sur les diesels ?

Merci d'avance pour votre retour éclairé et bonne continuation !

Il y a 4 réaction(s) sur ce commentaire :

Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-09-26 16:24:10) : Merci, j'ai des compétences mais ne suis hélas encore une dieu de la mécanique. Ce domaine est si complexe quand on va dans le détail des choses ! Impossible d'être qualifié à tous les niveaux. Mais on va essayer de répondre à tout ça.

1) Il y a pourtant une petite explication concernant le montage en shuntant : ça réduirait le temps de réponse du turbo (lag) à la réaccélération.
On se fiche un peu qu'on ait de l'air injecté dans l'admission puisque l'injection n'envoie plus de carburant à ce moment là (envoyer du comburant seul dans les chambres ne provoque pas grand chose). Car je rappelle qu'on parle d'un phénomène qui se produit quand on relâche la pédale d'accélérateur (au frein moteur l'injection n'envoie rien).

2) Quand le turbo envoie de la pression à l'admission un clapet anti-retour vient obstruer la durite qui va au servofrein.

En tout cas vos questions montrent que vous n'êtes plus trop un newbie ;-)
Par GreenZ (2018-09-26 22:22:28) : Merci beaucoup pour votre retour.
pour la question 1) oui c'est évident pourtant! Plus de carburant à la décélération donc on peut injecter de l'air sans que cela ne génère de combustion effectivement. Du coup, cet air sous pression envoyé par la dump valve lorsque l'on coupe les gaz n'est il pas présent à l’excès si l'on repart juste sur un filet de gaz ?
2) OK ceci explique cela. Merci pour cette information.
Franchement il y avait un mois, je ne connaissais rien de plus que M. Tout Le Monde (le principe des 4 temps, les soupapes au dessus et les bielles en dessous le tout avec de l'huile pour lubrifier et de l'eau pour refroidir et pis c'est tout :)). Mais je vous assure que vos explications, vos schémas et vos photos sont vraiment clairs, c'est un plaisir de vous lire et cela permet de comprendre bon nombre de termes que l'on entend depuis des années sans les comprendre.
Bonne continuation !
Par Roland (2019-03-24 18:34:46) : Merci pour toutes ces explications. Donc en résumé, il n'est pas bon d'utiliser le frein moteur(Je l(utilise énormément sur ma toyota yaris.Je viens de remplacer mes plaquettes de frein avant pour la première foie à 110km. Je m'explique sur le frein moteur. Exemple si je roule en 5eme à 50 km/h et que je veut utiliser le frein moteur, je débraie et lance le moteur vers 4500tr. puis je passe la 3eme et pendant que le moteur et en haut régime je lâche la pédale d’embrayage.de cette façon je ne fais pas patiner l’embrayage. C'est une pratique qu'il faut prohibé sur un turbo essence ?
Par Antoine (2019-04-01 22:42:50) : Le double débrayage comme vous l'utiliser n'est pas à bannir avec un moteur essence suralimenté. Le turbo n'est absolument pas affecté par cette pratique, la dumpvalve intervient par exemple lorsque vous êtes en pleine accélération et que vous voulez passer une vitesse. Lorsque vous passer la vitesse, vous relâcher l'accélérateur, et le papillon se ferme, la dumpvalve évacue la surpression. Sur un double débrayage, le turbo n'a pas le temps de faire monter la pression dans l'admission. Cependant, je préfère vous déconseillé de trop prendre l'habitude de rétrograder à des hauts régimes, en effet les frottements dans un moteur augmentent au carré de la vitesse de rotation. Exemple : a 4000 tr/min vous avez 16 fois plus de frottements qu'à 1000 tr/min ... Conclusion, si vous faites cela trop souvent, vous ne changerez peut être vos plaquettes tout les 100 000 km mais à 200 000 km le moteur sera rincé (segmentation HS), un jeu de plaquettes ne coûte à peine plus de 40¤ 😉

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Par DragonBalzac (Date : 2017-10-07 21:14:17)

Bonsoir, je me pose deux questions
-y a-t-il une dump valve sur une voiture d'origine ?

-on voit souvent sur internet des systemes "anti-lag" sur les voiture japonaise qui ont le meme but que la dump valve, mais lequel est le plus efficace et est-il possible d'avoir les deux sur une seules et meme voiture ? Merci pour votre site, il est très intéressant
Bonne soirée

Il y a 3 réaction(s) sur ce commentaire :

Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-10-08 08:59:05) : La Dump Valle n'est pas une option sur les moteurs essence suralimentés, c'est vital ! Donc oui il y en a une d'origine.
Avec une Dump Valve plus perfectionnée et étudiée on réduit le lag, cela dépend aussi si l'air déchargé se fait dans l'admission ou directement dans l'air.
Par Trust (2018-01-23 22:51:18) : Pour en revenir au lag, il s'agit du temps que met le turbo à se relancer apres avoir étant déchargé (par la dump). Plus le circuit de suralimentation est volumineux et plus le lag est important. Cela va de soit aussi avec la taille du turbo...

Je me permet d'ajouter, le système "anti-lag" est tout autre chose attention!

L'anti lag à proprement parler sert à garder la turbine du turbo élancer afin d'avoir une reprise immédiate apres reprise des gaz.

Pour cela : on va venir décaler le temps d'allumage afin de faire exploser le mélange air/essence pendant que les soupapes d'échappements sont OUVERTE.
Il faut donc comprendre que l'explosion va se propager dans le collecteur et venir percuter la turbine du turbo, et donc l'élancer très violement, ce qui permet de relancer la compression d'air plus rapidement.

Il va s'en dire que c'est totalement anti mécanique car le turbo est frappé de plein fouet par la déflagration!
Ce type de cartographie est souvent appelé "bang bang" ou encore "pop and bang", ce nom est bel est bien tiré du fait qu'a l'échappement on à un bruit de coup de fusil avec de belle flamme chalumeau.

C'est une analyse un peut plus poussé du système et qui n'est pas commune dans le monde de l'automobile, sauf préparation extrême pour des runs.
Par Marc (2018-02-18 21:58:39) : Super.