Битурбо и твинтурбо. В чем разница, какие отличия?
Твинтурбо и битурбо в чем разница и какие отличия
Вы не раз слышали названия твинтурбо (twinturbo) и битурбо (biturbo), но в чем же разница? А разницы на самом деле никакой! Твин-турбо и Би-Турбо – это все маркетинговые уловки и различные названия для одной и той же системы турбонаддува. Кстати, почитайте полезную статью Кости Неклюдина о плюсах и минусах различных систем турбонаддува
Вопреки убеждениям некоторых «экспертов» название системы битурбо или твинтурбо не отображают схему работы турбины – параллельную или последовательную (секвентальную).
Например, у автомобиля Mitsubishi 3000 VR-4 система турбонаддува носит название TwinTurbo (твинтурбо). В автомобиле стоит двигатель V6 и у него две турбины, каждая из которых использует энергию выхлопных газов из своих трех цилиндров, но задувают они в один общий впускной коллектор. У, например, немецких автомобилей есть схожие по рабочему принципу системы, но называются они не твинтурбо (twinturbo), а БиТурбо (BiTurbo).
На автомобиле Toyota Supra с рядной шестеркой установлены две турбины, система турбонаддува называется TwinTurbo (твинтурбо), но работают они в особой последовательности, включаясь и выключаясь с помощью специальных перепускных клапанов.
На автомобиле Subaru B4 тоже стоят две турбины, но работают они последовательно: на низких оборотах дует маленькая турбина, а на высоких, когда та не справляется, подключается вторая турбина большего размера.
Давайте теперь по порядку разберем обе системы би-турбо (biturbo) и твинтурбо (twinturbo), а точнее, что о них пишут в «этих ваших интернетах»:
Би-турбо (biturbo) – система турбонаддува, представляющая собой две последовательно включаемых в работу турбин. В системе битурбо используют две турбины, одну малого размера, а вторую большего размера. Маленькая турбина раскручивается быстрее, но на высоких оборотах двигателя маленькая турбина не может справиться с компрессией воздуха и созданием нужного давления.
Тогда подключается большая турбина, добавляющая мощный заряд сжатого воздуха. Следовательно, минимизируется задержка (или турболаг), образуется ровная разгонная динамика. Системы битурбо весьма не дешевое удовольствие и обычно устанавливаются на автомобили высокого класса.
Система битурбо (bitrubo) может быть установлена как на двигатель V6, где каждая турбина будет установлена со своей стороны, но с общим впуском. Либо на рядном моторе, где установка турбины осуществляется по цилиндрам (напр, 2 для малой и 2 для больщой турбины), так и секвентально, когда на выпускном коллекторе сначала устанавливается большая трубина, а потом маленькая.
Твин-турбо (twinturbo) – данная система отличается от би-турбо тем, что нацелена не на снижения турбо-лага или выравнивание разгонной динамики, а на увеличение производительности. В системах твинтурбо (twinturbo) применяются две одинаковые турбины, соответственно производительность такой системы турбонаддува эффективней, чем системы с одной турбиной.
К тому же, если применить 2 небольших турбины, схожих по производительности с одной большой, то можно снизить нежелаемый турболаг. Но это не значит, что никто не использует две больших турбины. Например, в серьезном драге могут использоваться две больших турбины для еще большей производительности. Система твин-турбо может работать как на V-образных моторах, так и на рядных. Последовательность включения турбин может варьироваться, как и на битурбо системах.
А вообще для еще большего веселья никто вам не мешает воткнуть сразу 3 (!) турбины или более. Цель преследуется такая же, как и для твинтурбо. Должен заметить, что такое зачастую применяется в драг рейсинге и никогда на серийных автомобилях.
Кстати, почитайте полезную статью Кости Неклюдина о плюсах и минусах различных систем турбонаддува
Любите турбо или у вас автомобиль с турбонаддувом? Тогда вступайте в нашу группу!
Подпишись на наш Telegram-канал
Что такое твин турбо.
Как работает система турбонаддува TwinTurboЯ предельно упростил формулировки, чтобы текст был доступен для понимания широкому кругу читателей. Но для лучшего понимания вопроса рекомендую прочитать мои прошлые публикации о и .
Прогресс не стоит на месте, и каждое новое поколение автомобилей должно быть быстрее, экономичнее и мощнее. Часто для повышения мощности используются комбинированные системы наддува, да и «обычные» турбины вовсе не так просты, как кажется на первый взгляд. Каким же образом инженеры научили турбомоторы быть одновременно мощными, эластичными и экономичными? Какие технологии позволяют создавать массовые двигатели с удельной мощностью в 150 л.с. на литр и отличной тягой на низах, и тысячесильных монстров?
«Обычная» турбина
Как я уже писал, турбокомпрессор прост на первый взгляд, но является высокотехнологичным устройством, которое работает в очень жестких условиях. И любое его усложнение сильно сказывается на надежности. Для примера я постараюсь подробнее описать устройство типичного турбокомпрессора без особых усложнений.
Основной частью турбокомпрессора является средний корпус, в нем расположены подшипники скольжения, упорный подшипник и седло уплотнения с кольцами. В самом корпусе есть каналы для прохождения через него масла и охлаждающей жидкости. На совсем старых конструкциях обходились только маслом и для смазки и для охлаждения, но такие турбины не применяются на серийных машинах уже давно. Для предохранения среднего корпуса от воздействия горячих выхлопных газов служит жароотражатель.
В средний корпус устанавливается турбинный вал. Эта деталь не просто вал, конструктивно он соединен с турбинным колесом неразъемным соединением, чаще всего сваркой трением или выполнен из цельного куска металла. Иногда для создания крыльчатки используется керамика-прочности и коррозийной устойчивости лучших конструкционных сталей может не хватать. Сам вал имеет сложную форму, на нем есть утолщение для уплотнения и упорный выступ, а форма цилиндрической части рассчитана с учетом теплового расширения во время работы.
На турбинный вал надевается компрессорное колесо. Оно изготовлено обычно их алюминия и фиксируется на валу гайкой.
Конструкция из среднего корпуса, установленного в него турбинного вала и компрессорного колеса называется картриджем. После сборки этот узел тщательно балансируется, ведь работает он при очень высоких оборотах и малейший дисбаланс быстро выведет его из строя.
Еще турбине нужны две «улитки» — турбинная и компрессорная. Часто они индивидуальны для каждого производителя машин, тогда как центральная часть — картридж и размеры турбинного и компрессорного колеса являются признаками конкретной модели турбины и ее модификации.
Для предохранения от слишком высокого давления наддува используется клапан сброса давления газов, он же вастегейт. Обычно он является частью турбинной улитки и управляется вакуумом. Он закрыт при обычном режиме работы турбины и открывается в случае слишком высокого давления наддува или других проблем в работе мотора, сбрасывая скорость вращения турбины.
А теперь о том, как используют турбины и какие технологии применяют, чтобы достичь самых высоких показателей моторов.
Twin-turbo и Bi-turbo
Чем больше и мощнее мотор, тем больше воздуха нужно подавать в цилиндры. Для этого нужно сделать турбину больше или быстрее. А чем больше размер турбины, тем тяжелее ее крыльчатки и тем инерционнее она получается. При нажатии на педаль газа открывается дроссельная заслонка и больше горючей смеси попадает в цилиндры. Образуется больше выхлопных газов и они раскручивают турбину до более высокой частоты вращения, что, в свою очередь, увеличивает количество подаваемой горючей смеси в цилиндры. Чтобы сократить время раскрутки турбин и сопутствующую им «турбояму», изначально испробовали способы, которые называются твин-турбо и би-турбо.
Это две разные технологии, но маркетологи компаний-производителей внесли немало путаницы. Например, на Maserati Biturbo и Mercedes AMG Biturbo на самом деле используют технологию твин-турбо.
Обозначение Biturbo («двойная турбина») же относят к конструкциям, в которых применяются последовательно подключенные ко впуску две турбины-маленькую и большую. Маленькая хорошо работает на малой нагрузке, быстро раскручивается и обеспечивает тягу «на низах», а потом в действие вступает большая турбина, более эффективная на большой нагрузке. Маленькая турбина в этот момент отключается системой дроссельных заслонок.
Преимуществом такой схемы является большая эффективность одной большой турбины на большой нагрузке: она обеспечивает лучшее давление и меньший нагрев воздуха при большом ресурсе.
А еще вместо маленького турбокомпрессора можно использовать механический или электронагнетатель. Они нагревают воздух меньше, чем турбокомпрессор, и не инерционны.
Но как же потери мощности, которые нужны для их раскрутки? Потери на их привод при малой нагрузке не так существенны. Но расплатой за улучшение характеристик турбин является усложнение впускной системы, приходится использовать много труб и дроссельные заслонки, переключающие потоки воздуха.
Обе технологии используются до сих пор всеми производителями, но все они значительно удорожают мотор, ведь дорогих турбокомпрессоров становится в два раза больше, а система управления ими — сложнее. Для сильно форсированных моторов альтернативы этим технологиям нет или почти нет. Но иногда можно просто улучшить конструкцию стандартной турбины.
Тонкое управление вастегейтом
Wastegate – это, дословно, «ворота для сброса», то есть перепускной клапан. На первых турбинах вастегейт работает очень просто: когда давление на впуске преодолевало натяжение пружины, он открывался, стравливал газы и давление падало.
Получить качественный скачок характеристик позволяла плавная регулировка степени открытия перепускного клапана. В этом случае турбина может чаще работать с максимальной отдачей, даже при малых оборотах, а на средних нагрузках уже вступает в действие регулирование и в опасные режимы турбина не переходит.
К сожалению, такой способ сложнее. Для его реализации потребовалось разместить электропривод регулировки рядом с турбиной, что понизило ее надежность: электронике приходится работать в очень жестких условиях, при высокой температуре и высокой вибрации. Но улучшение характеристик стоит того и почти все современные турбины высокофорсированных небольших моторов имеют такую конструкцию.
Более эффективное турбинное колесо. Twinscroll
В поисках повышения эффективности одиночной турбины конструкторская мысль придумала способ, который позволял увеличить эффективность работы турбины и на малых и на больших нагрузках. Турбинное колесо, на которое воздействуют выхлопные газы, разделили на две части, отсюда и название технологии – twin scroll (“двойная улитка”), одна часть турбины более эффективна на большой нагрузке, а другая — на малой, но раскручивают они одно и то же компрессорное колесо на общем валу. Турбина получается не намного сложнее, но несколько эффективнее.
В сочетании с подводом выхлопных газов к разным частям «улитки» от разных групп цилиндров и точной настройки это позволяет получить неплохую прибавку производительности без ухудшения характеристик в зоне малых оборотов. Конечно, такая турбина не даст максимальной возможной мощности, но зато такой мотор будет тяговитее и на практике удобнее и быстрее.
Более эффективное турбинное колесо – турбины с изменяемой геометрией
В твин-скролл турбине выхлопные газы разделяются на два потока и один всегда работает с меньшей эффективностью, чем возможно..JPG)
Но есть и другой способ! Можно регулировать направляющий аппарат турбинного колеса, и выхлопные газы будут работать всегда с максимальной эффективностью. Все это требует весьма сложной механической системы, расположенной в самой горячей части турбины-на выхлопной «улитке». И сложного механизма управления.
Геометрию впускного канала турбины изменяют с помощью направляющих лопаток. На малых оборотах, когда давление выхлопных газов малое, лопатки, поворачиваясь, сужают канал. Через узкое отверстие газы проходят с более высокой скоростью, обеспечивая быструю раскрутку турбины. Когда обороты мотора растут, лопатки пропорционально растущему давлению газов расширяют отверстие, и скорость вращения турбины остается стабильной.
Улучшение механики турбин
Подшипники качения (с шариками) имеют намного лучшие характеристики, чем подшипники скольжения (с маслом) — это практически аксиома. Они позволяют уменьшить трение, а значит сделать вращение турбины легким, уменьшить массу вала, снизить зависимость от давления масла.
Но высокоточные и очень «выносливые» подшипники качения для огромных скоростей вращения и температур массово стали применять сравнительно недавно.
Турбины на керамических (а не металлических) подшипниках качения надежнее и долговечнее, они не боятся потери давления масла и остановок, менее чувствительны к вибрациям и перегреву. Разумеется, они дороже турбин прошлого поколения, и серийные модели машин с ними появились только недавно, но в автоспорте их возможности оценили уже давно. Например турбины IHI VF серии или Garrett GTxxR/RS применяются на тюнинговых машинах уже много лет.
В заключение
Постепенно новые технологии дешевеют и внедряются на все более массовых машинах. Для последнего поколения моторов почти обязательным атрибутом стало электронное регулирование работы турбины. Все чаще применяются twinscroll-варианты. На больших V образных моторах почти всегда используют технологию twin-turbo, но и турбины при этом не простые, а использующие весь необходимый арсенал новых технологий изготовления.
В сочетании с прямым впрыском топлива это позволяет создавать моторы, характеристики которых еще лет десять назад сочли бы фантастическими — при мощности в 400-500 лошадиных сил они довольствуются 95-м бензином, да и его «едят» не сильно больше, чем малолитражки недавнего прошлого. Что же до надежности современных моторов, то об этом я уже рассказывал в другой статье, ведь в технике ничто не дается просто так.
Твинтурбо и битурбо в чем разница и какие отличия
Вы не раз слышали названия твинтурбо (twinturbo) и битурбо (biturbo), но в чем же разница? А разницы на самом деле никакой! Твин-турбо и Би-Турбо – это все маркетинговые уловки и различные названия для одной и той же системы турбонаддува. Кстати, почитайте полезную статью Кости Неклюдина о плюсах и минусах различных систем турбонаддува
Вопреки убеждениям некоторых «экспертов» название системы битурбо или твинтурбо не отображают схему работы турбины – параллельную или последовательную (секвентальную).
Например, у автомобиля Mitsubishi 3000 VR-4 система турбонаддува носит название TwinTurbo (твинтурбо).
В автомобиле стоит двигатель V6 и у него две турбины, каждая из которых использует энергию выхлопных газов из своих трех цилиндров, но задувают они в один общий впускной коллектор. У, например, немецких автомобилей есть схожие по рабочему принципу системы, но называются они не твинтурбо (twinturbo), а БиТурбо (BiTurbo).
На автомобиле Toyota Supra с рядной шестеркой установлены две турбины, система турбонаддува называется TwinTurbo (твинтурбо), но работают они в особой последовательности, включаясь и выключаясь с помощью специальных перепускных клапанов. На автомобиле Subaru B4 тоже стоят две турбины, но работают они последовательно: на низких оборотах дует маленькая турбина, а на высоких, когда та не справляется, подключается вторая турбина большего размера.
Давайте теперь по порядку разберем обе системы би-турбо (biturbo) и твинтурбо (twinturbo), а точнее, что о них пишут в «этих ваших интернетах»:
Би-турбо (biturbo) – система турбонаддува, представляющая собой две последовательно включаемых в работу турбин.
В системе битурбо используют две турбины, одну малого размера, а вторую большего размера. Маленькая турбина раскручивается быстрее, но на высоких оборотах двигателя маленькая турбина не может справиться с компрессией воздуха и созданием нужного давления. Тогда подключается большая турбина, добавляющая мощный заряд сжатого воздуха. Следовательно, минимизируется задержка (или турболаг), образуется ровная разгонная динамика. Системы битурбо весьма не дешевое удовольствие и обычно устанавливаются на автомобили высокого класса.
Система битурбо (bitrubo) может быть установлена как на двигатель V6, где каждая турбина будет установлена со своей стороны, но с общим впуском. Либо на рядном моторе, где установка турбины осуществляется по цилиндрам (напр, 2 для малой и 2 для больщой турбины), так и секвентально, когда на выпускном коллекторе сначала устанавливается большая трубина, а потом маленькая.
Твин-турбо (twinturbo) – данная система отличается от би-турбо тем, что нацелена не на снижения турбо-лага или выравнивание разгонной динамики, а на увеличение производительности.
В системах твинтурбо (twinturbo) применяются две одинаковые турбины, соответственно производительность такой системы турбонаддува эффективней, чем системы с одной турбиной. К тому же, если применить 2 небольших турбины, схожих по производительности с одной большой, то можно снизить нежелаемый турболаг. Но это не значит, что никто не использует две больших турбины. Например, в серьезном драге могут использоваться две больших турбины для еще большей производительности. Система твин-турбо может работать как на V-образных моторах, так и на рядных. Последовательность включения турбин может варьироваться, как и на битурбо системах.
А вообще для еще большего веселья никто вам не мешает воткнуть сразу 3 (!) турбины или более. Цель преследуется такая же, как и для твинтурбо. Должен заметить, что такое зачастую применяется в драг рейсинге и никогда на серийных автомобилях.
Кстати, почитайте полезную статью Кости Неклюдина о плюсах и минусах различных систем турбонаддува
Любите турбо или у вас автомобиль с турбонаддувом? Тогда вступайте в нашу группу!
На современных автомобилях нередко применяется турбонаддув — он позволяет повысить мощность двигателя благодаря увеличению количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр за один цикл.
Ещё с середины XX века существуют автомобили, в которых используются сразу две турбины — такую компоновку называют Twinturbo, Biturbo, Double Turbo и другими словами. Нередко можно встретить информацию о принципиальных различиях Твинтурбо и Битурбо — в отдельных статьях приводятся определения и сущность уникальных конструктивных элементов. Попробуем разобраться в компоновке этих систем и мы.
Турбонаддув всё чаще применяют для повышения мощности двигателя
Самый интересный момент в этой проблеме заключается в том, что принципиальных отличий как раз не существует. Biturbo и его аналог Twinturbo являются просто альтернативными названиями одинаковых систем наддува с двумя компрессорами. Причём как Biturbo, так и Twinturbo предполагают использование различных вариаций технической части.
Различные названия были придуманы маркетологами известных автомобильных производителей, чтобы выделить свою продукцию среди множества аналогичных машин, построенных с применением той же компоновки.
Интересно, что японцы предпочитать свои сдвоенные турбокомпрессоры Twinturbo, тогда как европейские компании пишут Biturbo — так сложилось исторически. В нашу страну поступают машины из обеих частей света, поэтому что название Biturbo, что Twinturbo знакомы отечественному потребителю. Поэтому спор о различиях между названиями турбокомпрессоров можно считать несостоятельным — а вот узнать о принципиально разных системах, используемых в международной практике, будет интересно.
Если вы знаете, что такое турбонаддув, то поймёте, что в установке двух турбокомпрессоров есть свои сложности. Обе турбины системы Biturbo приходится устанавливать на одну выхлопную магистраль, причём между ними должно сохраняться определённое расстояние. Проблема заключается в том, что дальний турбокомпрессор будет получать меньше энергии и работать не столь эффективно. В середине XX века эту проблему решали достаточно просто — вторая турбина в компоновке Twinturbo имела отличающиеся характеристики подшипников и форму крыльчатки.
За счёт этого удавалось синхронизировать работу двух агрегатов и существенно повышать мощность двигателя при помощи системы Biturbo.
Система Biturbo используется всё реже
Однако практика показала, что последовательная компоновка Twinturbo имеет несколько важных недостатков:
- Наличие серьёзной «турбоямы», то есть диапазона оборотов, в котором турбины попросту не работают;
- Достаточно большое время отклика на подачу газа;
- Ускоренный износ ближней турбины;
- Неудобство установки на V-образные моторы.
