Egenskaber ved TwinTurbo turboladesystemet
Indhold
Hovedproblemet ved brug af en turbolader er systemets inerti eller forekomsten af den såkaldte "turbolag" (tidsintervallet mellem stigningen i motorhastigheden og den faktiske stigning i effekt). For at eliminere dette blev der udviklet en ordning med to turboladere, som blev kaldt TwinTurbo. Denne teknologi er også kendt af nogle producenter som BiTurbo, men designforskellene ligger kun i handelsnavnet.
Funktioner i Twin Turbo-tilstand
Dobbeltkompressorsystemer er tilgængelige til diesel- og benzinmotorer. Sidstnævnte kræver dog brug af brændstof af højere kvalitet med et højt oktantal, hvilket reducerer sandsynligheden for detonation (et negativt fænomen, der opstår i motorcylindrene, ødelægger cylinder-stempelgruppen).
Ud over den primære funktion med at reducere turboforsinkelsestiden tillader Twin Turbo-designet at trække mere kraft ud af køretøjets motor, reducerer brændstofforbruget og opretholder maksimalt drejningsmoment over et bredt omdrejningstal. Dette opnås ved at bruge forskellige kompressortilslutningsskemaer.
Typer af turbolader med to turboladere
Afhængigt af metoden til tilslutning af et par turboladere er der tre hovedordninger i TwinTurbo-systemet:
- parallel;
- konsekvent;
- trådte.
Parallelkobling af turbiner
Giver forbindelse til to identiske turboladere, der arbejder parallelt (samtidigt). Essensen af designet er, at de to mindre møller har mindre inerti end den større.
Inden den kommer ind i cylindrene, kommer luften, der tvinges af begge turboladere, ind i indsugningsmanifolden, hvor den blandes med brændstof og fordeles gennem forbrændingskamrene. Dette kredsløb bruges oftest på dieselmotorer.
Seriel forbindelse
Serieparallelle ordningen indebærer installation af to identiske turbiner. Den ene arbejder konstant, og den anden er tilsluttet, når motorhastigheden stiger, belastningen stiger, eller andre specielle tilstande. Skift fra en driftstilstand til en anden sker gennem en ventil styret af køretøjets motor-ECU.
Dette system er primært rettet mod at eliminere turboforsinkelse og opnå en jævnere accelerationsdynamik. TripleTurbo-systemer fungerer på samme måde.
Trinskema
To-trins superladning består af to turboladere i forskellige størrelser monteret i serie og forbundet til indsugnings- og udstødningsportene. Sidstnævnte er udstyret med bypass-ventiler, der regulerer strømmen af luft og udstødningsgasser. Trinkredsløbet har tre driftstilstande:
- Ved lave hastigheder lukkes ventilerne. Udstødningsgasserne passerer gennem begge turbiner. Fordi gastrykket er lavt, roterer pumpehjulene på en stor turbine næsten ikke. Luft passerer gennem begge trin af kompressoren, hvilket resulterer i minimalt overtryk.
- Når hastigheden stiger, begynder udstødningsventilen at åbne, hvilket driver den store turbine. Den større kompressor komprimerer luften, hvorefter den ledes til det mindre hjul, hvor der påføres yderligere kompression.
- Når motoren kører på fuld hastighed er begge ventiler helt åbne, hvilket leder strømmen af udstødningsgas direkte ind i den større turbine, luften passerer gennem den større kompressor og sendes straks til motorens cylindre.
Den trinvise mulighed bruges oftest til biler med en dieselmotor.
Fordele og ulemper ved Twin Turbo
I øjeblikket er TwinTurbo primært installeret på højtydende biler. Brugen af dette system giver fordele såsom transmission af maksimalt drejningsmoment over et bredt område af motorhastigheder. Derudover, takket være en dobbelt turbolader, med en relativt lille forskydning af kraftenheden, opnås en stigning i kraften, hvilket gør den billigere end en naturligt aspireret.
De største ulemper ved BiTurbo er dens høje omkostninger på grund af enhedens kompleksitet. Som med en klassisk turbine kræver systemer med to turboladere mere omhyggelig håndtering, bedre brændstof og rettidige olieskift.
