Twin Turbo

Koncept a princip fungování systému přeplňování s názvem Twin Turbo. Fotografie nového přeplňovaného motoru Biturbo, videa a schémata.

Co to je a jak to funguje?

Twin Turbo v angličtině znamená dvojité turbo a v tomto systému přeplňování jsou dvě turbodmychadla. Nejprve se k překonání setrvačnosti systému používaly turbodmychadla. Nyní použití a použití těchto turbodmychadel významně vzrostlo, protože snižuje spotřebu paliva. Výkon se zvyšuje a pomáhá udržovat jmenovitý točivý moment v širokém rozsahu otáček motoru.

Druhy Twin Turbo a jejich rozdíly

Existují tři typy obvodů Twin Turbo: sekvenční, paralelní a střídavé. Tyto tři schémata se navzájem liší umístěním, charakteristikami a sledem provozu turbodmychadel. Elektronický řídicí systém vyladí činnost turbodmychadel. Systém zahrnuje vstupní senzory, ovladače regulačních ventilů průtoku vzduchu a recyklované palivo.

Ochranná známka systému přeplňování je Twin Turbo, ale pro tento systém existuje jiný název – „Biturbo“. V různých informačních zdrojích není zcela správné vnímat Biturbo jako systém s paralelním provozem turbodmychadla.

Video: jak funguje turbína:

1. Parallel Twin Turbo nebo Biturbo

Twin Turbo

Systém Parallel Twin Turbo pracuje současně a paralelně a zahrnuje dva identické turbodmychadla. Paralelní provoz nastává díky rovnoměrnému rozdělení toku spálených plynů mezi turbodmychadla. Stlačený vzduch vychází z každého kompresoru a vstupuje do společného sacího potrubí a poté je distribuován mezi válci. Paralelní twin turbo se obvykle používá u vznětových V motorů. Díky schématu paralelního přeplňování je účinnost systému založena na skutečnosti, že dvě malé turbíny mají menší setrvačnost než jedna velká turbína. Turbodmychadla fungují při všech otáčkách motoru, aby zajistily rychlé zvýšení výkonu. A každá turbína je namontována na vlastním sběrném výfukovém potrubí.

Twin Turbo

2. Sekvenční Twin Turbo

Twin Turbo

V sekvenčním twin turbo systému je první turbodmychadlo neustále v provozu a druhé začíná pracovat v určitém pořadí provozu motoru (zvýšené otáčky, zatížení). Sekvenční turbodmychadlo zahrnuje dvě turbodmychadla stejného výkonu.

Schéma systému práce Twin Turbo na Subaru

Twin Turbo

Elektronický řídicí systém poskytuje přechod mezi režimy a pomocí speciálního ventilu reguluje tok spálených plynů do druhého turbodmychadla. Je správné nazývat takový systém sériově – paralelně, protože při plně otevřeném regulačním ventilu spalování fungují obě turbodmychadla paralelně. Stlačený vzduch je přiváděn do společného sacího potrubí ze dvou turbodmychadel a je distribuován do válců.

K dosažení nejvyššího možného výkonu minimalizuje systém sekvenčního řízení Twin Turbo účinky turbo lag. Používají se pro dieselové i benzínové motory. V roce 2011 společnost BMW představila systém se třemi sekvenčními turbodmychadly a říká mu Triple Turbo.

3. Dvoustupňový Twin Turbo

Twin Turbo

Twin Turbo

Technicky nejpokročilejší je dvoustupňový systém přeplňování. BorgWarner Turbo Systems instaluje tento systém na dieselové motory Cummins a BMW a od roku 2004 zavedl dvoustupňový systém přeplňování u některých dieselových motorů Opel.

Dvoustupňové schéma přeplňování

Twin Turbo

Princip fungování systému variabilního dvoustupňového přeplňování

Twin Turbo

Dvoustupňový systém přeplňování využívá řízení ventilů pro proudění spalin a plnicího vzduchu. Tento systém se skládá ze dvou turbodmychadel různých velikostí. Následně instalován do sacího a výfukového potrubí.

Obtokový ventil odpadního plynu je uzavřen při nízkých otáčkách motoru. Spálené plyny procházejí malým turbodmychadlem s maximálním výkonem a minimální setrvačností a procházejí dále velkým turbodmychadlem. A protože tlak výfukových plynů není silný, velká turbína se proto prakticky neotáčí. Přemosťovací obtokový ventil je na vstupu uzavřen a vzduch proudí sériově přes velký a malý kompresor.

Obecný provoz turbodmychadel začíná probíhat se zvyšováním rychlosti. A postupně se začíná otevírat obtokový ventil spálených plynů. Velká turbína se začíná točit stále intenzivněji, protože část výfukových plynů prochází přímo skrz ni.

Velký kompresor na vstupu s určitým tlakem začíná stlačovat vzduch, ale tlak není příliš vysoký a stlačený vzduch poté vstupuje do malého kompresoru, kde se tlak stále zvyšuje. V tomto případě zůstává obtokový ventil zavřený. Obtokový ventil spalin se plně otevře při plném zatížení. Malá turbína se zastaví a velká začne rotovat až na maximální frekvenci, protože spálené plyny procházejí téměř úplně. Plnicí tlak dosahuje maximální hodnoty na vstupu velkého kompresoru, zatímco malý kompresor zasahuje do vzduchu. A v určitém okamžiku se otevře obtokový ventil podpory a stlačený vzduch je přímo přiváděn do motoru.

Díky systému dvojitého turbodmychadla je okamžitě dosažen a udržován jmenovitý točivý moment v širokém rozsahu otáček motoru. Tím je dosaženo maximálního zvýšení výkonu. Tímto způsobem systém udržuje brilantní výkon turbodmychadel za všech provozních podmínek motoru. Systém také vysvětluje známou opozici vznětových motorů mezi maximálním výkonem při vysokých otáčkách a vysokým točivým momentem při nízkých otáčkách.

Video o Twin Turbo: jak to funguje

1. Na BMW

2. Biturbo na Oplu

3. Triple-Turbo na BMW

Fotografie motoru Twin Turbo BMW 760i V12:

Twin Turbo
Twin Turbo

Twin Turbo
Twin Turbo

Twin Turbo
Twin Turbo

Twin Turbo
Twin Turbo

Twin Turbo
Twin Turbo

Twin Turbo