Проблему пытались решить различными способами. Однако наиболее элегантное и эффективное инженерное решение предложила компания Toyota, которая сделала включение турбокомпрессоров своего варианта Biturbo. На низких оборотах клапаны закрыты и выхлопные газы проходят только через небольшую первую турбину, легко раскручивая её и обеспечивая ранний выход из «турбоямы». После достижения 3500 об/мин, когда давление газов уже становится избыточным, электроника открывает специальную заслонку, и горячий поток устремляется ко второму турбокомпрессору большего размера, обеспечивая существенный прирост мощности двигателя.
Однако с массовым распространением V-образных моторов последовательная система Biturbo стала применяться всё реже, поскольку использовать её было неудобно с конструктивной точки зрения. Приблизительно в начале 80-х была предложена альтернативная компоновка Twinturbo, в которой каждая турбина была закреплена за несколькими цилиндрами двигателя — как правило, речь шла о той или иной «половинке» блока. Турбокомпрессоры могли располагаться намного ближе к впускному и выпускному коллектору, что существенно уменьшило уровень механических и аэродинамических потерь, а также повысило мощность двигателя. Кроме того, параллельная система Biturbo, использующая компактные турбины, позволила избавиться от «турбоямы» и сделать мотор очень чувствительным к изменению подачи топлива.
В большинстве случаев параллельная схема Twin Turbo предполагает использование общего впускного коллектора, что упрощает её и делает менее затратной в обслуживании, но ограничивает динамический потенциал автомобиля.
Поэтому в качестве альтернативы была предложена компоновка Biturbo с раздельными впускными трактами и коллекторами. Помимо прочего, это позволило адаптировать систему для использования на компактных рядных моторах, которые ранее оснащались исключительно двумя турбокомпрессорами, расположенными последовательно.
Однако наиболее интересную схему Twinturbo предложила компания BMW — её отличие заключалось в расположении турбин в развале V8, а не по сторонам от блока цилиндров. Причём каждый из турбокомпрессоров был запитан от цилиндров, находящихся по обе стороны двигателя! Несмотря на огромные сложности, которые пришлось преодолеть инженерам, результат превзошёл все ожидания. Такая оригинальная система Biturbo уменьшила протяжённость «турбоямы» на 40% без снижения надёжности узла. Кроме того, существенно повысилась стабильность работы двигателя и уменьшилась интенсивность его вибраций.
Иногда с компоновкой Twinturbo путают турбину Twinscroll. Последняя предполагает использование одной турбины, имеющей два канала и два участка крыльчатки с разной формой лопастей.
На низких оборотах открывается клапан, ведущий к меньшей крыльчатке — в результате турбокомпрессор разгоняется достаточно быстро и обеспечивает прирост мощности без «турбоямы». Однако с повышением скорости вращения коленвала давление выхлопных газов становится избыточным и открывается второй клапан — теперь используется только большая крыльчатка. Как следствие, автомобиль получает дополнительный рост производительности.
Конечно, такая система имеет несколько меньшую эффективность, чем классическая Biturbo. Однако в сравнении с одной турбиной тяговые возможности двигателя всё же возрастают. Конечно, компоновка Twinscroll сложна в производстве и считается достаточно ненадёжной. Однако в настоящее время её очень часто применяют в мощных автомобилях — в том числе и в составе системы Biturbo.
Если вы знаете, чем отличается механический компрессор от турбины, то поймёте, почему эти две системы считаются несовместимыми — первый приводится от коленвала, тогда как турбокомпрессор использует энергию выхлопных газов и совместить их практически невозможно.
Однако для инженеров Volkswagen нет ничего невозможного — в свой вариант системы Twinturbo они включили оба узла. Турбина работает постоянно, тогда как компрессор помогает устранить «турбояму» на низких оборотах. Впоследствии он отключается, но при резком нажатии педали газа вновь вступает в действие, улучшая реакцию двигателя на подачу топлива.
Результатом использования такого варианта Biturbo стало значительное повышение мощности, достижение предела крутящего момента на малых оборотах, ускорение набора оборотов, а также уменьшение времени отклика на нажатие педали газа. Разница с простым Twinturbo для водителя практически незаметна — он чувствует лишь легко прогнозируемую мощную динамику и не отвлекается на провалы мощности либо иные проблемы. Однако система, разработанная Volkswagen, оказалась очень сложной в производстве и ненадёжной. Поэтому в настоящее время на машинах брендов, входящих в группу компаний, использует только один из двух вариантов наддува.
Резюмируя вышесказанное, можно сделать вывод о том, что отличия Twinturbo от Biturbo заключаются только в названии.
Если же вас действительно интересуют различные системы наддува, вам стоит обратить внимание на параллельные и последовательные компоновки. Кроме того, нелишним будет более подробно ознакомиться с отличиями турбокомпрессора от механического наддува и плюсами их совместного применения.
Как работают двигатели Biturbo и Twin Turbo в автомобилях?
В дословном переводе с английского языка словосочетание twin-turbo обозначает «двойное турбо» или «удвоенное турбо». Правильными являются оба варианта перевода. Теперь давайте оставим лингвистический аспект и изучим подробно техническую сторону данного вида турбонаддува.
Для того, чтобы добиться заметного увеличения мощности двигателя в его конструкцию устанавливают турбину. Twin-Turbo является одним из видов турбосистемы автомобиля и именно на нем мы и остановим наше внимание. Твин турбо подразумевает установку сразу двух одинаковых турбин, которые многократно увеличивают производительность всей системы турбонаддува. Подобная компоновка намного эффективней турбосистемы, в работе которой используется только одна турбина..jpg)
Изначально битурбо было спроектировано для решения главной проблемы всех надувных двигателей – устранение так называемой «турбоямы». Это явление проявляется в снижении эластичности и резком падении мощности двигателя на низких оборотах. Все это происходит в момент, когда турбина двигателя под давлением выхлопных газов не успевает раскрутиться до оптимальных оборотов.
Впоследствии было замечено, что сдвоенные турбины позволяют существенным образом расширить диапазон оборотов номинального крутящего момента, повысив тем самым максимальную мощность, одновременно сократив общий расход топлива.
Знаете ли Вы? Эксклюзивный суперкар Bugatti Veyron оснащен сразу четырьмя турбинами, а такая система турбонаддува получила соответствующее название — Quad-Turbo.
Существует несколько основных видов системы Twin-Turbo: параллельная, последовательная и ступенчатая. Каждый вид турбонаддува характеризуется собственной геометрией, принципом работы и выдаваемыми динамическими характеристиками.
Это относительно простой тип турбосистемы, конструкция которого включает симметричную пару одновременно работающих компрессоров. Благодаря такой синхронизации достигается равномерное распределение входящего воздуха.
Зачастую данная схема применяется в дизельных V-образных двигателях, где каждый компрессор отвечает за подачу воздуха во впускной коллектор своей группы цилиндров.
Уменьшение инертности достигается путем снижения массы ротора турбины, поскольку 2 небольших компрессора создают большее давление, раскручиваясь при этом значительно быстрее, чем один большой и более производительный компрессор. В итоге значительно уменьшается та турбояма, о которой говорилось выше, а двигатель выдает лучшие характеристики во всем диапазоне оборотов.
Данный тип подразумевает компоновку, состоящую из двух соизмеримых компрессоров, которые при этом могут иметь разные характеристики и работать в дополняющем режиме. Более легкий и быстрый нагнетатель работает в непрерывном режиме, устраняя тем самым глубокую и широкую турбояму.
Второй нагнетатель по специальным сигналам электроники контролирует обороты двигателя и включается при более тяжелых режимах работы двигателя, обеспечивая таким образом максимальный показатель мощности и топливной эффективности.
На пиковых режимах работы двигателя включаются сразу 2 турбины, работая в паре. Подобная схема может применяться на двигателях с любым топливным циклом.
Самый сложный и прогрессивный тип турбонаддува, обеспечивающий самый широкий диапазон мощности. Создание необходимого наддува становится возможным благодаря установке двух разновеликих компрессоров, соединенных между собой особой системой bypass-клапанов и патрубков.
Данный тип турбонаддува называется ступенчатым из-за того, что выхлопные газы в минимальных режимах раскручивают малую турбину, а это позволяет двигателю легко набирать обороты и работать с большей эффективностью. При увеличении оборотов происходит открытие клапана, что в свою очередь приводит в движение большую турбину. Но давление, которое она создает необходимо увеличить, что и делает малая турбина.
После достижения максимальных оборотов большая турбина выдает огромное давление, которое превращает малый нагнетатель в аэродинамическое сопротивление. В этот самый момент автоматика открывает перепускной клапан, и сжатый воздух поступает в двигатель, минуя на своем пути малую турбину.
Но вся сложность данной системы в полной мере компенсируется гибкостью работы двигателя и его высочайшими характеристиками.
Какие преимущества использования Twin-Turbo и есть ли недостатки
Несомненным преимуществом системы Twin Turbo является большая мощность при сравнительно небольшом рабочем объеме двигателя. Сюда же относится высокий крутящий момент и отличная динамика автомобиля, оснащенным Twin-Turbo. Двигатель с двумя турбинами намного экологичнее, чем обычный, поскольку турбонаддув позволяет топливу намного эффективнее сгорать в системе цилиндров.
Из недостатков битурбо можно выделить сложность эксплуатации такой системы. Силовая установка становится более чувствительной к качеству топлива и моторного масла.
Турбированные двигатели нуждаются в специальном масле, так как без него заметно уменьшается срок службы масляного фильтра. Высокие температуры, в которых работают турбины негативно сказываются на всем двигателе автомобиля.
Главный недостаток системы Twin-Turbo – это большой расход топлива. Для создания топливовоздушной смеси в цилиндрах необходим большой объем воздуха, что влечет увеличение подачи горючего.
Турбины довольно быстро изнашиваются, если при остановке авто сразу же глушить двигатель. Чтобы продлить срок эксплуатации Twin-Turbo следует давать двигателю поработать некоторое время на холостых оборотах, охладив таким образом турбины, а только после этого можно смело доставать ключ зажигания.
Помните! Twin-Turbo – это сложная и весьма чувствительная система турбонаддува, которая нуждается в бережном отношении и качественных комплектующих. Соблюдение этих простых правил позволяет максимально насладиться скоростью и динамикой автомобиля.
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?
Би-турбо (Bi-Turbo) и Твин-турбо (Twin-Turbo), двойной наддув – различия. Так отличаются или нет?
Турбированные двигатели не так просты, как кажется, рядом с этой темой витает много непоняток и неопределенностей. Одна из таких – про два строения «би-турбо» и «твин-турбо». Не так давно сам лично был свидетелем разговора двух автовладельцев, один заверял — что разница есть, а вот другой – что отличий нет! Так в чем же правда? Действительно, чем отличаются эти два строения ТУРБО моторов, давайте разбираться …
Если честно, то разница, конечно — будет, но она не будет носить категорический характер! Лишь потому что названия взяты у разных производителей, которые устанавливают свои агрегаты с различной компоновкой и строением.
Однако и система «Би-турбо» и «Тви-нтурбо» — по сути одно и тоже. Если взять английский язык и посмотреть на обозначение, Bi-Turbo и Twin-Turbo, можно увидеть две приставки «Bi» и «Twin» — если грубо перевести то получается – «ДВА» или «ДВЕ».
Не что иное — как обозначение наличия двух турбин на двигателе, причем и одно и другое название можно применять к одному и тому же двигателю, то есть они абсолютно — взаимозаменяемые. Эти названия не несут в себе какие-то технические различия, так что это «голый маркетинг».
Сейчас может возникнуть вопрос, а вообще зачем? Все просто есть всего два вопроса, которые они призваны решать:
- Устранение турбоямы, можно сказать, что это первоочередная проблема.
- Увеличение мощности.
- Строение двигателя.
Начну, пожалуй, с самого простого пункта – это строение двигателя. Конечно, легко ставить одну турбину, когда у вас есть рядный двигатель на 4 или 6 цилиндров. Глушитель то один. Но вот что делать, когда у вас скажем V образный мотор? И по три – четыре цилиндра на каждую строну, тогда и глушителя два! Вот и ставят на каждый по турбине, средней или малой мощности.
Устранение турбоямы – как я уже писал сверху, это задача номер «1». Все дело в том что у турбированного мотора, есть провал — когда вы нажимаете на газ, отработанным газам нужно пройти и раскрутить крыльчатку турбины, именно это время и «проседает» мощность, это может быть от 2 до 3 секунд! А если вам на скорости нужно сделать обгонный маневр – это не безопасно! Вот и устанавливают различные турбины, а зачастую компрессор + турбина.
Один работает на низких оборотах, то есть на старте, чтобы избежать «турбоямы», вторая – на скорости когда нужно оставить тягу.
Увеличение мощности – это самый банальный случай. То есть для увеличения мощности мотора, к маломощной турбине устанавливают еще одну мощную, таким образом — дуют они две, что значительно повышает производительность. Кстати на некоторых гоночных машинах, есть и три и даже четыре турбины, но это очень сложно и в серию, как правило не идет!
Вот собственно и решения, для которых применяют «ТВИНТУРБО» или «БИТУРБО» и знаете это реально выход, от избавления от турбоямы и увеличения мощности.
Сейчас на многих авто применяются всего два основных строения — расположения двух турбин. Это параллельное и последовательное (известное еще как секвентальное).
Например, некоторые Мицубиши имеют именно «ТВИНТУРБО», но параллельную работу, как я уже отмечал сверху, это две турбины на агрегате V6, по одной на каждую сторону. Дуют они в общий коллектор.
А вот например на некоторых АУДИ, также есть параллельная работа на двигателе V6, но название «БИТУРБО».
На автомобилях Тойота в частности на «СУПРА», стоит рядная шестерка, однако тут также есть два наддува – работают они в хитром порядке, могут работать сразу два, могут один работает, другой нет, могут включаться попеременно. Все зависит от вашей манеры езды – добиваются такой работы «хитрыми» перепускными клапанами. Вот вам последовательно-параллельная работа.
Как и на некоторых автомобилях СУБАРУ – первая (малая) нагнетает воздух на низких оборотах, вторая (большая) подключается только тогда, когда обороты значительно выросли, вот вам и параллельное включение.
Так разница все же есть или отличий вообще нет? Знаете негласно, производители все же отличают эти два строения, давайте подробнее.
Как правило, это два последовательно включаемых турбины в работу. На ярком примере СУБАРУ – одна малая и затем другая большая.
Малая раскручивается намного быстрее, потому как не обладает большой инерционной энергией – логично она включается в работу на низах, то есть первой.
Для малых скоростей и до невысоких оборотов этого вполне достаточно. Но при больших скоростях и оборотах этот «малыш» практически бесполезен, тут нужна подача, куда большего объема сжатого воздуха – включается вторая более тяжелая и мощная турбина. Которая дает нужную мощность и производительность. Что дает такое последовательное размещение в BI-TURBO? Это почти исключение турбоямы (комфортное ускорение) и высокая производительность на высоких скоростях, когда тяга остается даже на скоростях за 200 км/ч.
Нужно отметить, что могут быть установлены как на V6 агрегат (с каждой стороны по своей турбине), так и на рядную версию (здесь могут разделить выпускной коллектор, например с двух цилиндров дует одна, с других двух другая).
Минусами можно назвать высокую стоимость и работы по настройки такой системы. Ведь здесь применяются тонкие настройки перепускных клапанов. Поэтому установка обусловлена на дорогих спортивных машинах, таких как ТОЙОТА СУПРА, либо на авто элитного класса – МАЗЕРАТТИ, АСТОН МАРТИН и т.
д.
Здесь в основном стоит задача не избавиться от «турбоямы», а максимально повысить производительность (нагнетание сжатого воздуха). Как правило работает такая система на высоких оборотах, когда один нагнетатель не может справиться с возросшей на него нагрузкой, поэтому устанавливается (параллельно) еще один такой же. Вместе они нагнетают воздуха в два раза больше, что даете почти такой же прирост производительности!
Но как же «турбояма», что она здесь свирепствует? А вот и нет, ее тоже эффективно побеждают только немного другим способом. Как я уже говорил, малые турбины гораздо быстрее раскручиваются, так вот представьте – меняют 1 большую, на 2 малых – производительность практически не падает (работают параллельно), а вот «ЯМА» уходит потому как реакция быстрее. Поэтому, получается, создать нормальную тягу, с самого низа.
Установка может быть как на рядные модели силовых агрегатов, так и на V-образные.
Производство и настройка намного дешевле, поэтому это строение применяется у многих производителей.
Это тоже можно назвать «БИ-ТУРБО» или «ТВИН-ТУРБО» — как хотите. По сути, и компрессор и турбо вариант, делают одну работу, только один (механический) намного эффективнее в низах, другой (от отработанных газов) — в верхах! Про различия наддувов читаем здесь.
Как правило, компрессор устанавливается на ременную передачу от коленчатого вала двигателя, поэтому максимально быстро раскручивается с ним. Тем самым позволяя избегать «ЯМЫ», а вот на высоких оборотах он бесполезен – тут уже вступает турбо вариант.
Этот симбиоз применяется на некоторых немецких машинах, большой плюс компрессора, что у него намного выше ресурс, чем у оппонента!
Сейчас небольшое видео, смотрим
Читайте наш АВТОБЛОГ, подписывайтесь на обновления.
В дословном переводе с английского языка словосочетание twin-turbo обозначает «двойное турбо» или «удвоенное турбо». Правильными являются оба варианта перевода. Теперь давайте оставим лингвистический аспект и изучим подробно техническую сторону данного вида турбонаддува.
Что такое Twin-Turbo (Tвин турбо)
Для того, чтобы добиться заметного увеличения мощности двигателя в его конструкцию устанавливают турбину. Twin-Turbo является одним из видов турбосистемы автомобиля и именно на нем мы и остановим наше внимание. Твин турбо подразумевает установку сразу двух одинаковых турбин , которые многократно увеличивают производительность всей системы турбонаддува. Подобная компоновка намного эффективней турбосистемы, в работе которой используется только одна турбина.
Изначально битурбо было спроектировано для решения главной проблемы всех надувных двигателей – устранение так называемой «турбоямы». Это явление проявляется в снижении эластичности и резком падении мощности двигателя на низких оборотах. Все это происходит в момент, когда турбина двигателя под давлением выхлопных газов не успевает раскрутиться до оптимальных оборотов.
Впоследствии было замечено, что сдвоенные турбины позволяют существенным образом расширить диапазон оборотов номинального крутящего момента,
повысив тем самым максимальную мощность, одновременно сократив общий расход топлива.
Знаете ли Вы? Эксклюзивный суперкар Bugatti Veyron оснащен сразу четырьмя турбинами, а такая система турбонаддува получила соответствующее название — Quad-Turbo.
Виды систем турбонаддува и их принцип работы
Существует несколько основных видов системы Twin-Turbo: параллельная, последовательная и ступенчатая . Каждый вид турбонаддува характеризуется собственной геометрией, принципом работы и выдаваемыми динамическими характеристиками.
Параллельный
Это относительно простой тип турбосистемы, конструкция которого включает симметричную пару одновременно работающих компрессоров. Благодаря такой синхронизации достигается равномерное распределение входящего воздуха.
Зачастую данная схема применяется в дизельных V-образных двигателях, где каждый компрессор отвечает за подачу воздуха во впускной коллектор своей группы цилиндров.
Уменьшение инертности достигается путем снижения массы ротора турбины, поскольку 2 небольших компрессора создают большее давление, раскручиваясь при этом значительно быстрее, чем один большой и более производительный компрессор.
В итоге значительно уменьшается та турбояма, о которой говорилось выше, а двигатель выдает лучшие характеристики во всем диапазоне оборотов.
