Les limites du Turbo K04

Le turbo K04 est un turbo très connu dans le monde de la préparation moteur sur nos moteurs 2.0 TFSI EA113 ainsi que les moteurs EA888.2. On retrouve de superbes préparations moteur avec des Turbos K04 origine proches des 400cv et également des préparations bien plus poussée, aux alentours des 450cv voir un peu plus grâce à un Turbo K04 Hybridé.

Bien que performant et populaire sur nos moteurs 2.0 TFSI EA113, je vous propose ici d’évoquer les quelques limites du K04. Ce Turbo a plusieurs limitations intrinsèques qui en font un choix moins optimal pour des applications à très haute performance. J’avais envie de vous les évoquer afin de vous aider dans le choix entre un turbo d’origine, un hybride ou encore un plus gros turbo.

A noter que je vous présente également une petite note concernant les pression de boost Maxi des turbo K04-064 dans cet article 🙂

Quelles sont les limites du K04 ?

 

1. Taille du Turbo

• Volume d’Air Déplacé : La taille relativement petite du turbo K04 limite le volume d’air qu’il peut déplacer à une pression donnée, surtout en comparaison avec des turbos plus gros. Cela peut restreindre la quantité de puissance maximale que le moteur peut produire.
• Capacité de Débit : Un turbo plus petit comme le K04 atteint plus rapidement ses limites de débit d’air, ce qui signifie qu’il peut devenir un goulot d’étranglement pour les moteurs nécessitant de grandes quantités d’air pour fonctionner efficacement à des niveaux de puissance élevés.

Il est important de comprendre que pression de boost et volume d’air sont deux choses différentes.

On mesure la pression de boost en BAR ou en PSI, et la quantité d’air est un volume, exprimé en gr/secondes.

Pour déplacer un volume d’air identique, un turbo plus petit, doit tourner plus vite et / ou à une pression plus grande.

Le turbo chauffe donc plus et ce n’est pas tout, puisque cette pression de boost, une fois dans le moteur est également une contrainte mécanique.

Cette contrainte influe sur tout le circuit de suralimentations ( durites, intercooler, mais aussi sur le cache culbuteur et bien entendu sur les éléments mobiles : bielles / pistons …)

2. Production de Chaleur

• Échauffement : À des niveaux de boost élevés, le turbo K04 génère une quantité significative de chaleur, ce qui peut conduire à une augmentation des températures des gaz d’admission et d’échappement. Cela réduit l’efficacité volumétrique et augmente le risque de détonation.
• Intercooler et Efficacité : Bien que les intercoolers puissent aider à réduire la température de l’air comprimé, le turbo K04 à des niveaux de boost élevés peut produire plus de chaleur que ce que l’intercooler peut efficacement dissiper. Même si vous installez un intercooler gros volume, celui-ci montrera ses limites plus rapidement qu’avec un gros turbo.

3. Pression de Boost

• Limites Mécaniques : La taille du K04 impose des limites à la pression de boost qu’il peut générer sans compromettre sa fiabilité. À des pressions très élevées, il y a un risque accru de défaillance mécanique du turbo lui même mais aussi des éléments internes du moteur
• Charge sur le Moteur : Des niveaux de boost plus élevés augmentent également la charge sur les composants internes du moteur, tels que les pistons et les bielles. Cela peut conduire à une usure prématurée ou même à des défaillances mécaniques si les composants ne sont pas renforcés pour supporter ces charges.

4. Lag du Turbo

• Réponse du Turbo : Bien que le K04 soit connu pour son faible lag et sa réponse rapide, à des niveaux de puissance plus élevés, la réponse peut devenir moins efficace comparée à des turbos plus grands conçus spécifiquement pour de hautes performances. Cela peut entraîner un délai plus long avant que le turbo atteigne son plein boost.

