Основная проблема при использовании турбонагнетателя — инерционность системы или возникновение так называемого «турбо-лага» (временной интервал между увеличением оборотов двигателя и фактическим увеличением мощности). Для его устранения была разработана схема с использованием двух турбокомпрессоров, которая получила название TwinTurbo. Эта технология также известна некоторыми производителями как BiTurbo, но конструктивные отличия заключаются только в торговом названии.
Особенности режима Твин Турбо
Двойные компрессорные системы доступны для дизельных и бензиновых двигателей. Однако последнее требует использования более качественного топлива с высоким октановым числом, что снижает вероятность детонации (негативное явление, возникающее в цилиндрах двигателя, разрушающее цилиндро-поршневую группу).
В дополнение к основной функции сокращения времени задержки турбонаддува, схема Twin Turbo позволяет получать больше мощности от двигателя автомобиля, снижает расход топлива и поддерживает максимальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов. Это достигается применением различных схем подключения компрессора.
Типы турбонаддува с двумя турбокомпрессорами
В зависимости от способа подключения пары турбонагнетателей различают три основные схемы системы TwinTurbo:
- параллельная;
- последовательная;
- ступенчатая.
Подключение турбин параллельно
Обеспечивает подключение двух идентичных турбокомпрессоров, работающих параллельно (одновременно) . Суть конструкции в том, что две меньшие турбины имеют меньшую инерцию, чем большая.
Перед тем, как попасть в цилиндры, воздух, нагнетаемый обоими турбокомпрессорами, попадает во впускной коллектор, где смешивается с топливом и распределяется по камерам сгорания. Эта схема чаще всего используется на дизельных двигателях.
Последовательное соединение
Последовательно-параллельная схема предусматривает установку двух идентичных турбин. Одина работает постоянно, а вторая подключается при увеличении оборотов двигателя, увеличении нагрузки или других специальных режимах. Переключение из одного рабочего режима в другой происходит через клапан, управляемый ЭБУ двигателя автомобиля.
Эта система в первую очередь направлена на устранение турбо-лага и достижение более плавной динамики разгона автомобиля. Системы с тройным турбонагнетателем TripleTurbo работают аналогично.
Ступенчатая схема
Двухступенчатый наддув состоит из двух турбонагнетателей разного размера, установленных последовательно и подключенных к впускному и выпускному каналам. Последние снабжены перепускными клапанами, регулирующими расход воздуха и выхлопных газов. У ступенчатой схемы есть три режима работы:
- На низких оборотах клапаны закрыты. Выхлопные газы проходят через обе турбины. Поскольку давление газа низкое, рабочие колеса большой турбины практически не вращаются. Воздух проходит через обе ступени компрессора, что приводит к минимальному избыточному давлению.
- По мере увеличения частоты вращения выпускной клапан начинает открываться, что приводит в движение большую турбину. Более крупный компрессор сжимает воздух, после чего он направляется к меньшему колесу, где применяется дополнительное сжатие.
- Когда двигатель работает на полных оборотах, оба клапана полностью открыты, что направляет поток выхлопных газов непосредственно в большую турбину, воздух проходит через больший компрессор и немедленно направляется в цилиндры двигателя.
Ступенчатый вариант чаще всего используется для автомобилей с дизельным двигателем.
Плюсы и минусы Twin Turbo
В настоящее время TwinTurbo в основном устанавливается на высокопроизводительные автомобили. Использование этой системы дает такие преимущества, как передача максимального крутящего момента в широком диапазоне оборотов двигателя. Кроме того, благодаря двойному турбонагнетателю при относительно небольшом рабочем объеме силового агрегата достигается прирост мощности, что делает его дешевле, чем у «атмосферника».
Основными недостатками BiTurbo является высокая стоимость, обусловлена сложностью устройства. Как и в случае с классической турбиной, системы с двумя турбокомпрессорами требуют более бережного обращения, лучшего топлива и своевременной замены масла.