Последовательный
Данный тип подразумевает компоновку, состоящую из двух соизмеримых компрессоров, которые при этом могут иметь разные характеристики и работать в дополняющем режиме. Более легкий и быстрый нагнетатель работает в непрерывном режиме, устраняя тем самым глубокую и широкую турбояму. Второй нагнетатель по специальным сигналам электроники контролирует обороты двигателя и включается при более тяжелых режимах работы двигателя, обеспечивая таким образом максимальный показатель мощности и топливной эффективности.
На пиковых режимах работы двигателя включаются сразу 2 турбины, работая в паре. Подобная схема может применяться на двигателях с любым топливным циклом.
Ступенчатый
Самый сложный и прогрессивный тип турбонаддува, обеспечивающий самый широкий диапазон мощности. Создание необходимого наддува становится возможным благодаря установке двух разновеликих компрессоров, соединенных между собой особой системой bypass-клапанов и патрубков.
Данный тип турбонаддува называется ступенчатым из-за того, что выхлопные газы в минимальных режимах раскручивают малую турбину, а это позволяет двигателю легко набирать обороты и работать с большей эффективностью. При увеличении оборотов происходит открытие клапана, что в свою очередь приводит в движение большую турбину. Но давление, которое она создает необходимо увеличить, что и делает малая турбина.
После достижения максимальных оборотов большая турбина выдает огромное давление, которое превращает малый нагнетатель в аэродинамическое сопротивление. В этот самый момент автоматика открывает перепускной клапан, и сжатый воздух поступает в двигатель, минуя на своем пути малую турбину.
Но вся сложность данной системы в полной мере компенсируется гибкостью работы двигателя и его высочайшими характеристиками.
Какие преимущества использования Twin-Turbo и есть ли недостатки
Несомненным преимуществом системы Twin Turbo является большая мощность при сравнительно небольшом рабочем объеме двигателя.
Сюда же относится высокий крутящий момент и отличная динамика автомобиля, оснащенным Twin-Turbo. Двигатель с двумя турбинами намного экологичнее, чем обычный, поскольку турбонаддув позволяет топливу намного эффективнее сгорать в системе цилиндров.
Из недостатков битурбо можно выделить сложность эксплуатации такой системы. Силовая установка становится более чувствительной к качеству топлива и моторного масла. Турбированные двигатели нуждаются в специальном масле, так как без него заметно уменьшается срок службы масляного фильтра. Высокие температуры, в которых работают турбины негативно сказываются на всем двигателе автомобиля.
Главный недостаток системы Twin-Turbo – это большой расход топлива. Для создания топливовоздушной смеси в цилиндрах необходим большой объем воздуха, что влечет увеличение подачи горючего.
Турбины довольно быстро изнашиваются, если при остановке авто сразу же глушить двигатель. Чтобы продлить срок эксплуатации Twin-Turbo следует давать двигателю поработать некоторое время на холостых оборотах, охладив таким образом турбины, а только после этого можно смело доставать ключ зажигания.
Помните! Twin-Turbo – это сложная и весьма чувствительная система турбонаддува, которая нуждается в бережном отношении и качественных комплектующих. Соблюдение этих простых правил позволяет максимально насладиться скоростью и динамикой автомобиля.
Автомобиль-механизм, который значительно облегчает жизнь человеку, экономит время и дает определенный комфорт. Современные авто могут быть абсолютно разного назначения и модификации. Для любителей спорткаров и им подобных силовых установок, производители выпускают агрегаты с мощными моторами. К таки относят двигатели с типом турбонадува Twin-Turbo и Bi-Turbo.
Что такое система Twin-Turbo?
Работа турбины осуществляется определенным образом. Воздух снаружи автомобиля нагнетается и закачивается в цилиндры двигателя. Но, после того как рост оборотов двигателя увеличивается, работа турбины утрачивает свою эффективность. Для устранения подобной особенности функционирования турбины, разработчики спроектировали систему состоящую из двух турбин.
Работа турбин может осуществляться в режиме индивидуально подобранном владельцем автомобиля. Они могут работать как параллельно, так и последовательно. Во втором случае одна турбина подключается в момент запуска двигателя и набора оборотов, а вторая-подключается в момент падения эффективной работы первой. Обоюдная работа, в свою очередь, обеспечивает огромный прирост в производительности и работе двигателя.
Система Twin-Turbo может работать и устанавливаться на двигателях V-образного типа, также подойдут и рядные моторы, особого отличия в этом факте нет. Основной целью работы подобной установки-увеличение производительности автомобиля и быстрый набор скорости.
Система обладает определенным перечнем недостатков:
- Длительная ответная реакция на педаль акселератора.
- Усиленная эксплуатация второй,более мощной турбины и ее преждевременный износ.
- Присутствие турбоямы, состояния в котором, турбины не имеют эффективности.
На модели автомобилей,которые участвуют в гонках или драг-рейсинге нередко устанавливается и 3-5 турбин согласно вышеуказанной схеме.
На серийные автомобили таких»излишеств» автомобильная промышленность не предусматривает.
Система Bi-Turbo
Подобная система относится к методике по усовершенствованию турбины, путем установки еще одной. В системе Bi-Turbo одна турбина имеет значительно больший размер и мощность по отношению к другой. Подключать их можно только последовательно. На пониженных и слабых оборотах двигателя начинает работу первая турбина, а после увеличения давления на педаль акселератора включается вторая.
При низкой нагрузке работает та турбина,которая имеет слабую мощность,при усиленных оборотах в работу запускается мощная. За счет подобного алгоритма автомобиль работает без провалов и потери мощности во в время движения.
Bi-Turbo можно установить на двигатели типа V-образного типа и рядного типа. Кроме положительного эффекта от работы на двигателе, установка может нести и неприятные моменты. Первое, что немаловажно, позволить ее могут не многие в виду ее высокой стоимости.
Второе- сложные пуско-наладочные и монтажные работы. Они являются достаточно специфическими и требуют наличия оборудования, инструмента и знающего мастера. Чаще всего установку можно встретить на дорогих суперкарах от известных мировых производителей.
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.
Би-турбо (biturbo) — система турбонаддува, состоящая из двух последовательно включаемых в работу турбин. В такой системе применяют 2 турбины, одну маленького размера другую большого, сделано это потому, что маленькая турбина раскручивается значительно быстрее, и вступает в работу первой, затем, при достижении более высоких оборотов мотора, раскручивается вторая, большая турбина, и добавляет значительно больший воздушный заряд. Таким образом прежде всего минимизируется лаг, образуется достаточно ровная разгонная характеристика автомобиля без рывка, свойственного большим турбинам, и достигается возможность использовать большие турбины на двигателях устанавлеваемых в автомобилях предназначенных не только для езды по гоночным трассам, но и по городским дорогам, где возможность крутить мотор постоянно есть не всегда, а получить больше мощности с мотора небольшого объема имеет смысл, по каким либо причинам, например связанным с законодательством по налогам данной страны на литраж мотора.
Системы би-турбо весьма дороги, и по этому их установка, как правило в серийном производстве, производится на автомобили высокого класса, типа MASERATI или ASTON MARTIN (там компрессоры).
Такая система может быть установлена как на двигатель V6, каждая турбина будет висеть на своей головке по выхлопу, впуск общий, так и на рядном моторе например рядная 4-ка, в этом случае турбины можно включить по выхлопу как парралельно, 2 цилиндра на одну, 2 на другую, так и последовательно — сначала большая турбина, потом маленькая. Встречаются так же варианты, когда к маленькой турбине подходит выхлоп только с 2-х цилиндров, а к большой соответственно с 2-х оставшихся, и с выхода малой турбины.
Твин-турбо (twinturbo) — в данной системе в отличии от системы би-турбо, основной задачей является не снизить лаг, а добиться большей производительности по прокачиваемому воздуху либо большего давления наддува. Производительность по прокачиваемому воздуху необходима, в случаях когда мотор работая на высоких оборотах, потребляет воздух больше, чем турбина способна обеспечить, таким образом возможно падение давления наддува.
В системах Twinturbo применяются две одинаковые турбины. Соответственно производительность такой системы в 2 раза больше чем системы состоящей из одной турбины, при этом если применить 2 небольших турбины которые по производительности будут равны одной большой, то можно достигнуть эффекта снижения лага, при идентичной производительности. Существуют так же ситуации, когда производительности имеющихся в наличии больших турбин, оказывается недостаточно, например при построении мотора дрэгстера, тогда так же используется комбинация из 2-х турбин. Данная схема как и вариант biturbo может работать как на двигателях с V образным развалом головок, так и на рядных двигателях. Варианты включения турбин такие же как и в битурбо.
Существуют так же системы состоящие из 3-х и более одинаковых турбин, результат преследуется тот же что и в twinturbo. Такие системы в гражданском применении как правило не имеют распостранения, и применяются как правило, для построения мощных спортивных моторова, для автомобилей участвующих в драгрэйсинге.
В современных турбированных двигателях (в частности RRS V8 дизель) турбины имеют изменяемую геометрию крыльчаток. Это минимизирует проблему турбоямы и даёт высокий потенциал турбонадувва уже на самых низких оборотах коленвала двигателя. Кроме того это добавляет экономию топлива.
Как работают двигатели Biturbo и Twin Turbo в автомобилях?
В дословном переводе с английского языка словосочетание twin-turbo обозначает «двойное турбо» или «удвоенное турбо». Правильными являются оба варианта перевода. Теперь давайте оставим лингвистический аспект и изучим подробно техническую сторону данного вида турбонаддува.
Что такое Twin-Turbo (Tвин турбо)
Для того, чтобы добиться заметного увеличения мощности двигателя в его конструкцию устанавливают турбину. Twin-Turbo является одним из видов турбосистемы автомобиля и именно на нем мы и остановим наше внимание. Твин турбо подразумевает установку сразу двух одинаковых турбин, которые многократно увеличивают производительность всей системы турбонаддува.
Подобная компоновка намного эффективней турбосистемы, в работе которой используется только одна турбина.
Изначально битурбо было спроектировано для решения главной проблемы всех надувных двигателей – устранение так называемой «турбоямы». Это явление проявляется в снижении эластичности и резком падении мощности двигателя на низких оборотах. Все это происходит в момент, когда турбина двигателя под давлением выхлопных газов не успевает раскрутиться до оптимальных оборотов.
Впоследствии было замечено, что сдвоенные турбины позволяют существенным образом расширить диапазон оборотов номинального крутящего момента, повысив тем самым максимальную мощность, одновременно сократив общий расход топлива.
Знаете ли Вы? Эксклюзивный суперкар Bugatti Veyron оснащен сразу четырьмя турбинами, а такая система турбонаддува получила соответствующее название — Quad-Turbo.
Виды систем турбонаддува и их принцип работы
Существует несколько основных видов системы Twin-Turbo: параллельная, последовательная и ступенчатая.
Каждый вид турбонаддува характеризуется собственной геометрией, принципом работы и выдаваемыми динамическими характеристиками.
Это относительно простой тип турбосистемы, конструкция которого включает симметричную пару одновременно работающих компрессоров. Благодаря такой синхронизации достигается равномерное распределение входящего воздуха.
Зачастую данная схема применяется в дизельных V-образных двигателях, где каждый компрессор отвечает за подачу воздуха во впускной коллектор своей группы цилиндров.
Уменьшение инертности достигается путем снижения массы ротора турбины, поскольку 2 небольших компрессора создают большее давление, раскручиваясь при этом значительно быстрее, чем один большой и более производительный компрессор. В итоге значительно уменьшается та турбояма, о которой говорилось выше, а двигатель выдает лучшие характеристики во всем диапазоне оборотов.
Последовательный Данный тип подразумевает компоновку, состоящую из двух соизмеримых компрессоров, которые при этом могут иметь разные характеристики и работать в дополняющем режиме.
Более легкий и быстрый нагнетатель работает в непрерывном режиме, устраняя тем самым глубокую и широкую турбояму. Второй нагнетатель по специальным сигналам электроники контролирует обороты двигателя и включается при более тяжелых режимах работы двигателя, обеспечивая таким образом максимальный показатель мощности и топливной эффективности.
На пиковых режимах работы двигателя включаются сразу 2 турбины, работая в паре. Подобная схема может применяться на двигателях с любым топливным циклом.
СтупенчатыйСамый сложный и прогрессивный тип турбонаддува, обеспечивающий самый широкий диапазон мощности. Создание необходимого наддува становится возможным благодаря установке двух разновеликих компрессоров, соединенных между собой особой системой bypass-клапанов и патрубков.
Данный тип турбонаддува называется ступенчатым из-за того, что выхлопные газы в минимальных режимах раскручивают малую турбину, а это позволяет двигателю легко набирать обороты и работать с большей эффективностью.
При увеличении оборотов происходит открытие клапана, что в свою очередь приводит в движение большую турбину. Но давление, которое она создает необходимо увеличить, что и делает малая турбина.
После достижения максимальных оборотов большая турбина выдает огромное давление, которое превращает малый нагнетатель в аэродинамическое сопротивление. В этот самый момент автоматика открывает перепускной клапан, и сжатый воздух поступает в двигатель, минуя на своем пути малую турбину.
Но вся сложность данной системы в полной мере компенсируется гибкостью работы двигателя и его высочайшими характеристиками.
Какие преимущества использования Twin-Turbo и есть ли недостатки
Несомненным преимуществом системы Twin Turbo является большая мощность при сравнительно небольшом рабочем объеме двигателя. Сюда же относится высокий крутящий момент и отличная динамика автомобиля, оснащенным Twin-Turbo. Двигатель с двумя турбинами намного экологичнее, чем обычный, поскольку турбонаддув позволяет топливу намного эффективнее сгорать в системе цилиндров.
Из недостатков битурбо можно выделить сложность эксплуатации такой системы. Силовая установка становится более чувствительной к качеству топлива и моторного масла. Турбированные двигатели нуждаются в специальном масле, так как без него заметно уменьшается срок службы масляного фильтра. Высокие температуры, в которых работают турбины негативно сказываются на всем двигателе автомобиля.
Главный недостаток системы Twin-Turbo – это большой расход топлива. Для создания топливовоздушной смеси в цилиндрах необходим большой объем воздуха, что влечет увеличение подачи горючего.
Турбины довольно быстро изнашиваются, если при остановке авто сразу же глушить двигатель. Чтобы продлить срок эксплуатации Twin-Turbo следует давать двигателю поработать некоторое время на холостых оборотах, охладив таким образом турбины, а только после этого можно смело доставать ключ зажигания.
Помните! Twin-Turbo – это сложная и весьма чувствительная система турбонаддува, которая нуждается в бережном отношении и качественных комплектующих.
Соблюдение этих простых правил позволяет максимально насладиться скоростью и динамикой автомобиля.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
TwinPower Turbo на моторах BMW, чем они отличаются и в чем их преимущества
Магия TwinPower Turbo в двигателях BMW
В пути от базовой серии до спортивного суперкара M5 бренд BMW всегда бросал вызов законам автомобильной логики. Автомобили, которые казались невероятно быстрыми на бумаге, превосходили все ожидания при запуске в серию и при реальном знакомстве. Многие, если не все двигатели BMW работают, словно по волшебству, но когда открывается капот очередного баварского шедевра, под ним не оказывается древних германских рун, только на защите силового агрегата красуется надпись «TwinPower Turbo».
BWM всегда проповедовал политику турбонаддува и заднего привода. Сегодня не встретить силового агрегата марки, который не имеет хотя бы одного турбонаддува, не говоря уже о серии высокопроизводительных дизелей с трех- и четырехтурбинными установками.
TwinPower играет важную роль, когда речь идет об эффективных и динамичных бензиновых и дизельных двигателях BMW. Но что такое TwinPower Turbo в реальности и что он может предложить автомобильному миру?
Когда речь заходит о бензиновых двигателях, TwinPower Turbo, то есть три компонента, которые применяются во всех модификациях, от 3 до 12 цилиндров:
• вальветроник;
• прямой впрыск топлива;
• турбонаддув.
Турбодизели оборудуются системой впрыска Common Rail.
Valvetronic – электронный переменный клапан. Это технология, разработанная BMW, которая позволяет оптимизировать потребление топлива путем регулирования подъема клапана.
Разработчики утверждают, что эта технология сама по себе способна уменьшить расход топлива на 10%.
Вольветроник – мощная электронная технология. Она обеспечивает непрерывный и точный контроль над подъемом впускного клапана. Это означает, что когда владелец баварца нажимаете педаль газа, запускается контроль открытия клапанов, вместо обычной дроссельной заслонки открываются системы впуска.
В системе используется набор рокеров, управляемый электронным распределительным валом. Поскольку она способна регулировать клапаны от полностью открытого до почти закрытого состояния, двигатель не нуждается в оборотах для увеличения нагрузки.
Valvetronic был впервые представлен в 2001 году на модели серии 316ti и использовался в основном для двигателей с наддувом, ориентированных на массовую продажу, таких как:
• N42 straight-4;
• N52 straight-6.
Но система не использовалась на двойном турбонаддуве N54. Вместо этого турбонаддув N55 straight-6, заменивший его в 2009 году с такими же характеристиками, как и у N74 twin-turbo V12 топовой 7-й серии, был оснащен системой вальветроник. После этого технология применялась практически на всех автомобилях BMW.
High Precision Injection – системы непосредственного впрыска с центральными многозубчатыми инжекторами. Они постепенно заменили технологии, использовавшиеся 2000-х годах. Двигатели с наддувом и с турбонаддувом использовали пьезоинжекторные форсунки. Однако новый 6-цилиндровый турбодвигатель BMW N55, запущенный в производство с 2010 года, устанавливавшийся в моделях 335i, 535i, X3, X5 и X5, использует систему впрыска соленоида, разработанную Bosch. Эта система была выбрана баварцами, чтобы сохранить конкурентоспособные цены на североамериканском автомобильном рынке.
youtube.com/embed/BYgqtFMeXu4?rel=1&wmode=transparent» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»/>
Название TwinPower Turbo сбило с толку многих автовладельцев. Они не понимали, что находится под капотами их BMW. В связи с этим на компанию был подан судебный иск за обман большого количества людей. В документе TwinPower Turbo был назван «ложным двойником» и говорилось, что баварцы запустили рекламную кампанию с целью обмануть покупателей. Все дело в слове «двойной», которое присутствует в названии. Его наличие не было гарантией оснащения двигателей двумя турбонаддувами.
Первоначально TwinPower Turbo появился на двухпролетном одиночном турбонаддуве (устанавливался на 5 серию Gran Turismo в 2009 году, а в 2010 году появились модели E90 335i, 135i, X3 и X5), начиная с N55 (шестицилиндровым двигателем с турбонаддувом) и N74 (6-литровый V12 агрегат с двумя турбонаддувами). Им оснащались модели 760i и 750Li 2009 года выпуска. Двухскоростной турбонаддув – основная технология для TwinPower Turbo BMW.
Конструкция с двумя турбинами начинается с выпускного коллектора, разделяющего выхлопные газы. Они проводятся через разные спирали, называемые «свитками». Турбо имеет два сопла разных диаметров, они нужны для обеспечения быстрого отклика силового агрегата. BMW называет специальный выпускной коллектор собственной разработки Cylinder-Bank Comprehensive Manifold или CCM.
Следует напомнить, что современные двигатели BMW TwinPower не обязательно оснащаются двухтактными турбокомпрессорами. Зато у них есть отличный выпускной коллектор, который улавливает больше выхлопных газов для подачи в турбины, что обеспечивает мощность без запаздывания.
