Система двойного турбонаддува TwinTurbo: описание, принцип работы

Twin Turbo — это коммерческое обозначение продвинутой системы турбонаддува двигателей внутреннего сгорания. Используют так же наименование Biturbo,

Что это такое и как оно работает?

Twin Turbo в переводе с английского означает двойное турбо и в этой системе турбонаддува стоит два турбокомпрессора. Сначала турбокомпрессоры использовались для преодоления и инерционности системы. Сейчас же использование и применение этих турбокомпрессоров значительно выросло, так как он снижает расход горючего. Выходная мощность возрастает и способствует поддерживать номинальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов двигателя.

Что такое Twin Turbo?

Вначале разберемся с терминологией. Фраза битурбо всегда будет означать, что, во-первых, это турбированный вид двигателя, а во-вторых, схема принудительного нагнетания воздуха в цилиндры будет включать две турбины. Разница между битурбо и твинтурбо в том, что в первом случае используются две одинаковые турбины, а во втором – разные. Зачем – разберемся немного позже.

Стремление достичь первенства в гоночных состязаниях заставило автопроизводителей искать возможность повысить производительность стандартного ДВС без кардинальных вмешательств в его конструкцию. И самым эффективным решением было внедрение дополнительного нагнетателя воздуха, благодаря которому в цилиндры поступает больший объем, и повышается КПД агрегата.

Система двойного турбонаддува Twin Turbo

Тем, кто хоть раз в жизни ездил на машине, мотор которой оснащен турбиной, замечал, что пока двигатель не раскрутится до определенных оборотов, динамика такого авто мягко говоря вялая. Но как только начинает работать турбонагнетатель, отзывчивость мотора повышается, будто в цилиндры поступила закись азота.

Инерционность таких установок побудила инженеров задуматься над созданием другой модификации турбин. Изначально назначение данных механизмов заключалось именно в устранении данного негативного эффекта, который сказывался на эффективности работы системы впуска (подробно о ней читайте в другом обзоре).

Со временем турбонаддув стал применяться для того, чтобы снизить потребление топлива, но при этом повысить производительность ДВС. Установка позволяет расширить диапазон крутящего момента. Классическая турбина увеличивает скорость движения потока воздуха. Благодаря этому в цилиндр поступает больший объем, чем у атмосферника, а количество топлива при этом не меняется.

За счет этого процесса повышается компрессия, которая является одним из ключевых параметров, влияющих на мощность мотора (о том, как ее измерить, читайте здесь). Со временем любителей автомобильного тюнинга перестала устраивать заводская комплектация, поэтому компании по модернизации спортивных автомобилей начали использовать разные механизмы, нагнетающие воздух в цилиндры. Благодаря внедрению системы дополнительного наддува у специалистов получилось расширить потенциал моторов.

Система двойного турбонаддува Twin Turbo

Как дальнейшая эволюция турбо для моторов появилась система Twin Turbo. По сравнению с классической турбиной данная установка позволяет снять с ДВС еще больше мощности, а любителям автотюнинга она предоставляет дополнительный потенциал для модернизации своего транспортного средства.

Что такое Biturbo и Twin-Turbo?

Если коротко, то по большому счету это одна и та же технология только с разным названием. Смысл состоит в том, чтобы использовать две турбины вместо одной. Для чего? Основная цель установки, сдвоенной или двойной турбины — избежать такого явления как «турбояма», когда при повышении оборотов возникает «провал», временная задержка отдачи турбодвигателя. То есть, мотор какое-то время не может обеспечить требуемый объем мощности. Решением этой проблемы и стала система Biturbo, состоящая из двух небольших турбокомпрессоров.

Актуально: Неисправности турбины дизельного двигателя. Ремонт дизельных турбин

Staged turbocharging

A sequential turbo can also be of use to a system where the output pressure must be greater than can be provided by a single turbo, commonly called a staged twin-turbo system. In this case, multiple similarly sized turbochargers are used in sequence, but both operate constantly. The first turbo boosts pressure as much as possible (for example to three times the intake pressure). Subsequent turbos take the charge from the previous stage and compress it further (for example to an additional three times intake pressure, for a total boost of nine times atmospheric pressure). This configuration is commonly found on piston engine aircraft which usually do not need to rapidly raise and lower engine speed (and thus where is not a primary design consideration), and where the intake pressure is quite low due to low atmospheric pressure at altitude, requiring a very high pressure ratio. High-performance diesel engines also sometimes use this configuration, since diesel engines do not suffer from pre-ignition issues and can use significantly higher boost pressure than engines.

