Značilnosti sistema turbopolnilnika TwinTurbo

Glavna težava pri uporabi turbinskega polnilnika je vztrajnost sistema oziroma pojav tako imenovanega »turbo laga« (časovni interval med povečanjem števila vrtljajev motorja in dejanskim povečanjem moči). Da bi ga odpravili, je bila razvita shema z uporabo dveh turbopolnilnikov, ki se je imenovala TwinTurbo. To tehnologijo nekateri proizvajalci poznajo tudi kot BiTurbo, vendar so oblikovne razlike le v trgovskem imenu.

Lastnosti Twin Turbo

Sistemi z dvojnim kompresorjem so na voljo za dizelske in bencinske motorje. Vendar pa slednje zahteva uporabo kakovostnejšega goriva z visokim oktanskim številom, ki zmanjšuje verjetnost detonacije (negativnega pojava, ki se pojavi v valjih motorja in uniči skupino valj-bat).

Poleg svoje primarne funkcije zmanjševanja časa turbo zakasnitve, shema Twin Turbo omogoča večjo moč črpanja iz motorja vozila, zmanjšuje porabo goriva in ohranja največji navor v širokem območju vrtljajev. To dosežemo z uporabo različnih povezovalnih shem kompresorja.

Tipi turbopolnilnikov z dvema turbopolnilnikoma

Glede na to, kako je par turbopolnilnikov povezan, obstajajo tri osnovne postavitve sistema TwinTurbo:

• vzporedno;
• dosleden;
• stopil.

Vzporedna povezava turbin

Zagotavlja povezavo dveh enakih turbopolnilnikov, ki delujeta vzporedno (hkrati). Bistvo zasnove je, da imata dve manjši turbini manjšo vztrajnost kot velika.

Zrak, ki ga črpata oba turbopolnilnika, pred vstopom v valje vstopi v sesalni kolektor, kjer se zmeša z gorivom in porazdeli v zgorevalne komore. Ta shema se najpogosteje uporablja pri dizelskih motorjih.

Serijska povezava

Serijsko-vzporedno vezje omogoča vgradnjo dveh enakih turbin. Eden deluje nenehno, drugi pa je povezan s povečanjem števila vrtljajev motorja, povečanjem obremenitve ali drugimi posebnimi načini. Preklop iz enega načina delovanja v drugega poteka prek ventila, ki ga krmili ECU motorja vozila.

Ta sistem je namenjen predvsem odpravljanju turbo zamika in doseganju bolj gladke dinamike pospeševanja avtomobila. Sistemi TripleTurbo delujejo podobno.

Koračna shema

Dvostopenjsko kompresorsko polnjenje je sestavljeno iz dveh turbopolnilnikov različnih velikosti, nameščenih zaporedno in povezanih na sesalne in izpušne odprtine. Slednji so opremljeni z obvodnimi ventili, ki uravnavajo pretok zraka in izpušnih plinov. Koračno vezje ima tri načine delovanja:

• Ventili so zaprti pri nizkih obratih. Izpušni plini gredo skozi obe turbini. Ker je tlak plina nizek, se veliki rotorji turbine komajda vrtijo. Zrak teče skozi obe stopnji kompresorja, kar povzroči minimalen nadtlak.
• Ko se število vrtljajev poveča, se začne odpirati izpušni ventil, ki poganja veliko turbino. Večji kompresor stisne zrak, nato pa se pošlje na manjše kolo, kjer se izvede dodatna kompresija.
• Ko motor deluje s polno hitrostjo, sta oba ventila popolnoma odprta, kar usmerja tok izpušnih plinov neposredno v veliko turbino, zrak gre skozi veliki kompresor in se takoj pošlje v valje motorja.

Stopničasta različica se najpogosteje uporablja za vozila z dizelskim motorjem.

Twin Turbo prednosti in slabosti

Trenutno je TwinTurbo nameščen predvsem na visokozmogljivih vozilih. Uporaba tega sistema ponuja prednosti, kot je prenos največjega navora v širokem območju vrtljajev motorja. Poleg tega je zahvaljujoč dvojnemu turbopolnilniku s sorazmerno majhno delovno prostornino agregata doseženo povečanje moči, zaradi česar je cenejši od "aspiriranega".

Glavna pomanjkljivost BiTurbo je visoka cena, ki je posledica kompleksnosti naprave. Kot pri klasičnih turbinah, sistemi z dvojnim turbopolnilnikom zahtevajo nežnejše ravnanje, boljše gorivo in pravočasno menjavo olja.