Трехцилиндровая революция: B37 и B38 TwinPower Turbo. Бензин и дизель
Очередным революционным решением BMW стали трехцилиндровые бензиновые и дизельные двигатели, которые могут соперничать с модификациями, имеющими большее количество цилиндров. Они построены по модульной системе, где используются такие же 500-сантиметровые цилиндры совместно с технологией TwinPower Turbo мощностью 120–220 лошадиных сил.
Известно, что дизельные агрегаты получили обозначение B37, а бензиновые — B38. Первые образцы установлены на гибридном спортивном автомобиле i8 серии FWD 1 и MINI. Они также используются сериями RWD 1 и 3 в качестве стартовых модификаций модельного ряда двигателей.
Лучшие 4-цилиндровые турбо в мире
В 2004 году началось производство двигателя с прямым впрыском, разработанного совместно с PSA Peugeot Citroen. В 2011 году конструкторы BMW разработали модель N13, в которой был изменен корпус масляного фильтра — он устанавливался продольно. Двигатель был установлен на модели 114i, 116i и 118i.
Возможно, перспективным мотором для BMW сейчас является N20. Его рабочий объем — 2.0 литра, есть турбонаддув с четырьмя цилиндрами. Мотор также имеет надпись «TwinPower Turbo» на крышке.
Этот двигатель заменил менее мощного собрата стрит-6 в моделях «20i», «28i», является жизнеспособной и очень эффективной его альтернативой.
Существует 2 модификации N20. Версия 184 PS является менее мощной и доступна для X1, xDrive20i, F30 320i, 520i, базового Z4 sDrive20i. Топовый вариант этого 2,0-литрового двигателя TwinPower обладает мощностью 245 л.с., используется в моделях F30 328i, 528i, X1, X3 и Z4.
Straight-6 TwinPower Turbo: N55
Когда технология TwinPower Turbo устанавливается на 6-цилиндровый двигатель, его преимущества становятся очевидными. Мотор с двумя турбинами N55 заменил более дорогой агрегат N54 в 2009 году. Но обе модификации очень похожи друг на друга. Сопоставимый выход на собственный 4-литровый V8 BMW, с более легким блоком и более низким крутящим моментом, еще больше загар, который можно найти в E92 M3 с мощным S65 V8.
Мощность N55 составляет 302 л.
с., крутящий момент — 300 Нм (400 Нм). Он устанавливается в моделях 335i, 135i и всех модификациях SUV. Существует еще более мощная версия под индексом N55HP, мощностью 315 л.с., крутящим моментом 450 Нм. Этой версией комплектуются топовые модели, такие как 640i, 740i, и даже спортивный сверхтяжелый хэтчбек M140i.
Дебют двигателя состоялся в 2009 году, его начали устанавливать на пятую серию GT. Оборудованный продвинутой версией 6-цилиндрового двигателя, BMW 535i Gran Turismo способен разгоняться до 100 км/ч всего за 6,3 секунды. Максимальная скорость этого зверя ограничена 250 км/ч. Что касается расхода топлива, то BMW 535i GT потребляет 8,9 литра на 100 километров. Показатель выброса CO2 – 209 г/км.
Автор: Сергей Василенков
Что такое турбонаддув — ДРАЙВ
Несомненно, каждый из нас хоть раз в жизни замечал на обычном с виду автомобиле шильдик «turbo». Производители, как нарочно, делают эти шильдики небольшого размера и размещают в неприметных местах так, что непосвящённый прохожий не заметит и пройдёт мимо.
А понимающий человек непременно остановится и заинтересуется автомобилем. Ниже приводится рассказ о причинах такого поведения.
Автомобильные конструкторы (с момента появления на свете этой профессии) постоянно озабочены проблемой повышения мощности моторов. Законы физики гласят, что мощность двигателя напрямую зависит от количества сжигаемого топлива за один рабочий цикл. Чем больше топлива мы сжигаем, тем больше мощность. И, скажем, захотелось нам увеличить «поголовье лошадей» под капотом — как это сделать? Тут-то нас и поджидают проблемы.
Турбокомпрессор состоит из двух «улиток» — через одну проходят отработавшие газы, а вторая «качает» воздух в цилиндры.
Дело в том, что для горения топлива необходим кислород. Так что в цилиндрах сгорает не топливо, а топливно-воздушная смесь. Мешать топливо с воздухом нужно не на глазок, а в определённом соотношении. К примеру, для бензиновых двигателей на одну часть топлива полагается 14–15 частей воздуха — в зависимости от режима работы, состава горючего и прочих факторов.
Как мы видим, воздуха требуется весьма много. Если мы увеличим подачу топлива (это не проблема), нам также придётся значительно увеличить и подачу воздуха. Обычные двигатели засасывают его самостоятельно из-за разницы давлений в цилиндре и в атмосфере. Зависимость получается прямая — чем больше объём цилиндра, тем больше кислорода в него попадёт на каждом цикле. Так и поступали американцы, выпуская огромные двигатели с умопомрачительным расходом горючего. А есть ли способ загнать в тот же объём больше воздуха?
Выхлопные газы из двигателя вращают ротор турбины, тот, в свою очередь, приводит в движение компрессор, который нагнетает сжатый воздух в цилиндры. Перед тем как это произойдёт, воздух проходит через интеркулер и охлаждается — так можно повысить его плотность.
Есть, и впервые придумал его господин Готтлиб Вильгельм Даймлер (Gottlieb Wilhelm Daimler). Знакомая фамилия? Ещё бы, именно она используется в названии DaimlerChrysler.
Так вот, этот немец весьма неплохо соображал в моторах и ещё в 1885 году придумал, как загнать в них больше воздуха. Он догадался закачивать воздух в цилиндры с помощью нагнетателя, представлявшего собой вентилятор (компрессор), который получал вращение непосредственно от вала двигателя и загонял в цилиндры сжатый воздух.
Швейцарский инженер-изобретатель Альфред Бюхи (Alfred J. Büchi) пошёл ещё дальше. Он заведовал разработкой дизельных двигателей в компании Sulzer Brothers, и ему категорически не нравилось, что моторы были большими и тяжёлыми, а мощности развивали мало. Отнимать энергию у «движка», чтобы вращать приводной компрессор, ему также не хотелось. Поэтому в 1905 году господин Бюхи запатентовал первое в мире устройство нагнетания, которое использовало в качестве движителя энергию выхлопных газов. Проще говоря, он придумал турбонаддув.
Идея умного швейцарца проста, как всё гениальное. Как ветра вращают крылья мельницы, также и отработавшие газы крутят колесо с лопатками.
Разница только в том, что колесо это очень маленькое, а лопаток очень много. Колесо с лопатками называется ротором турбины и посажено на один вал с колесом компрессора. Так что условно турбонагнетатель можно разделить на две части — ротор и компрессор. Ротор получает вращение от выхлопных газов, а соединённый с ним компрессор, работая в качестве «вентилятора», нагнетает дополнительный воздух в цилиндры. Вся эта мудрёная конструкция и называется турбокомпрессор (от латинских слов turbo — вихрь и compressio — сжатие) или турбонагнетатель.
Аналог турбонаддува — приводной нагнетатель — жёстко связан с двигателем и тратит на свою работу часть его мощности.
В турбомоторе воздух, который попадает в цилиндры, часто приходится дополнительно охлаждать — тогда его давление можно будет сделать выше, загнав в цилиндр больше кислорода. Ведь сжать холодный воздух (уже в цилиндре ДВС) легче, чем горячий.
Воздух, проходящий через турбину, нагревается от сжатия, а также от деталей турбонаддува, разогретого выхлопными газами.
Подаваемый в двигатель воздух охлаждают при помощи так называемого интеркулера (промежуточный охладитель). Это радиатор, установленный на пути воздуха от компрессора к цилиндрам мотора. Проходя через него, он отдаёт своё тепло атмосфере. А холодный воздух более плотный — значит, его можно загнать в цилиндр ещё больше.
А вот так выглядит интеркулер.
Чем больше выхлопных газов попадает в турбину, тем быстрее она вращается и тем больше дополнительного воздуха поступает в цилиндры, тем выше мощность. Эффективность этого решения по сравнению, например, с приводным нагнетателем в том, что на «самообслуживание» наддува тратится совсем немного энергии двигателя — всего 1,5%. Дело в том, что ротор турбины получает энергию от выхлопных газов не за счёт их замедления, а за счёт их охлаждения — после турбины выхлопные газы идут по-прежнему быстро, но более холодные. Кроме того, затрачиваемая на сжатие воздуха даровая энергия повышает КПД двигателя. Да и возможность снять с меньшего рабочего объёма большую мощность означает меньшие потери на трение, меньший вес двигателя (и машины в целом).
Всё это делает автомобили с турбонаддувом более экономичными в сравнении с их атмосферными собратьями равной мощности. Казалось бы, вот оно, счастье. Ан нет, не всё так просто. Проблемы только начались.
У Mitsubishi Lancer Evolution интеркулер располагается в переднем бампере перед радиатором. А у Subaru Impreza WRX STI — над двигателем.
Во-первых, скорость вращения турбины может достигать 200 тысяч оборотов в минуту, во-вторых, температура раскалённых газов достигает, только попробуйте представить, 1000°C! Что всё это означает? То, что сделать турбонаддув, который сможет выдержать такие неслабые нагрузки длительное время, весьма дорого и непросто.
Выхлопные газы разогревают и выпускную систему, и турбонаддув до очень высоких температур.
По этим причинам турбонаддув получил широкое распространение только во время Второй мировой войны, да и то только в авиации. В 50-х годах американская компания Caterpillar сумела приспособить его к своим тракторам, а умельцы из Cummins сконструировали первые турбодизели для своих грузовиков.
На серийных легковых машинах турбомоторы появились и того позже. Случилось это в 1962 году, когда почти одновременно увидели свет Oldsmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monza.
Но сложность и дороговизна конструкции — не единственные недостатки. Дело в том, что эффективность работы турбины сильно зависит от оборотов двигателя. На малых оборотах выхлопных газов немного, ротор раскрутился слабо, и компрессор почти не задувает в цилиндры дополнительный воздух. Поэтому бывает, что до трёх тысяч оборотов в минуту мотор совсем не тянет, и только потом, тысяч после четырёх-пяти, «выстреливает». Эта ложка дёгтя называется турбоямой. Причём чем больше турбина, тем она дольше будет раскручиваться. Поэтому моторы с очень высокой удельной мощностью и турбинами высокого давления, как правило, страдают турбоямой в первую очередь. А вот у турбин, создающих низкое давление, никаких провалов тяги почти нет, но и мощность они поднимают не очень сильно.
Почти избавиться от турбоямы помогает схема с последовательным наддувом, когда на малых оборотах двигателя работает небольшой малоинерционный турбокомпрессор, увеличивая тягу на «низах», а второй, побольше, включается на высоких оборотах с ростом давления на выпуске.
В прошлом веке последовательный наддув использовался на суперкаре Porsche 959, а сегодня по такой схеме устроены, например, турбодизели фирм BMW и Land Rover. В бензиновых двигателях Volkswagen роль маленького «заводилы» играет приводной нагнетатель.
На рядных двигателях зачастую используется одиночный турбокомпрессор twin-scroll (пара «улиток») с двойным рабочим аппаратом. Каждая из «улиток» наполняется выхлопными газами от разных групп цилиндров. Но при этом обе подают газы на одну турбину, эффективно раскручивая её и на малых, и на больших оборотах
Но чаще по-прежнему встречается пара одинаковых турбокомпрессоров, параллельно обслуживающих отдельные группы цилиндров. Типичная схема для V-образных турбомоторов, где у каждого блока свой нагнетатель. Хотя двигатель V8 фирмы M GmbH, дебютировавший на автомобилях BMW X5 M и X6 M, оснащён перекрёстным выпускным коллектором, который позволяет компрессору twin-scroll получать выхлопные газы из цилиндров разных блоков, работающих в противофазе.
Турбина twin-scroll имеет двойную «улитку» турбины — одна эффективно работает на высоких оборотах двигателя, вторая — на низких
Заставить турбокомпрессор работать эффективнее во всём диапазоне оборотов, можно ещё изменяя геометрию рабочей части. В зависимости от оборотов внутри «улитки» поворачиваются специальные лопатки и варьируется форма сопла. В результате получается «супертурбина», хорошо работающая во всём диапазоне оборотов. Идеи эти витали в воздухе не один десяток лет, но реализовать их удалось относительно недавно. Причём сначала турбины с изменяемой геометрией появились на дизельных двигателях, благо, температура газов там значительно меньше. А из бензиновых автомобилей первый примерил такую турбину Porsche 911 Turbo.
Турбина с изменяемой геометрией.
Конструкцию турбомоторов довели до ума уже давно, а в последнее время их популярность резко возросла. Причём турбокомпрессоры оказалось перспективным не только в смысле форсирования моторов, но и с точки зрения повышения экономичности и чистоты выхлопа.
Особенно актуально это для дизельных двигателей. Редкий дизель сегодня не несёт приставки «турбо». Ну а установка турбины на бензиновые моторы позволяет превратить обычный с виду автомобиль в настоящую «зажигалку». Ту самую, с маленьким, едва заметным шильдиком «turbo».
Твин турбо что такое
Отличие biturbo от twinturbo. — Land Rover Range Rover Sport, 3.6 л., 2008 года на DRIVE2
Многие мои друзья заблуждаютя, считая эти системы турбирования принципиально разными! Я решил порыться в итнернете и вот что попытаюсь разъяснить:
Твин-турбо и БиТурбо-это лишь разные коммерческие названия системы наддува, состоящей из 2-х турбин.
Название не отображает схему работы турбин (параллельное или последовательное(секвентальное)
Например, Мицубиши 3000 VR-4 имеет название TwinTurbo, там V6 и две турбины, каждая из которых питается от своих 3 цилиндров и дует в общий коллектор. Аналогично на Ауди S4 2.7, но там уже в названии BiTurbo. Аналогично на Мазере Джибли или Кватропорте.
На Тойоте Супра TwinTurbo рядная шестерка, и турбины там работают в хитром порядке, включаясь и выключаясь с помощью специальных перепускных клапанов (последовательно-параллельная схема)
На Субару В4-там две турбины, но работают они секвентально: на низких оборотах работает одна-маленькая-турбина, на высоких к ней подключается вторая-большая.
Би-турбо (biturbo) — система турбонаддува, состоящая из двух последовательно включаемых в работу турбин. В такой системе применяют 2 турбины, одну маленького размера другую большого, сделано это потому, что маленькая турбина раскручивается значительно быстрее, и вступает в работу первой, затем, при достижении более высоких оборотов мотора, раскручивается вторая, большая турбина, и добавляет значительно больший воздушный заряд. Таким образом прежде всего минимизируется лаг, образуется достаточно ровная разгонная характеристика автомобиля без рывка, свойственного большим турбинам, и достигается возможность использовать большие турбины на двигателях устанавлеваемых в автомобилях предназначенных не только для езды по гоночным трассам, но и по городским дорогам, где возможность крутить мотор постоянно есть не всегда, а получить больше мощности с мотора небольшого объема имеет смысл, по каким либо причинам, например связанным с законодательством п
www.
drive2.ru
BI-TURBO И TWIN-TURBO – В ЧЕМ РАЗНИЦА? — DRIVE2
В последние годы автомобильные компании все чаще начинают применять в своих моторах системы турбонаддува. Таким образом они компенсируют тенденцию к уменьшению рабочего объема и, как следствие, падения мощности. Но если раньше в двигателях использовали только одну турбину, то сейчас их может быть несколько. Давайте разберемся, что скрывается за загадочными терминами «bi-turbo» и «twin-turbo»?
Если kопнуть поглубже, оказывается, что разницы практически нет, а различия в bi-turbo и twin-turbo заключаются в различных подходах инженеров и маркетинговых уловках компаний. Некоторые автолюбители считают, что различие в системах битурбо и твинтурбо отображают схему работы системы турбонаддува в целом, например, последовательную или параллельную. И отчасти будут правы. Но для полного понимания вопроса давайте разберемся в самой сути системы турбонаддува.
ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ТРИ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМЫ НАГНЕТАНИЯ ВОЗДУХА:
резонансный;
механический;
газодинамический.
К термину турбонаддув применяется именно последний вариант – газодинамический. В основе этой системы лежит принцип подачи в цилиндры двигателя воздуха специальным устройством, называемым нагнетателем. Такое устройство состоит из компрессорной части и воздушной турбины. Две этих независимых части расположены на одном приводном валу, воздушная турбина приводится в действие выхлопными газами, выводящимися из цилиндров двигателя. Приводной вал соответственно начинает раскручивать компрессорную часть и нагнетать воздух в цилиндры.
Главным преимуществом подобной системы является отсутствие потерь мощности, связанных с отниманием части энергии от двигателя. Главным же её недостатком можно считать так называемый эффект «турбоямы».
Именно с последним и призваны бороться системы двойного турбонаддува. Суть понятия турбоямы лежит на поверхности – давления выхлопных газов при разгоне с места недостаточно для быстрого нагнетания воздуха в цилиндры. Если резко нажать на педаль газа, автомобиль практически не среагирует на это действие и только спустя несколько секунд с ощутимым рывком начнет ускорение.
Эта болезнь только агрегатов оснащенных газодинамической системой наддува, моторы оснащенные механическим нагнетателем, такой особенностью не страдают.
Использование систем bi-turbo и Тwin-turbo позволяет практически полностью забыть о понятии турбоямы. С теоретической частью надувных систем мы разобрались, теперь нам нужно понять, для чего в таких системах используется второй турбокомпрессор.
Итак, инженерам необходимо было поднять давление, нагнетаемое в цилиндры, а этого можно добиться двумя способами.
Способ первый заключается в использовании меньшего по размеру турбокомпрессора, для которого даже небольшого количества выхлопных газов будет достаточно для эффективного нагнетания воздуха для второй, большей по размеру турбины. После достижения максимального давления большая турбина начинает подавать необходимое количество воздуха в цилиндры. Такое строение системы наддува называется последовательным или битурбо. Наибольшая эффективность такой системы проявляется на двигателях рядной конструкции, имеющих небольшой рабочий объем и, как следствие, малое количество выхлопных газов.
Одной из основных компаний, применяющих данный тип системы наддува, можно назвать немецкую Alpina, которая использует рядные двигатели от BMW. Компания особо подчеркивает это в названиях своих моделей.
Второй способ подразумевает использование в конструкции системы наддува двух одинаковых по размеру турбокомпрессоров. Причем установлены они не последовательно (как в первом случае), а параллельно. Другими словами работают независимо друг от друга. Такой вариант принято называть twin-turbo (твинтурбо). Суть подобной системы заключается в разделении «области ответственности», то есть каждая турбина получает необходимое количество выхлопных газов от своей части цилиндров.
Наиболее оправданно применение такой системы на V-образных двигателях, которые, как правило, имею большие рабочие объемы. На каждый блок такого мотора приходится по одному турбокомпрессору, и как следствие, каждая из турбин получает свой поток выхлопных газов. Параллельную установку турбин наиболее широко используют британские и немецкие производители автомобилей.
Компания BMW, которая долгое время упорно отказывалась строить наддувные моторы, решила наверстать упущенное и устанавливает такую систему даже на свои рядные двигатели.Можно сделать вывод, что обе системы призваны бороться с главным врагом всех наддувных двигателей – турбоямой. Системы битубро и твинтурбо основаны на едином принципе использования двух нагнетателей при наддуве воздуха в цилиндры. А главными отличиями между ними являются способ их установки на мотор и различия в конструкции турбокомпрессоров. Запомните, bi-turbo (битурбо) означает использование двух нагнетателей разных размеров, twin-turbo (твинтурбо) – двух одинаковых по размерам нагнетателей. С технической точки зрения оба термина можно назвать маркетинговыми, а какой из видов лучше использовать, решает сам производитель автомобиля.
www.drive2.ru
В чем отличие Twin-Turbo от Bi-Turbo
Твин-Турбо и Би-Турбо – это два различных производственных обозначения одной системы наддува с двумя турбинами.