5. Conception des Aubes

• Efficacité des Aubes : Les aubes de compresseur et de turbine du K04, bien qu’optimisées pour des performances à des niveaux de puissance modérés, peuvent ne pas être aussi efficaces à des niveaux de puissance plus élevés. Des turbos plus récents et plus grands ont souvent des conceptions de pales plus avancées qui offrent une meilleure efficacité à des débits d’air plus élevés.

6. Durabilité et Fiabilité

• Cycle de Vie : Sous des conditions de fonctionnement extrêmes, le turbo K04 peut voir une diminution de sa durée de vie en raison des contraintes thermiques et mécaniques accrues.
• Matériaux et Construction : Les matériaux utilisés pour le K04, bien qu’adéquats pour des applications modérées, peuvent ne pas offrir la même durabilité que ceux utilisés dans des turbos de course ou des turbos plus grands conçus pour des pressions de boost très élevées.

Quelques chiffres sur les limites du K04

Vous l’aurez compris, le turbo K04 a donc quelques limites, induites par sa conception.

Voyons maintenant de quoi est il capable.

Voici ce à quoi vous pouvez vous attendre avec un K04 sur un moteur EA113

• 350cv & 500nm : un résultat assez SAFE, avec 1.4bar de boost au SP98
• 380cv/390cv & 550nm : atteignable avec carburant Mix 50/50 et avec 1.8bar de boost

Précision importante : la pression de boost de 1.8bar est atteinte sur des véhicules dont le SETUP et le carburant sont adaptés. On retrouve par exemple des véhicules avec un mix 50/50 dans le réservoir ( SP98 / E85 ), permettant de faire baisser les EGT. Il y a encore quelques années, on avait également du WMI dans certains SETUPS.

Vous avez également la possibilité sur le K04 d’origine, de remplacer la WASTEGATE d’origine si la votre ne tient pas la pression ou encore pour dépasser la capacité maximum de la WG d’origine. Forge propose par exemple quelques versions, à membrane ou piston, avec différentes couleurs de ressorts.

 

Conclusion sur les limites du K04

Le turbo K04 est une excellente option pour des augmentations de puissance modérées et offre une bonne réponse avec peu de lag. J’ai bien dis « modéré », car il faut tout de même nuancer ! Un Turbo K04 hybride offre de nombreux avantages par rapport à d’autres turbos et on peut largement aller chercher les 500+ !

Pour moi, un K04 reste un très bon turbo, mais vous devez vous poser les bonnes questions avant de partir soit sur un Hybride, soit sur un turbo plus gros

Les limites limites deviennent apparentes lorsque des niveaux de puissance très élevés sont recherchés, à partir de 450 / 500+, on peut commencer à considérer d’écarter l’hybride.

Les principales limitations du K04 incluent sa taille, la quantité de chaleur générée à des niveaux de boost élevés, la pression de boost qu’il peut supporter sans compromettre la fiabilité, et la capacité de débit d’air.

Pour des utilisations dites de très haute performance, des turbos plus gros comme le Garrett G25 550 offrent de meilleures capacités de débit, une meilleure gestion de la chaleur et une plus grande durabilité.

Quelques liens concernant les Turbos K04 sur le Blog

• Vue d’ensemble du circuit de suralimentation des véhicules avec turbo K04
• Kit conversion turbo K04 CTS Turbo 2.0 TFSI EA113 & EA888.1/2 – CTS-TR-1050
• La WasteGate Forge réglable pour le turbo K04
• Présentation du turbo TTE480 pour les moteurs 2.0 TFSI EA113
• Présentation du turbo K04 CTS K04-064 CTSTurbo 
• Le kit Conversion Turbo K04 pour les véhicules équipés du K03 d’origine
• Le Turbo BOSS 500, alternative au turbo Hybride K04 par CTS TURBO
• Turbo K04 CTS Turbo pour Golf 6 R / S3 8P / Leon 2 / Audi TT 8J 2.0 TFSI EA113 CTS-TR-1050-OG

 

Les Turbos K04 et Alternatives sur le Shop

 

Chez TTE :

 

Quelques références chez CTS TURBO :