Характеристика Bi-Turbo двигателя

Итак, начнём с того, что Битурбо – система турбонаддува, состоящая из двух турбин (маленькая и большая). Маленькая турбина раскручивается в несколько раз быстрее, запуская работу большой турбины. После того, как вторая турбина раскручивается, добавляется большой воздушный заряд. Без работы большой турбины, маленькая просто не смогла бы обеспечить автомобиль нужной производительностью, а совокупность двух турбин позволяет добиваться большой мощности, а соответственно и быстрого ускорения автомобиля.

Что это дает? Прежде всего то, что двигатель запускается плавно, без надрыва, то есть двигатель направлен на то, чтобы минимизировать вероятность лага. Такой двигатель отлично подходит не только для использования его в гоночных машинах на длинных дорожных трассах, но и для городской размеренной езды. Стоит отметить, что система Битурбо достаточно дорогостоящая, поэтому установка производится в основном в автомобилях высокого класса.

Двигатели с системой наддува Twin-Turbo

Представим себе, как действует турбина. Она создает определенное давление воздуха, закачиваемого в цилиндры двигателя. В процессе роста оборотов эффективность турбины снижается и, мощность мотора падает. Чтобы исключить падение мощности и обеспечить прирост даже на высоких оборотах, была установлена вторая аналогичная турбина.

Примечательно, что в работу турбины могут вступать по-разному. К примеру, можно настроить турбины таким образом, чтобы они действовали параллельно, либо же, есть возможность настроить так, чтобы сначала давление нагнетала одна турбина, затем, когда ее мощности становится недостаточно, подключалась вторая и, таким образом, компенсировала потерю.

Стоит вспомнить, что система наддува Twin-Turbo может устанавливаться как на V-образные двигатели, так и на рядные, здесь нет особой разницы.

Виды Твин Турбо и их отличия

Есть три разновидности схемы системы Twin Turbo: последовательная, параллельная, и ступенчатая. Эти три схемы отличаются друг от друга расположением, характеристиками и последовательностью работы турбокомпрессоров. Электронная система управления очень точно настраивает работу турбокомпрессоров. Система включает входные датчики, приводы клапанов управления потоком воздуха и переработанным горючем.

Торговый лейбл системы турбонаддува это Twin Turbo, но и есть другое название этой системы — «Biturbo». Не совсем правильно в разных информационных источниках Biturbo воспринимают, как систему с параллельной схемой работы турбокомпрессора.

Видео: как работает турбина:

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.

Чем отличается Twin-Turbo от Bi-Turbo?

Обе установки разработаны для повышения эффективности и производительности двигателя автомобиля при наличии нагрузки. Кроме того,они обе состоят из двух турбин, которые устанавливаются непосредственно в подкапотном пространстве автомобиля.

Система Bi-Turbo считается лучше, чем ее аналог Twin-Turbo. В ее конструкцию входят две турбины, которые имеют разные параметры размера и мощности. Они предоставляют автомобилю преимущество в равномерном наборе скорости, без потери мощности и появления «провалов». Основная гиперфункция Bi-Turbo в ее плавной работе и отличном старте без рывков и задержек. Систему можно использовать на автомобилях предназначенных для езды по городу.

Установка Twin-Turbo представляет собой систему из двух турбин одинакового размера и мощности. Явное преимущество в том,что синхронная работа турбин обеспечивает взятие максимального потенциала и силы с мотора автомобиля.Отрицательным качеством,принято считать наличие турбоямы-так называемого провала, который возникает по причине провалов и задержек со стороны педали акселератора. Выражаются подобные нюансы в режиме скоростной езды. Водитель ощущает резкий толчок при старте, и при переключении передач.

Оставьте комментарий