Би-Турбо – это такая система, которая состоит из двух турбин, включающихся в действие поочерёдно друг за другом. Они отличаются разными размерами: одна из них больше, а другая поменьше.
Маленькая турбина имеет свойство быстро раскручиваться и приводит в действие первую. А далее (при более мощных моторных оборотах) начинает работать вторая турбина, которая действует на больший заряд воздуха.
Таким образом, создаётся ровный разгон машины без рывка с минимальным запаздыванием, который присущ большим турбинам.
Создаётся возможность применять большие турбины на движках таких машин, которые созданы не только для скоростных поездок по гоночным трассам, но и для городской поездки по обыкновенным дорогам.
Системы Би-Турбо очень дорогие, поэтому их используют исключительно для автомобилей достаточно высокой стоимости.
Также данная система может быть использована для работы движка V6, где такие турбины будут свешиваться на своей головке возле выхлопа, так и для рядного двигателя.
Например, на такой двигатель турбины можно будет включать по выхлопу и одновременно, и последовательно друг за другом, т. е. первой включается большая турбина, а следом за ней маленькая.
Существуют случаи, когда к первой турбине применим выхлоп только двух цилиндров, а ко второй-два остальных. Твин-Турбо отличается от системы Би-Турбо тем, что здесь остаётся важным не уменьшать запаздывание, а создать гораздо больший эффект прокачивания воздуха и большего наддувного давления.
Прокачиваемый воздух нужен в том случае, если двигатель, действуя на высоких оборотах, имеет расход воздуха больше, чем турбина может дать.
То есть само давление наддува может упасть. В системе Твин-Турбо используются равнозначные турбины. Таким образом, производительность данной системы вдвое больше, чем системы с одной турбиной.
Если же, например, пользоваться двумя маленькими турбинами, то они иногда будут равносильны одной большой, так же возможно воспроизвести и понижение запаздывания.
В некоторых случаях, если эффективность больших турбин слишком маленькая, можно также применить сразу две турбины. Обе эти системы могут действовать на движках с В-образным развалом головок и на рядных моторах. Эти турбины включаются одинаково в двух данных системах. Существуют системы, которые состоят из нескольких равнозначных турбин.
Данные системы вовсе не распространены в массовом использовании, и в основном используются при создании двигателей для гоночных автомобилей. Это оправдано тем что гоночный автомобиль должен как можно быстрее разгоняться, соответственно от двигателя и требуется повышенная мощность изначально.
В современных движках с турбинами, такие турбины имеют крыльчатки с изменённой геометрией, которая позволяет увеличивать её мощность при заданной нагрузке, и повышает действие турбонаддува даже на незначительных оборотах двигателя, когда поток газов остаётся маленьким и раскручивает турбину недостаточно для резкого лада.
Иными словами, повышается эффективность работы самого двигателя, тем самым, обеспечивая весьма значительное снижение расхода топлива.
spote.ru
Система Twin Turbo Subaru — DRIVE2
Долго искал более менее толковую литературу про работу данной системы турбонаддува. Кое что нашлось.
Принцип функционирования 2х ступенчатого наддува Twin turbo (Subaru Legacy)
(1999-2002 годов выпуска).
1. ВВЕДЕНИЕ.
Собственно, нельзя не упомянуть, в такого рода описательной работе, имени Herr Gottlieb Wilhelm Daimler, именно ему приписывается инженерная разработка устройства повышающая мощность двигателя, именуемого механическим компрессором — приводимым в действие путём передачи крутящего момента от коленчатого вала. Также нельзя не упомянуть Herr Alfred Büchi, которому жутко не нравилось отбирать на вращение компрессора (механического нагнетателя) энергию двигателя, и он построил нагнетатель, приводимый во вращение от энергии выхлопных газов — турбокомпрессор (турбонагнетатель). Особо следует отметить, что все эти новаторства осуществлялись на рубеже 19-20 веков.
Турбокомпрессор по сути прост, часть энергии выхлопных газов тратится на раскрутку рабочего колеса компрессора, что позволяет закачать в цилиндр больше воздуха (окислителя), чем это происходит в процессе всасывания воздуха в обычном атмосферном двигателе (где засасывание осуществляется из-за разности атмосферного давления и давления в цилиндре на такте всасывания). Мощность двигателя прямо зависит от количества сжигаемой топливно-воздушной смеси, преобразуемой в рабочее тело, при помощи турбонагнетателя мы получили очень весомую прибавку к мощности двигателя, не изменяя объёма его цилиндров. Схематически турбонагнетатель можно представить на нижеприведённой схеме:
Схематичное представление принципа действия турбонагнетателя
Дополнительно хочется в настоящем эссе внести ясность в далее используемые определения и описание, так как в связи с некомпетентностью автомобильной прессы, распространение информации в Интернете с использованием жаргона, существует небольшая неразбериха с терминами.
Собственно устройство, использующее энергию выхлопных газов для сжатия воздуха и подачи его во впускной тракт, называется турбокомпрессор, турбонагнетатель, turbocharger. Турбина, компрессор — это составляющие узлы турбонагнетателя — турбиной называется та часть турбокомпрессора, которая получая на вход энергию выхлопных газов, воздействующих на турбинное колесо и преобразует эту энергию в энергию вращения, компрессор — та часть турбонагнетателя, которая получая через вал турбины энергию вращения, при помощи колеса компрессора преобразует полученную энергию в сжатие нагнетаемого воздуха. Таким образом, функционально турбокомпрессор разделён на три части: турбина, компрессор и корпус подшипников (в корпусе подшипников размещена подшипниковая система вала, обеспечивается подвод смазывающей и охлаждающей жидкости). Корпус подшипников часто называют картриджем турбины.
1) Компрессор 2) Корпус подшипников 3) Турбина
Далее, в настоящей статье, эти термины будут употребляться в значении, каком они изложены выше. Для увеличения эффективности наддува, в схему наддува в посткомпрессорный тракт включён промежуточный охладитель, представляющий собой радиатор. Так как плотность воздуха повышается с его охлаждением, то на единицу объёма наддуваемого в цилиндр воздуха, получаем большее количество кислорода, окисляющего топливо, то есть увеличиваем количество поступаемой топливовоздушной смеси без увеличения давления. Произведённые теоретиками и проверенные практиками расчёты показывают, что охлаждение сжатого воздуха на 30 градусов Цельсия даёт прибавку к мощности около 10 лошадиных сил.
2. ОБЩАЯ СТРУКТУРА (описание).
2.1 Общие положения. Появление двух ступенчатой системы Twin turbo было обусловлено тем, что эффективный наддув на малых оборотах получить затруднительно, если мы используем большой турбокомпрессор, с большими размерами лопастей турбинного и компрессорного колёс. На эффективную раскрутку такого турбокомпрессора энергии выхлопных газов на малых оборотах не хватает. Появляются явления, называемые турбоямой, турболагом, когда машина «не тянет» на низких оборотах. «Стрелять» такие системы будут от 3500-4000 оборотов в минуту, ниже увы. А при использовании маленьких колёс компрессора и турбины, можно практически избавиться от «турбоямы», но и прибавка к мощности не значительна.
Система Twin turbo использует два небольших турбокомпрессора, пока обороты двигателя невелики, наддув обеспечивается только небольшим первичным турбокомпрессором. С ростом оборотов двигателя, наддув обеспечивается обоими компрессорами — первичным и вторичным (что можно, условно, приравнять к наддуву, одним «большим» турбокомпрессором на высоких оборотах). Таким образом, достаточно эффективный наддув начинается уже с малых оборотов, и крутящий момент нарастает с меньшим провалом (турболагом) при переходе к высоким оборотам двигателя, в сравнении с системами наддува одним турбокомпрессором.
2х ступенчатая система Twin turbo состоит из первичного и вторичного турбокомпрессоров, промежуточного охладителя воздуха (Intercooler), клапана управления потоком выпускных(отработанных) газов (Exhaust gas supply control valve), преддроссельного клапана перепуска (Air bypass valve), разгрузочным клапаном давления наддува (Supercharged pressure relief valve), датчика разности давлений (Differential pressure sensor), блока э/магнитных клапанов (Solenoid box) и т. д.
Используя эффективное управление переключением между режимами наддува одним компрессором и двумя, 2х ступенчатый наддув Twin turbo обеспечивает более гладкую переходную характеристику значения крутящего момента по оборотам.
2.2 Турбокомпрессоры. Турбина (колесо турбины, «горячая часть») заключена в легкосплавный, тонкостенный, жаропрочный литой корпус. Корпус компрессора(«холодная часть») изготовляется из тонкостенного алюминиевого сплава. Вал турбокомпрессора расположен в плавающей подшипниковой системе (втулка с масляным клином со стороны вала). Следует отметить в качестве справки, что предыдущие выпуски автомобилей Легаси оснащались вторичным т/компрессором, также оборудованным клапаном «Wastegate».
Первичный и вторичный турбокомпрессор
Турбокомпрессоры расположены следующим образом:
2.3. Расположение компонентов.
Расположение компонентов.
2.4. Сборка управляющих соленоидов.
Схема разводки и подключений более подробно описана в главе 5.
2.5. Схема общая.
Схема общая.
1. Differential pressure sensor (Датчик разности давлений).
2. Supercharged pressure relief valve (Перепускной (разгрузочный) клапан давления наддува).
3. Intake air control valve actuator (Привод клапана управления входящим воздухом).
4. Exhaust gas supply control valve actuator (Привод клапана управления потоком выпускных газов).
5. Supercharged pressure relief valve solenoid №1 (Соленоид №1 перепускного (разгрузочного) клапана).
6. Supercharged pressure relief valve solenoid №2 (Соленоид №2 перепускного (разгрузочного) клапана).
7. Intake air control valve solenoid (Соленоид клапана управления входящим воздухом).
8. Exhaust gas control solenoid (possitive pressure) (Соленоид управления потоком выпускных газов)
9. Exhaust gas control solenoid (negative pressure) (Соленоид управления потоком выпускных газов).
10. Vacuum tank (Аккумулятор вакуума).
11. Check valve (Контрольный клапан — «вакуумный диод»).
12. Exhaust gas control duty solenoid (Дозирующий соленоид управления потоком выпускных газов).
13. Air bypass valve (Преддроссельный клапан перепуска воздуха).
14. Wastegate duty solenoid (Дозирующий соленоид управления клапаном «Вейстгейт»).
15. Wastegate valve (Клапан «Вейстгейт»).
3. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ (описание).
3.1. Клапан «Вейстгейт» (Wategate valve). Назначение клапана «Вейстгейт» — это защита двигателя путём принудительного уменьшения давления наддува в случаях, когда т\компрессор(ы) обеспечивает избыточный наддув, выше установленных норм. Скорость вращения турбины пропорциональна оборотам двигателя, следовательно, с ростом числа оборотов возникает риск избыточного наддува, способного повредить механизмы двигателя. Управление клапаном «Вейстгейт» позволяет контролировать количество выпускных газов, вращающих турбину путём их частичного перепуска в обход турбины в выхлопной тракт. Таким образом, предотвращается рост давления наддува по достижении расчётного максимального.
Клапан Wastegate соединён рычагом с актуатором. Внутри актуатор разделён диафрагмой на две камеры. Одна камера сообщается с атмосферой, а ко второй камере подводиться дозируемое ЭСУД (ECU) положительное давление наддува. Также в камеру с подводом атмосферного давления установлена пружина, осуществляющая дополнительное давление на диафрагму со стороны этой камеры (против положительного давления наддува, подводимого с противоположной стороны диафрагмы). Открытие и закрытие клапана Wastegate определяется балансом сил, действующих на диафрагму актуатора. С одной стороны диафрагмы сумма сил пружины и атмосферного давления, с другой стороны, дозируемое ЭСУД посредством управляющего соленоида (Wastegate duty solenoid), положительное давление наддува. Таким образом можно задать порог критического наддува, по достижении которого, за счёт перепуска \части\ выхлопных газов в обход турбины, произойдет остановка роста давления наддува и\или его спад.
В случае, когда положительн
www.drive2.ru
Как работают двигатели Biturbo и Twin Turbo в автомобилях?
В дословном переводе с английского языка словосочетание twin-turbo обозначает «двойное турбо» или «удвоенное турбо». Правильными являются оба варианта перевода. Теперь давайте оставим лингвистический аспект и изучим подробно техническую сторону данного вида турбонаддува.
Что такое Twin-Turbo (Tвин турбо)
Для того, чтобы добиться заметного увеличения мощности двигателя в его конструкцию устанавливают турбину. Twin-Turbo является одним из видов турбосистемы автомобиля и именно на нем мы и остановим наше внимание. Твин турбо подразумевает установку сразу двух одинаковых турбин, которые многократно увеличивают производительность всей системы турбонаддува. Подобная компоновка намного эффективней турбосистемы, в работе которой используется только одна турбина.
Изначально битурбо было спроектировано для решения главной проблемы всех надувных двигателей – устранение так называемой «турбоямы». Это явление проявляется в снижении эластичности и резком падении мощности двигателя на низких оборотах. Все это происходит в момент, когда турбина двигателя под давлением выхлопных газов не успевает раскрутиться до оптимальных оборотов.
Впоследствии было замечено, что сдвоенные турбины позволяют существенным образом расширить диапазон оборотов номинального крутящего момента, повысив тем самым максимальную мощность, одновременно сократив общий расход топлива.
Знаете ли Вы? Эксклюзивный суперкар Bugatti Veyron оснащен сразу четырьмя турбинами, а такая система турбонаддува получила соответствующее название — Quad-Turbo.
Виды систем турбонаддува и их принцип работы
Существует несколько основных видов системы Twin-Turbo: параллельная, последовательная и ступенчатая. Каждый вид турбонаддува характеризуется собственной геометрией, принципом работы и выдаваемыми динамическими характеристиками.
ПараллельныйЭто относительно простой тип турбосистемы, конструкция которого включает симметричную пару одновременно работающих компрессоров. Благодаря такой синхронизации достигается равномерное распределение входящего воздуха.
Зачастую данная схема применяется в дизельных V-образных двигателях, где каждый компрессор отвечает за подачу воздуха во впускной коллектор своей группы цилиндров.
Уменьшение инертности достигается путем снижения массы ротора турбины, поскольку 2 небольших компрессора создают большее давление, раскручиваясь при этом значительно быстрее, чем один большой и более производительный компрессор. В итоге значительно уменьшается та турбояма, о которой говорилось выше, а двигатель выдает лучшие характеристики во всем диапазоне оборотов.
ПоследовательныйДанный тип подразумевает компоновку, состоящую из двух соизмеримых компрессоров, которые при этом могут иметь разные характеристики и работать в дополняющем режиме. Более легкий и быстрый нагнетатель работает в непрерывном режиме, устраняя тем самым глубокую и широкую турбояму. Второй нагнетатель по специальным сигналам электроники контролирует обороты двигателя и включается при более тяжелых режимах работы двигателя, обеспечивая таким образом максимальный показатель мощности и топливной эффективности.
На пиковых режимах работы двигателя включаются сразу 2 турбины, работая в паре. Подобная схема может применяться на двигателях с любым топливным циклом.
СтупенчатыйСамый сложный и прогрессивный тип турбонаддува, обеспечивающий самый широкий диапазон мощности. Создание необходимого наддува становится возможным благодаря установке двух разновеликих компрессоров, соединенных между собой особой системой bypass-клапанов и патрубков.
Данный тип турбонаддува называется ступенчатым из-за того, что выхлопные газы в минимальных режимах раскручивают малую турбину, а это позволяет двигателю легко набирать обороты и работать с большей эффективностью. При увеличении оборотов происходит открытие клапана, что в свою очередь приводит в движение большую турбину. Но давление, которое она создает необходимо увеличить, что и делает малая турбина.
После достижения максимальных оборотов большая турбина выдает огромное давление, которое превращает малый нагнетатель в аэродинамическое сопротивление. В этот самый момент автоматика открывает перепускной клапан, и сжатый воздух поступает в двигатель, минуя на своем пути малую турбину.
Но вся сложность данной системы в полной мере компенсируется гибкостью работы двигателя и его высочайшими характеристиками.
Какие преимущества использования Twin-Turbo и есть ли недостатки
Несомненным преимуществом системы Twin Turbo является большая мощность при сравнительно небольшом рабочем объеме двигателя. Сюда же относится высокий крутящий момент и отличная динамика автомобиля, оснащенным Twin-Turbo. Двигатель с двумя турбинами намного экологичнее, чем обычный, поскольку турбонаддув позволяет топливу намного эффективнее сгорать в системе цилиндров.
Из недостатков битурбо можно выделить сложность эксплуатации такой системы. Силовая установка становится более чувствительной к качеству топлива и моторного масла. Турбированные двигатели нуждаются в специальном масле, так как без него заметно уменьшается срок службы масляного фильтра. Высокие температуры, в которых работают турбины негативно сказываются на всем двигателе автомобиля.
Главный недостаток системы Twin-Turbo – это большой расход топлива. Для создания топливовоздушной смеси в цилиндрах необходим большой объем воздуха, что влечет увеличение подачи горючего.
Турбины довольно быстро изнашиваются, если при остановке авто сразу же глушить двигатель. Чтобы продлить срок эксплуатации Twin-Turbo следует давать двигателю поработать некоторое время на холостых оборотах, охладив таким образом турбины, а только после этого можно смело доставать ключ зажигания.
Помните! Twin-Turbo – это сложная и весьма чувствительная система турбонаддува, которая нуждается в бережном отношении и качественных комплектующих. Соблюдение этих простых правил позволяет максимально насладиться скоростью и динамикой автомобиля.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
auto.today
Разбираемся в плюсах и минусах различных систем турбонаддува
В современном мире можно выделить шесть различных видов турбосистем:
1.Одиночная турбина
2.Твин-турбо
3.Твинскролл
4.Турбина с изменяемой геометрией
5.Изменяемый твинскролл
6.Электрическая турбина
Сегодня мы с вами попробуем разобраться в каждой из них, выделить их достоинства и недостатки.
Одиночная турбина
Одиночная турбина имеет массу вариаций. Измените размер колеса компрессора, и вы получите совершенно другие характеристики. Крупные турбины добавят больше мощность, турбины поменьше, соответственно – поменьше. Кроме того, одиночные турбины могут быть как на шарикоподшипниках, так и на подшипниках скольжения. Первые имеют гораздо меньший коэффициент трения, соответственно турбина быстрее разгоняется, однако, при этом она и стоит подороже.
Достоинства:
— Относительно недорогой метод увеличения эффективности и мощности двигателя
— Самая простая из всех турбосистем
— Позволяет использовать небольшие двигатели, при этом выдавая мощность крупных атмосферников, соответственно позволяет снизить вес автомобиля
Недостатки:
— Низкий диапазон об/мин.
— Работает не так быстро и стабильно, как другие турбосистемы.
Твин-турбо
Как и одиночные турбины, эта система имеет множество различных опций. Например, может быть установлено по одной турбине на каждый блок цилиндров (для V6 или V8). Кроме того, одна из турбин может быть направлена специально на работу при низких оборотах, а затем в дело может подключаться более крупная, для работы на высоких оборотах двигателя. Кстати, у нас уже писали о сравнении Твинтурбо и Битурбо, почитайте.
Достоинства:
— Для параллельных систем твин-турбо на двигателях с компоновкой типа V, достоинства и недостатки совпадают с теми, которыми обладает одиночная турбина
— Использование двух турбин на разных оборотах дает более широкий диапазон крутящего момента.
Недостатки:
— Стоимость и сложность
— Есть более простые и эффективные способы достижения того же эффекта (см. ниже)
Твинскролл
Практически в любом плане, твинскролл является гораздо более удачной альтернативой одиночной турбины. Благодаря наличию двух камер, выхлоп разделен на два потока. Например, на четырехцилиндровом двигателе (порядок зажигания 1-3-4-2), цилиндры 1 и 4 работают с одной камерой турбины, в то время, как цилиндры 3 и 2 работают с отдельной. В чем же выгода? Представим, что цилиндр 1 заканчивает свой цикл и достигает нижней точки, открывается выхлопной клапан. В то же время, цилиндр 2 заканчивает выхлопной цикл, закрывая выхлопной клапан и открывая впускной клапан. При наличии обычной одиночной турбины, давление выхлопа от цилиндра 1 будет препятствовать забору воздуха цилиндра 2, поскольку оба выхлопных клапана открыты. Так вот, если камеры разделить, проблема разрешится.
Достоинства:
— Больше мощности
— Более широкий диапазон оборотов
— Больше возможностей для тюнинга
Недостатки:
— Требует специальной компоновки двигателя и конструкции выхлопа
— Дороже и сложнее стандартной одиночной турбины
Турбина с изменяемой геометрией
Пожалуй, одна из самых интересных турбосистем. На данный момент производят их довольно мало, поскольку они являются значительно дороже и требуют применения нестандартных материалов. Такие системы ценятся благодаря хорошему диапазону крутящего момента и отсутствию провалов тяги на низких оборотах.
Достоинства:
— Широкая, плавная кривая крутящего момента. Эффективность на высоком диапазоне оборотов.
— Требует всего лишь одну турбину, упрощая тем самым всю систему.
Недостатки:
— Обычно используется только на дизельных двигателях с меньшим количеством выхлопных газов
— Для бензиновых движков такая система обойдется в копеечку.
Изменяемый твинскролл
Может быть, это и есть идеальный вариант, который мы искали? Среди всех новинок, участвовавших в выставке SEMA 2015, эта турбина привлекла особо пристальное, всеобщее внимание.
Достоинства:
— Значительно дешевле (в теории), чем предыдущий вариант, и подходит для бензиновых двигателей
— Обеспечивает плавную кривую крутящего момента
— Проще в производстве
Недостатки:
— Цена и сложность в сравнении с одиночной турбиной или твинскроллом
— Это не новая технология, испытанная в прошлом, которой прижиться так и не удалось. Вероятно, на то есть свои причины.
Электрическая турбина
Установка мощной электрической турбины исключает все возможные проблемы. Провалы тяги? Их больше нет. Мало выхлопных газов? Не проблема. Турбина не добавляет крутящего момента на низких оборотах? Теперь добавляет! Возможно, за этим будущее турбированных двигателей, однако, и у этой системы есть свои недостатки.
Достоинства:
— Исключение провала тяги и недостатка выхлопа, компенсируя их электроэнергией
— Лишняя энергия пускается обратно в дело (как в Формуле 1)
— Огромный диапазон оборотов с плавной кривой крутящего момента
Недостатки:
— Стоимость и сложность. Нуждается в охлаждении.
— Вес и комплект также являются проблемой, поскольку для работы необходим дополнительный аккумулятор
— Турбины с изменяемой геометрией и твинскроллы могут выдавать ту же мощность при значительно меньшей цене.
carakoom.com
BMW Twin-Turbo: виды и принципы работы
Дословный перевод означает «двойное турбо». И на самом деле twin-turbo используется для повышения мощности. Здесь описаны виды и принципы работы данной турбосистемы.
Что такое Twin-Turbo
Это вид автомобильной системы наддува, работающий за счет 2 одинаковых турбин. Таким образом увеличивается общая мощность системы.
В рабочем состоянии выхлопные газы не давали турбине дойти до оптимальной отметки. Это вызывало потерю гибкости и мощности. Поэтому первоначально двойное турбо планировалось для устранения этой «турбоямы».
Виды
Twin-Turbo делится на несколько типов:
Работа проста: повышение давления за счет симметричной работы двух компрессоров. Так входящий воздух равномерно разносится по системе. За счет этого снижается масса ротора и уменьшается инертность. Параллельный твин-турбо используется на V-образных дизельных моторах.
- Последовательный
Суть: совместная работа двух разных компрессоров, дополняющих друг друга. Малый компрессор работает непрерывно из-за легкости и быстроты, а большой регулирует обороты и активируется с увеличивающейся нагрузкой.
Наддув в такой системе создается за счет работы 2 компрессоров разной величины, соединенных bypass-клапанами и патрубками. Механизм можно представить следующим образом: запуск малой турбины увеличивает обороты, а большая — открывает клапан. А клапан, в свою очередь, впускает сжатый воздух в двигатель.
Достоинства и недостатки
Главное преимущество Twin-Turbo — высокая мощность при малом объеме двигателя. Помимо этого, отмечается:
- высокий крутящий момент и динамика;
- эффективное и экологичное выгорание топлива.
Из недостатков можно отметить:
- сложность в использовании;
- завышенные требования к качеству топлива и моторного масла;
- высокая рабочая температура турбин;
- большой расход топлива;
- быстрый износ турбин.
Запомните: Twin-Turbo — сложная и привередливая турбосистема, требующая особого внимания. Соблюдая правила, каждый водитель сможет насладиться ездой на быстром и динамичном автомобиле.
Как научиться читать код и маркировку двигателей BMW, узнаете из этой статьи.
autoretail.by
Subaru Impreza Outback in Black › Бортжурнал › Переделка твин турбо(twin turbo) на моно турбо(или single turbo) 2
Больше 20 фоток нельзя использовать в одной записи БЖ, по-этому продолжу с новой.
После того как гайки открутили (а я их срезал) достаем ап-пайп
Откручиваем лямбда-зонд(если открутится. Я пытался но не получилось. Только когда снял выпускной коллектор и свозил его к своему другу igorcosss на сто, он мне открутил лямбду).
Далее откручиваем выпускной коллектор (но повторюсь только головками на 6 граней, а если грани начинает срывать, то спец-головками). Чуть на одной гайке грани не слизал, но вовремя остановился, съездил к знакомому механику за спец-головками, только тогда открутил.
Переходим к впускному коллектору. Снимаем старые прокладки, ставим новые, если нет как у меня было (не те купил) обезжириваем и садим старые на герметик. Ставим впускной патрубок от моно турбо
Ставим и прикручиваем коллектор.
Теперь нужно достать вот эту трубку на слив масла со 2-ой турбины
Берем подходящую по диаметру трубку вставляем в эту трубку и расшатываем до тех пор пока не вытащим
вытащили вот она
обрезаем ее на 2-3 см, обмазываем герметиком, вставляем обратно, но уже вертикально
ставим выпускной коллектор от моно турбо
ставим ап-пайп прикручиваем к коллектору
Прикручиваем кронштейны крепления турбины к двигателю и ап-п
www.drive2.ru
битва мультитурбированных дизелей и бензиновый квадротурбо в придачу — DRIVE2
Когда‑то давно турбированный автомобиль считался привилегией. Его водитель и пассажиры ощущали высокий уровень мощности, крутящего момента и всех сопутствующих характеристик.
По прошествии лет турбированные автомобили начали обеспечивать ещё больше мощности, но её развёртывание стало более линейным. Время от времени автопроизводители выпускают машины с битурбо или твин‑турбо. Такие двигатели были признаны выдающимся достижением, когда люди впервые о них услышали.
В конце концов автомобили с двойным наддувом тоже стали обыденным явлением, а одиночные турбины сегодня можно найти практически под каждым капотом. Даже самые доступные модели в линейках можно заказать с турбомотором, однако это скорее следствие принципа даунсайзинга, а не желание добыть огромные массивы мощности.
Полный размер
Немецкие автопроизводители уже давно вовлечены в войну лошадиных сил, а сейчас мы наблюдаем конкретную битву мультитурбированных дизелей. В 2016 году BMW и Audi стали однозначными лидерами по показателям мощности на легковых дизельных автомобилях.
И BMW, и Audi запустили феноменальные дизельные агрегаты, и особый интерес представляет то, что они абсолютно разные по своей концепции. Поэтому мы решили пристально взглянуть, как два выдающихся немецких автопроизводителя умудрились выдавить 400 л. с. и тонны крутящего момента из моторов, предназначенных для пассажирских машин повседневного пользования.
Полный размер
Прежде всего начнём с главного различия: Audi использует 4‑литровый V8, а BMW — 3‑литровый рядный шестицилиндровик.
В 2012 году BMW удивил весь мир, продемонстрировав мотор с тройным турбонаддувом. Шок серьёзно усилился, когда этот мотор оказался дизельным, а не бензиновым. Сейчас BMW предлагает тритурбодизель для X5 и X6, получивших обозначение M50d.
Тритурбо является последовательной системой. Небольшая турбина обеспечивает прирост при низких оборотах, чтобы мотор мог взвинтить крутящий момент буквально с холостых. Вскоре после этого в действие вступает большая турбина, обеспечивающая высокий момент в среднем диапазоне оборотов. Третья турбина предназначена для верхней планки оборотов двигателя. Вопреки ожиданиям, это небольшая вторичная турбина, а вовсе не ещё более крупная секция. Она позволяет вам уверенно ускоряться с 2500 оборотов до красной линии.
Результат — 381 л. с. между 4000 и 4400 об/мин, а пиковый момент равен 740 Н⋅м между 2000 и 3000 об/мин.
Полный размер
Однако три турбины баварцев из BMW не удовлетворили. В новой итерации шестицилиндровика к нему прикрутили уже 4 турбины. Турбины разбиты попарно: по две для каждой группы из 3 цилиндров. Этот мотор ставится на BMW M550d и 750d. Он выдаёт 400 л. с. и 760 Н⋅м крутящего момента (не такое уж драматическое увеличение на фоне вышеописанного тритурбо, но всё же). Максимальная мощность достигается при 4400 об/мин, а пиковый момент — между 2000 и 3000 об/мин. BMW отмечает, что при 1000 об/мин момент мотора равен 450 Н⋅м.
Квадротурбоустановка BMW состоит из двух маленьких турбин с изменяемой геометрией и двух больших турбин. Вся конструкция меньше по размеру, чем на предыдущем тритурбомоторе, однако по уровню сложности она сопоставима с пирамидами Майя.
При нормальной нагрузке квадротурбомотор постоянно задействует три турбины из четырёх. Четвёртый блок либо пропускается, либо возвращается в работу с помощью системы закрылков. Он также используется, чтобы позволить двигателю крутить маленькие турбины при резких ускорениях с низких оборотов.
Команда инженеров BMW пыталась решить вопрос с турболагом с помощью в
www.drive2.ru
В чем отличие между Битурбо и Твинтурбо у БМВ?
Би-турбо (biturbo) – система турбонаддува, представляющая собой две последовательно включаемых в работу турбин. В системе битурбо используют две турбины, одну малого размера, а вторую большего размера. Маленькая турбина раскручивается быстрее, но на высоких оборотах двигателя маленькая турбина не может справиться с компрессией воздуха и созданием нужного давления. Тогда подключается большая турбина, добавляющая мощный заряд сжатого воздуха. Следовательно, минимизируется задержка (или турболаг), образуется ровная разгонная динамика. Системы битурбо весьма не дешевое удовольствие и обычно устанавливаются на автомобили высокого класса. Система битурбо (bitrubo) может быть установлена как на двигатель V6, где каждая турбина будет установлена со своей стороны, но с общим впуском. Либо на рядном моторе, где установка турбины осуществляется по цилиндрам (напр, 2 для малой и 2 для больщой турбины), так и секвентально, когда на выпускном коллекторе сначала устанавливается большая трубина, а потом маленькая. Твин-турбо (twinturbo) – данная система отличается от би-турбо тем, что нацелена не на снижения турбо-лага или выравнивание разгонной динамики, а на увеличение производительности. В системах твинтурбо (twinturbo) применяются две одинаковые турбины, соответственно производительность такой системы турбонаддува эффективней, чем системы с одной турбиной. К тому же, если применить 2 небольших турбины, схожих по производительности с одной большой, то можно снизить нежелаемый турболаг. Но это не значит, что никто не использует две больших турбины. Например, в серьезном драге могут использоваться две больших турбины для еще большей производительности. Система твин-турбо может работать как на V-образных моторах, так и на рядных. Последовательность включения турбин может варьироваться, как и на битурбо системах. А БЕЭМВЕ-это гавно
Твин турбо — это название у японо автопрома, а битурбо в европе. Понятие одикавовые.
Есть куча конфигураций установки нескольких турбин/компрессоров, все это придумывается чтобы компенсировать недостатки применения одной турбины/компрессора.
touch.otvet.mail.ru
Subaru Impreza Outback in Black › Бортжурнал › Переделка твин турбо(twin turbo) на моно турбо(или single turbo) 3 и самая важная часть
Наконец пришло время поменять мозг от твинки на мозг от сингл турбо. Так сказать, все пишут что на родном мозге машина едет без ошибок — это не правда! В стадии перехода на вторую турбину мозги от твин входят в аварийный режим и выдают 66 ошибку. Наддув при этом был только 0.6 бар, а при выскакивании чека вообще выше 0.2 буст не подымался пока машину не глушил. На родных мозгах низов вообще нет, это я заметил после установки мозга от сингл. Так что меняйте мозг! Нашел на английском сайте подробную переделку. Очень полезная инфа.
Установил вот такой вот тюненый мозг от сти 4-й версии Farina Racers
Схема распиновки
1.Соединяем А9 и А10 провод и засовываем в А10
2.Провода А23 и А22 засовываем в А9
Эти два пункта означают параллель катушек зажигания т.к на твинке их 4, а на сингле одна. Эту операцию нужно делать если не ставите катушку от сингл турбо.
3. Провода А19 и А3 меняем местами (для корректной работы соленоида управления турбиной)
4. Соединяем B18 и В12 и будут сидеть они в B12
ВНИМАНИЕ! При доставании проводов с контактами из фишки, контакты разжимаются. При установке проводов на место необходимо поджать контакты иначе мотор будет троить и гореть ошибка соленоида управления турбиной. Проверено!
Коробка с соленоидами будет выглядеть уже не так
А вот так
Как только сняли коробку соленоидов, снимаем лишние соленоиды и достаем их провода из фишки
вот фото с английского сайта. Все сделал так же, но не уверен по поводу соленоида с оранжевой надписью 042 на конце. У меня походу в нем дело. Не дает раздуться турбине. Ошибки не выскакивают. Как разберусь сразу напишу. Все! Разобрался. Все правильно сдесь написано. Все подключается именно так. У меня проблема была в топливном насосе. Умирал уже.
Пробег: 310 000 км
www.drive2.ru
✔ Twin Turbo — описание устройства и принцип работы
Знакомство с системой «Битурбо»
Со сборочных конвейеров известных заводов-производителей часто выходят автомобили, оснащенные сразу двумя турбинами. В данных конструкциях применены системы турбонаддува под названием Biturbo. Турбины различных габаритов здесь расположены последовательно (секвентально) по отношению друг к другу. При включении двигателя сначала вступает в работу маленькая, затем постепенно раскручивается большая.
Спаренная система турбонаддува — зачем она нужна
При использовании технического устройства «Битурбо» можно получить следующие положительные результаты:
- Снижение вероятности возникновения эффекта турбоямы (турбозадержки).
- Помощь двигателю при переходе на повышенные режимы.
- Повышение мощности мотора, удержание максимального крутящего момента в широком диапазоне оборотов ДВС.
- Увеличение экономических параметров транспортного средства (снижение потребления горючего, смазочных материалов, охлаждающей жидкости).
- Улучшение экологических показателей (эффективное использование выхлопных газов).
Twin Turbo — описание устройства
Схематически данная система устроена следующим образом: турбина меньших размеров плавно переходит в более крупную с усиленными техническими характеристиками.
Последовательность включения турбин системы Twin Turbo:
- при работе машины на пониженных оборотах коленчатого вала задействована первая ступень;
- как только вращение коленвала возрастает, в работу подключается следующая турбина.
Принцип работы битурбо (Biturbo)
Когда двигатель работает в режиме низких оборотов, выхлопные газы образуются в малых количествах. Турбина первой ступени, имеющая минимальную инерцию, функционирует постоянно, создавая тягу при небольших потоках выхлопа. Как только отработавшие газы начинают проникать в турбину крупных размеров, компрессор постепенно затягивает воздух, создавая необходимое давление во впускных/выпускных клапанах топливной системы.
Другими словами, чтобы создать необходимое давление наддува при малых оборотах, достаточно работы маленького компрессора в условиях ничтожного поступления выхлопа. По мере постепенного увеличения крутящего момента, оборотов двигателя, возрастают потоки отработавших газов, вовлекая в работу элементы большого турбокомпрессора.
Работая в условиях средних режимов мотора, турбокомпрессор первой ступени достигает предела своих возможностей, выдавая максимальную производительность. При этом заметно нарастает ускорение большой турбины, но ее потенциал пока полностью не раскрыт. На входе в первый компрессор постепенно нарастает избыточное давление, все больше сжимающее топливно-воздушную смесь.
Как только количество оборотов коленвала достигает максимальных значений, существенно увеличивается напор выхлопных газов, выхлоп через открытый перепускной клапан напрямую поступает на вторую турбину, загружая ее полностью. Работая при полной загрузке, турбина второй ступени предохраняет маленькую от повышенных механических нагрузок. Происходит согласованная работа двух частей.
При установке на транспортном средстве двойных турбокомпрессоров обеспечивается сверхвысокое давление наддува. В условиях работы компрессора одиночного типа создать подобную эффективность нереально. Теперь водитель имеет возможность плавно ускоряться без турбоямы и различных рывков машины.
Благодаря применению системы двухступенчатого турбонаддува оба турбокомпрессора эффективно функционируют в условиях всех режимов ДВС: от низких оборотов до максимальных соответственно.
Ремонт системы Bi Turbo от ТурбоРотор
Компания Turbo Ротор проводит капитальный ремонт систем турбонаддува Битурбо. О стоимости наших работ вы можете узнать на нашем сайте в разделе стоимость ремонта турбины или связаться с нами по телефону.
Twin-Turbocharging: как это работает?
Кому нужен один турбо, если в него можно втиснуть два? Вот как это можно сделать …
Турбокомпрессорыбыли святым Граалем для увеличения мощности на протяжении многих десятилетий, обеспечивая максимальную нагрузку на блоки двигателя за счет дополнительной мощности и тепловой мощности.Независимо от того, есть ли у вашего автомобиля запасной турбонагнетатель или он был модифицирован новыми форсунками и коллектором для его установки, быстро вращающиеся лопасти турбины часто были идеальным выбором для тех, кто ищет эту любимую чуху.
Но если довольно значительного количества дополнительной мощности недостаточно, чтобы утолить жажду, ответом может быть двойной турбонаддув. С легендарными автомобилями, такими как Mazda RX-7 и Ferrari F40, имеющими в своем распоряжении не один, а два турбокомпрессора, пришло время взглянуть на то, как работает двойной турбонаддув, и на различные типы, доступные на рынке.
Параллельные двойные турбины
Это примерно такой же стандарт, как и двойной турбонаддув, когда два турбонагнетателя одинакового размера работают вместе, чтобы нагнетать воздух как можно быстрее в цилиндры.Выхлопные газы, возвращаемые в турбины, поровну распределяются между ними, но обычно снова объединяются в общем впускном отверстии перед поступлением в цилиндры.
Преимущество этой упрощенной системы заключается в возможности гораздо меньшей турбо-задержки, чем у одного большого турбокомпрессора, выполняющего всю работу. В V-образных двигателях каждому турбонагнетателю обычно назначается отдельный ряд цилиндров, вместо одного большого турбонагнетателя, который должен нагнетать воздух через извилистую канализацию, чтобы пройти через моторный отсек к требуемым цилиндрам.Отсутствие запаздывания также происходит из-за того, что при параллельном двойном турбонаддуве используются турбокомпрессоры немного меньшего размера, заменяющие один большой турбонагнетатель с большими лопастями. Это значительно упрощает процесс намотки входящего воздуха.
Чтобы сохранить эти преимущества при уравновешивании потребности в мощности, общее правило состоит в том, что параллельные турбины должны быть установлены на относительно низкое давление наддува, чтобы уменьшить турбо-задержку, но с комбинацией двух турбин, обеспечивающих достаточную мощность.
Последовательные двойные турбины
В этой установке используются турбокомпрессоры двух разных размеров; турбонагнетатель с небольшими лопастями для низкого расхода выхлопных газов при более низких оборотах двигателя, а затем гораздо более мощный второй турбонаддув, который возьмет на себя, как только у него появится возможность раскрутиться.
Компрессионный клапан расположен перед большим турбонагнетателем, гарантируя, что все выхлопные газы с более низкой энергией, производимые в нижнем конце диапазона оборотов, изолированы от меньшего турбокомпрессора, чтобы максимизировать мощность в диапазоне оборотов, который был бесполезен для большинства одиночных настройки турбонагнетателя. Когда частота вращения двигателя увеличивается, клапан сжатия приоткрывается, позволяя турбине большего размера начать вращаться. Затем клапан приводится в действие, чтобы полностью открыться при заданном объеме воздушного потока, позволяя вторичной турбонаддуве максимизировать свою эффективность.
Через аккаунт YouTube High Tech Corvette
Таким образом, последовательный турбонаддув устраняет практически все недостатки одиночного турбонаддува и заменяет параллельную настройку, поскольку вторичный турбонаддув может быть установлен на чрезвычайно высокий наддув, полагаясь на первичный турбонаддув, чтобы устранить любое отставание ниже.Модификаторы автомобилей также могут сойти с ума от последовательной системы, варьируя соотношение между малым и большим турбонагнетателем, чтобы создать действительно устрашающую мощность. Подумайте о MkIV Toyota Supra, и вы сможете визуализировать, возможно, лучшую платформу для последовательного турбонаддува.
Ступенчатый турбонаддув
Используя те же принципы, что и при последовательной установке, ступенчатый турбонаддув использует «ступенчатый» процесс для увеличения сжатия воздуха до чрезвычайно высокого уровня перед входом в цилиндры двигателя.Начиная с небольшого турбонагнетателя, воздух проходит непосредственно в более крупный турбонагнетатель, который сжимает воздух дальше. Конечное давление наддува в ступенчатой системе может быть намного больше, чем в обычной системе с двойным турбонаддувом, но это довольно катастрофично, когда дело доходит до запаздывания. Вот почему он обычно используется в дизельных двигателях с высокой степенью сжатия и низким диапазоном оборотов.
Турбины Twin-Scroll
Чтобы избежать хлопот, связанных с использованием двух турбонагнетателей, вы можете выбрать турбонаддув с двойной прокруткой.Фактически это две турбины, помещенные в один корпус, а выпускной коллектор стратегически разделен между цилиндрами двигателя. Это связано с тем, что в обычном турбонагнетателе с одной спиралью импульсы выхлопных газов сходятся перед и внутри турбонагнетателя, создавая беспорядочный и турбулентный поток воздуха. Система двойной спирали позволяет разделять импульсы выхлопных газов и входить в турбокомпрессор через собственные впускные отверстия, сводя к минимуму конфликты между импульсами.
, который в последнее время широко используется в автомобилях BMW, в том числе в M2, двойная прокрутка сделала турбонаддув гораздо более эффективным с точки зрения как комплектации, так и производительности, давая четырехцилиндровым двигателям возможности гораздо более мощных шестицилиндровых двигателей предыдущего поколения. .
Будущее
Другие способы улучшения возможностей двойных турбонагнетателей были разработаны совсем недавно, и самые экстремальные из них были предложены Audi с ее производительным внедорожником SQ7.Баржа, конкурирующая с Range Rover Sport SVR, использует стандартную систему двойного турбонаддува, дополненную передним по потоку электрическим компрессором. Электрический вентилятор, предназначенный для предварительного сжатия воздуха прямо из промежуточного охладителя, вращается со скоростью до 70000 об / мин, чтобы дополнительно повысить давление наддува воздуха, который в конечном итоге достигает цилиндров.
Хотя Audi утверждает, что это эффективно устраняет задержку, следует с осторожностью применять такой компонент в их собственной системе с турбонаддувом, поскольку многие «электрические турбокомпрессоры» на вторичном рынке представляют собой просто электрические вентиляторы, которые не будут делать ничего, кроме ограничения потока выхлопных газов к лопаткам турбины.
Независимо от того, является ли двойной турбонаддув просто мечтой, которая никогда не осуществится через ваш застоявшийся проектный автомобиль, или вы счастливый обладатель автомобиля, у которого он есть в стандартной комплектации, это безумно крутой способ поднять отстой, удар и удар любого двигателя внутреннего сгорания.
Каждый заправщик наверняка должен мечтать о том, что когда-нибудь они могут появиться на местном мероприятии и открыть капот, чтобы обнажить пару блестящих турбонагнетателей размером с их собственную голову, вызывая восхищение и ревность каждого проходящего мимо фаната Civic, любящего V-TEC. . Так что продолжайте мечтать и наберитесь терпения — я обещаю, что где-то для вас найдется непревзойденная Supra.
Что означает твин-турбо? PH Объясняет
Что такое двигатель с двойным турбонаддувом?Любой двигатель с парой турбонагнетателей, такой как VR38DETT, установленный в Nissan GT-R, является двигателем с двойным турбонаддувом.
Какие типы установок с двойным турбонаддувом существуют?Использование двух турбокомпрессоров вместо одного дает несколько потенциальных преимуществ, но термин «двойное турбонаддув» не говорит вам, как сконфигурированы турбокомпрессоры или как они работают. Например, один автомобиль с двойным турбонаддувом может иметь обычную «параллельную» установку. Здесь одновременно работает пара турбонагнетателей одинакового размера.
Другой автомобиль с двойным турбонаддувом, с другой стороны, может иметь последовательные турбокомпрессоры — конфигурация, в которой первоначально будет работать только один турбокомпрессор.Точно так же некоторые двигатели описываются как «битурбо» или «би-турбо»; опять же, это указывает только на наличие двух турбонагнетателей и не говорит вам, как устроена конкретная система.
Как работает твин-турбо?Когда дроссельная заслонка двигателя с турбонаддувом открывается, объем производимого выхлопного газа увеличивается, и турбонагнетатель начинает ускоряться. Однако большому турбокомпрессору может потребоваться много времени, чтобы набрать скорость, что приводит к плохим характеристикам на низких скоростях и вялой реакции на действия водителя.
В качестве альтернативы турбокомпрессор меньшего размера будет иметь более легкий компрессор и турбину в сборе. Они легче ускоряются выхлопными газами, что приводит к более быстрой реакции и лучшей подаче. Следовательно, производители часто предпочитают использовать пару турбонагнетателей меньшего размера — или один маленький в сочетании с большим, как в случае некоторых последовательных установок.
Производителю также может оказаться проще разместить два турбонагнетателя меньшего размера в моторном отсеке вместо одного большего размера.Это ключевое соображение, когда речь идет о двигателях с V-образной конфигурацией, поскольку наличие одного турбонагнетателя потребует наличия переходной выхлопной трубы от одного ряда к другому, чтобы подавать весь выхлопной газ в единый блок. Наличие одного турбокомпрессора на блок устраняет эту проблему.
Недостатки двигателей с двойным турбонаддувомОднако у двигателей с двойным турбонаддувом есть и недостатки. Во-первых, они по своей сути сложнее и дороже.Их также может быть труднее обслуживать из-за увеличения количества деталей и потенциальных точек отказа, особенно когда системы устарели.
Общие конфигурации с двойным турбонаддувомПараллельно : два турбокомпрессора, которые работают непрерывно и работают вместе для подачи сжатого воздуха во впускной коллектор двигателя.
Параллельно-последовательный : Один турбонагнетатель работает во всем диапазоне оборотов, а второй включается только тогда, когда частота вращения двигателя увеличивается и вырабатывается достаточно выхлопных газов для его правильной работы.
Последовательно-последовательная : Один турбонагнетатель сначала обеспечивает наддув, а по мере увеличения оборотов двигателя второй агрегат включается. Затем отключается первый турбокомпрессор.
Соединение : Турбокомпрессоры соединены последовательно, поэтому выход компрессора первого подается на вход компрессора второго. Это позволяет значительно увеличить давление поступающего воздуха, поскольку он проходит через «стадии» турбонаддува, обеспечивая большую мощность.Вот почему этот метод часто называют «ступенчатым» турбонаддувом.
Краткая история серийных автомобилей с двойным турбонаддувомПервым серийным автомобилем с двумя турбокомпрессорами был Maserati Biturbo, выпущенный в декабре 1981 года. Ранние версии включали 2,0-литровый двигатель V6, оба ряда которых получил турбокомпрессор IHI RB-51; соответствующие турбокомпрессоры, подключенные к одному карбюратору, помогли полностью алюминиевому двигателю развить 180 л.с. и 187 фунт-футов.
Maserati выбрала именно эту параллельную конфигурацию, поскольку меньшие турбокомпрессоры реагировали быстрее, чем большой одиночный турбокомпрессор, что лучше соответствовало спортивному характеру автомобиля. Экспортные версии отличались более крупными двигателями V6 объемом 2,5 и 2,8 литра, а по мере внедрения системы впрыска топлива и развития технологий мощность быстро росла. В конечном итоге мощность Biturbo достигла пика примерно в 285 л.с. в 1991 году.
Двойной турбонаддув быстро получил признание благодаря своей способности предлагать хорошее сочетание мощности и отклика, и вскоре он был принят многими, включая Porsche, Toyota, Mazda, Nissan, BMW, Audi и Subaru.
Перемещение влево Перемещение вправо1/4
В чем разница между двигателями Twin Turbo и Biturbo?
Twin Turbo VS. Biturbo: какая конструкция движка работает лучше?
По эксперту по продукту | Опубликовано в разделах «Характеристики автомобиля», «Часто задаваемые вопросы», «Технологии» в пятницу, 9 февраля 2018 г., в 21:05В чем разница между двигателями Twin Turbo и Biturbo?
Вам интересно, что отличает ваш подержанный Mercedes-Benz C-Class? Водители, не знакомые с механикой или автомобильной техникой, могут посмотреть на технические характеристики автомобиля и запутаться.Компания Autos of Dallas готова помочь. Если вы полюбили марки Mercedes-Benz или BMW, скорее всего, вы слышали о битурбо- и твин-турбо двигателях и, возможно, спросили — в чем разница между твин-турбо и битурбо-двигателями? Присмотритесь к Autos of Dallas.
ПОДРОБНЕЕ: В чем разница между люком на крыше и люком на крыше?
Как работают двигатели Twin Turbo и Biturbo?
Во многих случаях термины Twin Turbo и Biturbo являются взаимозаменяемыми и относятся к двигателю, в котором используются сдвоенные турбокомпрессоры для увеличения мощности и производительности двигателя меньшего объема.Это не значит, что при выборе силового агрегата с турбонаддувом нет различий. Двигатели с турбонаддувом доступны в двух основных вариантах — с последовательным двойным турбонаддувом и параллельным двойным турбонаддувом. Формат и дизайн будут отличаться от бренда к бренду, но этот краткий обзор поможет вам понять различия между двигателями с турбонаддувом.
Двигатели с последовательным двойным турбонаддувом — Для силовых агрегатов , в которых используются последовательные сдвоенные турбонагнетатели, используются два турбонагнетателя разных размеров. Турбонагнетатель меньшего размера работает с меньшим потоком выхлопных газов и обеспечивает большую мощность при более низких оборотах.По мере ускорения второй турбонагнетатель большего размера вырабатывает больше мощности с помощью клапана сжатия, который позволяет более крупной турбине создавать больше мощности на более высоком конце спектра. Конфигурация с последовательным двойным турбонаддувом часто встречается в рядных двигателях, таких как 2,0-литровый TwinPower Turbo в BMW 5 серии.Параллельные двигатели с двойным турбонаддувом — Спецификации двигателей с битурбированием часто относятся к двигателям с параллельным двойным турбонаддувом. С такой компоновкой под капотом ваш автомобиль получит выгоду от двойных турбонагнетателей одинакового размера.Каждый турбокомпрессор связан с одним блоком двигателя, причем выхлопные газы поровну делятся между двумя турбокомпрессорами. Обычно связанный с двигателями V-6 или V-8, параллельный двойной турбонаддув назначает первый турбонагнетатель на цилиндры 1-3, а второй турбонагнетатель — на цилиндры 4-6 в шестицилиндровом двигателе. Эта конфигурация уменьшит турбо-задержку.
ПОДРОБНЕЕ: В чем разница между кожей и интерьером из кожи наппа?
Любите ли вы глубже узнать, что движет вашей машиной или кроссовером? Ознакомьтесь с принципами работы двигателей с турбонаддувом и получите ответы на вопрос — в чем разница между двигателями с двойным турбонаддувом и двигателями с турбонаддувом — в этом подробном обзоре.Посетите каталог Autos of Dallas сегодня, чтобы испытать производительность с турбонаддувом!
Больше из Autos of Dallas
Эта запись была опубликована в пятницу, 9 февраля 2018 г., в 21:05 и хранится в разделе «Характеристики автомобиля» F.A.Q., Технология. Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через канал RSS 2.0. И комментарии и запросы в настоящий момент закрыты.
Сравнение двигателейс турбонаддувом и двойным турбонаддувом — Carvilles Auto Mart
В чем разница между турбонаддувом и двойным турбонаддувом?
По эксперту по продукту | Опубликовано в Часто задаваемые вопросы, советы и рекомендации в понедельник, 10 августа 2020 г., в 7:12Сравнение двигателей с турбонаддувом и двойным турбонаддувом
Если вы слышали о двигателях с турбонаддувом, вы, вероятно, слышали о двигателях с двойным турбонаддувом.Мы уже рассмотрели, что такое двигатели с турбонаддувом, поэтому давайте обсудим разницу между двигателями с турбонаддувом и двигателями с двойным турбонаддувом! Узнайте больше ниже!
Что значит двигатель с двойным турбонаддувом?
Турбокомпрессоры — это устройства с турбинным приводом, которые забирают воздух из выхлопных газов и закачивают его обратно в камеру сгорания, давая двигателю больше воздуха, чем он мог бы получить естественным образом, что приводит к увеличению крутящего момента и эффективности. Двигатели с двойным турбонаддувом оснащены двумя турбонагнетателями, которые увеличивают приток воздуха в двигатель.
Соответствующее содержимое: возможность буксировки: полутонны, три четверти тонны, полнотонны
Последовательные и параллельные турбодвигатели
Двигатели с двойным турбонаддувом содержат два турбонагнетателя, но тип двигателя с двойным турбонаддувом зависит от конфигурации. Есть два типа двигателей с двойным турбонаддувом — последовательные и параллельные.
- Параллельные двигатели с двойным турбонаддувом оснащены двумя турбокомпрессорами, которые работают одновременно и в равной степени разделяют обязанности по наддува за счет разделения цилиндров.Итак, в двигателе V8 на каждый турбонагнетатель приходится четыре цилиндра. Эта конфигурация выгодна, потому что она уменьшает турбо-задержку.
- В двигателях с последовательным двойным турбонаддувом используются два турбонагнетателя разных размеров. Меньший из двух отвечает за более низкие обороты двигателя, а больший — за высокие. Благодаря последовательным двойным турбонагнетателям водители испытывают больше острых ощущений и ускоряются на более низких скоростях.
Возможно, вам также понравится: Как мне найти правильный турбо-комплект?
Существуют ли двигатели с более чем двумя турбокомпрессорами?
Двигатели не ограничиваются максимум двумя турбокомпрессорами.Фактически, некоторые двигатели имеют четырехцилиндровый турбонаддув, что означает, что у них есть три или четыре турбокомпрессора, работающих для повышения производительности. Эти системы особенно полезны для двигателей V12 или V16.
Магазин подержанных автомобилей с турбонаддувом в Гранд-Джанкшен, Колорадо
Если вы ищете недорогой и качественный подержанный автомобиль, просмотрите наш ассортимент в Carville’s Auto Mart в Гранд-Джанкшен, штат Колорадо! Мы предлагаем широкий выбор подержанных автомобилей, от седанов до пикапов и автодомов, а также почти всех типов кузова.Если у вас есть вопросы, дайте нам знать! Надеемся вскоре вас увидеть!
Больше от Carville Auto Mart
Эта запись была опубликована в понедельник, 10 августа 2020 г., в 7:12 и находится в разделе часто задаваемых вопросов, советов и приемов.Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через канал RSS 2.0. И комментарии и запросы в настоящий момент закрыты.
Что лучше для меня?
Прежде чем мы начнем, важно понять назначение продувочного клапана (BOV) и типы. Роль продувочного клапана заключается в предотвращении помпажа компрессора. Помпаж компрессора возникает, когда дроссельная заслонка закрыта, либо между переключениями, либо во время замедления. Хотя дроссельная заслонка закрывается, турбонагнетатель уже обработал воздух, и если этот воздух не перенаправить, он вернется в турбо.Если этот воздух достигнет корпуса компрессора, он повернет колесо компрессора назад или, по крайней мере, попытается это сделать. В большинстве случаев это замедлит работу компрессора или остановит его, что приведет к колеблющемуся дребезжащему звуку. Хотя некоторым людям нравится дребезжащий звук, помпаж компрессора вызывает турбо-задержку, ухудшает общую управляемость и создает нагрузку на подшипник и вал центрального картриджа турбо.
Вентилируемый клапан (также известный как выпуск в атмосферу) выбрасывается в атмосферу, производя звук, который у большинства людей ассоциируется с турбокомпрессорами.Рециркуляционный клапан направляет давление обратно в систему. Вентилируемые BOV подходят не для каждого приложения, и мы не обязательно говорим о качестве звука. Турбо-система вашего двигателя помогает определить, какой тип BOV лучше всего подходит для вашего Mustang.
Двигатель с турбонаддувом и регулируемым массовым расходом воздуха использует BOV с рециркуляцией, потому что система является автономным замкнутым контуром, и компьютер определил свою стратегию заправки топливом на основе расхода. Повторное включение наддува в систему не нарушит работу двигателя.Запуск вентилируемого BOV изменяет воздушный поток (удаляя его из системы) после того, как компьютер определил его параметры топлива. Результатом является икающее шоу ужасов двигателя, который еле работает и / или работает на богатой смеси, когда дроссельная заслонка закрыта.
Системы измерения плотности скорости более предсказуемы в своем подходе к управлению двигателем. Основными компонентами системы определения скорости вращения являются датчик температуры всасываемого воздуха (IAT) и датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP). Скорость двигателя, положение дроссельной заслонки и температура охлаждающей жидкости — это другие параметры, которые используются при расчетах плотности скорости.Датчик кислорода, установленный в выхлопной системе, связывает эффективность сгорания с компьютером постфактум. ЭБУ берет все данные, показания и измерения и выбирает одну из множества предварительно запрограммированных таблиц, которые представляют значение объемного КПД двигателя. В таблице есть соответствующая таблица топлива, используемая для работы двигателя. Поскольку эта система не является замкнутой, герметичной конструкцией, потеря или сброс давления в атмосферу не повлияет на производительность, поэтому она может работать с любым типом BOV.
Преимущества и недостатки Twin Turbos
В середине и конце девяностых годов с двумя турбинами были характерны для многих флагманских автомобилей с высокими динамическими характеристиками из Японии. Эти автомобили обладали большой мощностью, превосходным ускорением и обширным потенциалом для тюнинга. Хотя со временем преимущества и преимущества компоновки с двойным турбонаддувом стали очевидны.
Параллельные сдвоенные турбокомпрессоры
Параллельно установленные сдвоенные турбокомпрессоры используются в различных автомобилях премиум-класса и в автомобилях класса люкс.Эта конструкция, наиболее часто встречающаяся в двигателях V-типа, использует турбонаддув для каждого ряда цилиндров, причем оба работают постоянно. Цель такой схемы — уменьшить количество трубопроводов, необходимых для подключения впускной и выпускной систем, что может увеличить отклик и уменьшить турбо-лаг. С этой целью параллельные сдвоенные турбокомпрессоры также имеют тенденцию быть меньше, чем то, что вы обычно найдете на одном турбодвигателе аналогичного рабочего объема. Поскольку для каждого турбонагнетателя доступно меньше выхлопных газов, для обеспечения быстрого отклика необходимо использовать турбонагнетатель меньшего размера, а стоимость такого отклика ограничивается подачей мощности на высоком уровне и потенциалом наддува.Для тех, кто ищет мощности, это может быть самым большим недостатком параллельного сдвоенного турбонагнетателя после его стоимости.
Двойной последовательный турбонагнетатель
В компоновке с последовательным двойным турбонаддувом обычно используется парная комбинация небольшого турбокомпрессора для низких частот и большего турбокомпрессора для высоких оборотов. Чтобы избежать проблем с запаздыванием, турбонагнетатель меньшего размера обеспечивает быструю реакцию на более низких оборотах двигателя, а также помогает раскручивать более крупный турбонагнетатель за счет увеличения потока выхлопных газов.При более высоких оборотах или при установленной на заводе точке переключения рабочая нагрузка переключается на более крупный вторичный турбонаддув, обеспечивая высокий наддув без присутствия задержки, которая была бы очевидна при использовании одного большого турбонагнетателя. Хотя последовательные турбокомпрессоры помогают преодолеть разрыв между максимальной мощностью и маневренностью на низких оборотах, они, как правило, слишком сложны, а в случае Mazda RX-7 Twin turbo могут даже способствовать проблемам с надежностью. Кроме того, для индивидуального тюнера, профили меньшего и большего турбокомпрессора может быть довольно сложно и дорого подобрать должным образом.Из-за этого многие энтузиасты просто перейдут на более простую систему с одним турбонаддувом.
Двойной турбонаддув не следует путать с двойным наддувом, который состоит из использования нагнетателя и турбонагнетателя, установленных на одной линии друг с другом. Двойной турбонаддув имеет дело только с использованием двух турбонагнетателей в последовательной или параллельной компоновке. Обе эти схемы, как правило, страдают от больших затрат на обслуживание и модификацию, но, помимо этого, у каждой есть свои уникальные сильные и слабые стороны.При использовании параллельных сдвоенных турбонагнетателей самым большим недостатком, вероятно, является ограниченная мощность на высоких оборотах, в то время как последовательные сдвоенные турбонагнетатели страдают в основном из-за сложности, присущей их конструкции. Для обеих этих конструкций комплекты с одним турбонагнетателем обычно продаются в качестве обновлений из-за их меньшей сложности, более высокой потенциальной мощности и повышенной надежности. Тем не менее, для тех, кто готов справиться с проблемами и расходами, может быть трудно превзойти правильно подобранный последовательный турбокомпрессор.
Связанные вопросы и ответы
Что такое интеркулер с водяным охлаждением?Промежуточный охладитель с водяным охлаждением — используется в системе наддува для обеспечения максимальной плотности топливно-воздушного заряда.Нормальный топливно-воздушный заряд, часто подвергающийся длительному воздействию тепла, выделяемого двигателем, не остается плотным в течение долгого времени, и это влияет на производительность турбокомпрессора. Промежуточный охладитель с водяным охлаждением расположен на стороне «холодной» воды системы радиатора, часто имея собственные ребра радиатора, и эта система помогает гарантировать, что топливно-воздушный заряд остается прохладным и плотным для максимальной выходной мощности. Как система масляного радиатора помогает автомобильному интеркулеру?
Система масляного радиатора , аналогичная по концепции радиаторной системе двигателя автомобиля, помогает интеркулеру, отводя тепло от двигателя.Так же, как система смазки двигателя работает как система смазки — всегда ключевой компонент любой системы двигателя, — система смазки также работает как система охлаждения. Он перемещает большую часть тепла, создаваемого маслом, в водяную рубашку, а затем выводится в обычную систему охлаждения автомобиля. Масляный радиатор (путем размещения охлаждающих ребер или дополнительной охлаждающей поверхности на промежуточном охладителе или рядом с ним) помогает поддерживать плотность топливно-воздушной заправки за счет использования системы смазки для отвода избыточного тепла.
Какая идеальная температура для воздухозаборников автомобиля?Воздухозаборники автомобиля работают лучше всего, когда топливно-воздушная смесь, подаваемая в корпус топливной форсунки, является как можно более холодной и плотной.Наилучший диапазон температур для топливовоздушной заправки должен находиться в диапазоне 50-90 градусов по Фаренгейту, так как это почти идеальная температура для обеспечения наилучшей возможной производительности. К сожалению, хотя это может быть температура на впуске воздуха, к тому времени, когда заправка воздух-топливо поступает в цилиндры, она примерно удваивается. Это означает, что он не плотный, что является ключом к производительности двигателя. В чем разница между WasteGate и продувочным клапаном в турбокомпрессоре?
Выпускной клапан на турбокомпрессоре предназначен для сброса или сброса давления, которое образовалось во впускном коллекторе при отпускании дроссельной заслонки.Без продувочного клапана это давление в конечном итоге вернулось бы к корпусу турбокомпрессора. Это приведет к замедлению крыльчатки, что приведет к замедлению возврата к полной мощности, когда вы снова нажмете на дроссельную заслонку. Это называется турбо-лагом. Сливной вентиль регулирует количество наддува, которое турбонагнетатель вводит в двигатель. Турбонагнетатель создает наддув за счет вращающейся крыльчатки. Когда PSI достигает определенного уровня, перепускной клапан открывается, выпуская выхлоп. Когда он возвращается к заданному уровню, перепускной клапан снова закрывается.Простой способ запомнить — это то, что продувочный клапан регулирует давление на стороне всасывания, а перепускной клапан регулирует его на стороне выпуска. Клапан продувки нагнетателя — это то же самое, что BOV турбокомпрессора?
Да, выпускной клапан нагнетателя аналогичен выпускному клапану турбонагнетателя. Выпускной клапан стравливает давление наддува между турбонагнетателем или нагнетателем и впускным коллектором. Это помогает уменьшить помпаж компрессора. Это повышение давления, когда вы открываете дроссельную заслонку с наддувом.Давление возвращается в турбонагнетатель или нагнетатель, что замедляет крыльчатку, вызывая турбо-задержку. Выпускной клапан сбрасывает это дополнительное давление в воздух или обратно во вход компрессора, в зависимости от того, как он настроен. Во время продувки он будет издавать шум «пссст». Выпускной клапан выполняет ту же функцию на нагнетателе и турбонагнетателе. Каковы наиболее распространенные симптомы турбо-лага?
На самом деле есть только один главный симптом turbo lag , и это колебание, которое ощущается между моментом, когда вы нажимаете на акселератор, и тем, когда турбокомпрессор срабатывает для повышения давления.Турбо-задержка является неотъемлемой частью системы, поскольку они предназначены для работы в очень определенных диапазонах оборотов. Воздушный поток очень важен для турбонагнетателя, и то, насколько быстро создается давление в выпускном коллекторе, влияет на турбонаддув. Турбо-лаг будет происходить на разных уровнях оборотов в разных автомобилях, поэтому никакие два автомобиля не будут испытывать одинаковый тип лага. То же самое можно сказать о корректировке или минимизации запаздывания. Для каждой машины потребуется определенное решение. Турбо-лаг никогда нельзя полностью удалить, но его можно уменьшить.
Турбокомпрессор vs.Нагнетатель: в чем разница?
По мере того, как государственное законодательство и забота об окружающей среде приводят к переходу от энергоемких безнаддувных двигателей большого объема к более экономичным двигателям меньшего размера, автопроизводители все чаще используют турбокомпрессоры и нагнетатели, чтобы получить больше энергии из меньшего количества топлива. Оба устройства служат «заменой смещения», помогая втиснуть такое же количество воздуха, которое более крупный двигатель естественным образом вдохнет в меньший двигатель, чтобы они могли производить ту же мощность, когда ступня водителя ударяется об пол.Оказывается, кислород труднее попасть в двигатель, чем топливо. (Это также цель, которую системы закиси азота служат на рынке послепродажного обслуживания.) Давайте по-новому взглянем на относительные преимущества турбонаддува по сравнению с наддувом.
В чем разница между турбонагнетателем и нагнетателем?
«Нагнетатель» — это общий термин для воздушного компрессора, который используется для увеличения давления или плотности воздуха, поступающего в двигатель, обеспечивая большее количество кислорода для сжигания топлива.Все самые ранние нагнетатели приводились в движение мощностью от коленчатого вала, обычно с помощью шестерни, ремня или цепи. Турбокомпрессор — это просто нагнетатель, который приводится в действие турбиной в потоке выхлопных газов. Первые из них, датируемые 1915 годом, назывались турбокомпрессорами и использовались в радиальных авиационных двигателях для увеличения их мощности в более разреженном воздухе, обнаруживаемом на больших высотах. Сначала это название было сокращено до турбокомпрессора, а затем до турбо.
Посмотреть все 5 фотоЧто лучше: турбонагнетатель или нагнетатель?
Каждый из них может использоваться для увеличения мощности, экономии топлива или того и другого, и у каждого есть свои плюсы и минусы.Турбокомпрессоры используют часть «бесплатной» энергии, которая в противном случае полностью терялась бы в выхлопе. Привод турбины действительно увеличивает противодавление выхлопных газов, которое оказывает некоторую нагрузку на двигатель, но чистые потери имеют тенденцию быть меньше по сравнению с прямой механической нагрузкой, связанной с приводом нагнетателя (самые большие нагнетатели, приводящие в действие драгстер на верхнем топливе, потребляют 900 л.с. в двигателе мощностью 7500 лошадиных сил). Но нагнетатели могут обеспечить свой наддув почти мгновенно, тогда как турбокомпрессоры обычно страдают некоторой задержкой срабатывания, в то время как давление выхлопных газов, необходимое для вращения турбины, увеличивается.Очевидно, что драгстер с самым высоким уровнем топлива, пытающийся проехать квартал за четыре секунды, не имеет времени тратить время на ожидание повышения давления выхлопных газов, поэтому все они используют нагнетатели, в то время как автомобили, которым поручено повысить среднюю корпоративную экономию топлива (CAFE), не могут себе позволить. тратить драгоценную мощность на воздуходувки, поэтому они в основном используют турбины. Но с появлением мягкой гибридизации и 48-вольтовых электрических систем можно ожидать более широкого использования нагнетателей, приводимых в действие свободно рекуперированным электричеством, сохраняемым во время замедления и торможения.В новом шестицилиндровом двигателе Mercedes-Benz M256, который теперь устанавливается на такие автомобили, как CLS 450 и GLE 450, используется именно такая система, как и в новом Land Rover Defender с двигателем такого же размера и конфигурации с максимальным запасом хода.
Сколько мощности добавляет турбонагнетатель или нагнетатель?
Выше мы отметили, что количество кислорода, которым двигатель может «дышать», является ограничивающим фактором в отношении того, сколько энергии он может производить, потому что технология топливных форсунок более чем способна подавать столько топлива, сколько может быть сожжено. с количеством кислорода в баллоне.Безнаддувные двигатели, работающие на уровне моря, получают воздух под давлением 14,7 фунтов на квадратный дюйм, поэтому, если турбонагнетатель или нагнетатель добавляет к двигателю 7 фунтов на квадратный дюйм, то сами цилиндры получают примерно на 50 процентов больше воздуха и теоретически могут производить примерно на 50 процентов больше. мощность. Обычно так не получается. Сжатие всасываемого воздуха добавляет тепла, которое вместе с дополнительным давлением увеличивает вероятность повреждения двигателя перед детонацией или «звоном», поэтому время часто приходится несколько замедлять.Это может ограничить количество времени, в течение которого топливо должно полностью сгореть, и, следовательно, частично снижает выигрыш в мощности. Большинство современных двигателей с турбонаддувом и / или нагнетателем также включают промежуточные охладители, которые помогают удалить часть тепла, добавляемого турбонагнетателем или нагнетателем. В конце концов, обычно ожидается, что добавление на 50 процентов большего количества воздуха даст на 30-40 процентов больше мощности.
Просмотреть все 5 фотоКак турбины / нагнетатели экономят газ?
Когда они работают, турбины и нагнетатели в основном помогают сжигать на больше газа, но когда они прикреплены болтами к двигателю, который в противном случае был бы слишком мал, чтобы адекватно удовлетворить потребности транспортного средства с точки зрения ускорения или при буксировке, и Т. Д., они помогают экономить топливо во время круизов на малой мощности, которые составляют большую часть нашей поездки. Один из способов, которым это происходит, — это уменьшение насосных потерь, которые возникают, когда двигатель большого рабочего объема работает с дроссельной заслонкой пять процентов или меньше — он должен усердно работать, чтобы всасывать воздух мимо в основном закрытой дроссельной заслонки. Для того же количества мощности может потребоваться 20-процентное открытие дроссельной заслонки на меньшем двигателе, что приведет к меньшему количеству насосных работ. (Вот почему многие новые автомобили не создают достаточного вакуума для работы механических тормозов, дверей смешанного воздуха систем климат-контроля и т. Д., и либо оснащены вспомогательными вакуумными насосами, либо используют электрические элементы управления для этих элементов.)
Почему турбонагнетатели более популярны, чем нагнетатели в серийных автомобилях?
Турбины, как правило, превосходят компрессоры с кривошипно-шатунным приводом в критическом тесте экономии топлива FTP75, который определяет количество миль на галлон с наклейками на стекле и рейтинг CAFE корпорации, поэтому турбины можно найти на более распространенных транспортных средствах, начиная с 1,0-литрового Ford EcoSport за 21240 долларов. турбо для любого из четырех двигателей с турбонаддувом в пикапе Ford F-150.Между тем, как показывает этот список всех автомобилей с наддувом, доступных в США, нагнетатели в основном устанавливаются на высокопроизводительные автомобили. Конечно, все Volvo, оснащенные 2,0-литровыми двигателями с двойным наддувом, такие как модели XC60 и XC90 T6 и T8, оснащены как турбокомпрессором , так и с нагнетателем. Эта конструкция использует сильные стороны каждого из них — наддув нагнетателя на низких оборотах обеспечивает давление до тех пор, пока большой турбонагнетатель не раскрутится, и в этот момент нагнетатель отсоединяется от коленчатого вала, чтобы не терять мощность.
Просмотреть все 5 фотоА как насчет Twin Turbos, Biturbos, Quad Turbos и Hot Vees?
Twin-turbo означает, что есть два турбокомпрессора. Они могут работать независимо (как это часто бывает в двигателях с V-образной конфигурацией, где отдельные турбины работают с каждой стороны двигателя) или последовательно. Когда они используются последовательно, малый и большой турбонагнетатели объединяются в пару, и в этом случае маленький турбонагнетатель быстро раскручивается, чтобы уменьшить турбо-задержку, а затем, когда поток выхлопных газов увеличивается, более крупный турбо начинает обеспечивать наддув.Обратите внимание, что некоторые называют первый битурбо (Mercedes обозначает многие из своих автомобилей AMG Biturbos), а второй — твин-турбо, но мы не делаем этого различия. Естественно, квад-турбо означает, что их четыре, как в Bugatti Chiron. В его большом двигателе W-16 используются две пары последовательных турбонагнетателей. В течение многих лет большинство V-образных двигателей с турбонаддувом свешивали турбины с выпускных коллекторов на внешней стороне двигателя, при этом всасываемый воздух поступал в долину V-образного сечения. В последнее время возникла тенденция к тому, чтобы обратить это вспять и подать всасываемый воздух на внешние стороны V-образного сечения, при этом выхлопная труба и турбины расположены внутри V-образного сечения.Это дает преимущество в значительном уменьшении габаритов двигателя и, при надлежащей вентиляции капота, может привести к более низким температурам под капотом.
Просмотреть все 5 фотоКакие бывают типы нагнетателя?
Из-за необходимости размещать турбокомпрессор рядом с выхлопом, его форм-фактор с самого начала был ориентирован на центробежный (турбинный) компрессор. Также доступны центробежные нагнетатели с ременным приводом, которые также довольно легко установить в модернизированных установках послепродажного обслуживания.Пакстон популяризировал эту установку, и ее дизайн теперь продается под названием Vortech (как показано выше). Одним из интересных вариантов этой концепции является центробежный нагнетатель с регулируемым передаточным числом, который включает в себя бесступенчатый привод шкива, установленный на обычном компрессоре. Заводские нагнетатели на V-образных двигателях обычно упаковываются в V-образной впадине и, следовательно, предпочитают более длинную, более низкую и более узкую упаковку. Из них тип Roots наиболее популярен среди заводских автомобилей с наддувом, к которым относятся новые Ford Mustang Shelby GT500 и Camaro ZL1.В этой установке два вала, вращающихся в противоположных направлениях, имеют выступы, которые направляют воздух вниз через валы — обычно воздух входит в верхнюю часть устройства и выходит из нижней части. Двухвинтовые нагнетатели Lysholm нагнетают воздух от одного конца нагнетателя к другому. Винтажный Ford GT начала 2000-х использовал этот тип, как и двигатель цикла Миллера Mazda Millenia.
Винтовой нагнетатель типа G-Lader был одобрен Volkswagen в течение некоторого времени и предлагался на Corrado здесь, в США. Этот странный дизайн включает в себя пару переплетенных спиралей, которые связаны с большим трением и оказались проблематичными.Лопастной нагнетатель — это еще одна конструкция, которая мало использовалась в автомобильной промышленности с тех пор, как нагнетатели Powerplus устанавливались на некоторые автомобили MG в 1930-х годах. Это сложно объяснить без подробных иллюстраций и связано с большим трением. Последний тип, заслуживающий упоминания, — это нагнетатель волны давления, известный как система Comprex. Он имеет вращающийся цилиндр, разделенный на многочисленные камеры, открытые с обоих концов. Один конец выходит на выхлопной поток, другой — на впускной.Выхлопные импульсы подталкивают всасываемый воздух к стороне всасывания, прежде чем трубка снова герметизируется, отражая импульсную волну выхлопа обратно в сторону выхлопа. На обратном пути камера снова попадает в воздухозаборник, куда воздух врывается вслед за отступающей волной.