Od polovice 20. storočia začali výrobcovia automobilov vyrábať autá, ktoré nie sú vybavené jednou turbínou, ale dvoma. Jedným z populárnych systémov preplňovania turbodúchadlom je biturbo.
Pozrime sa, prečo sú nainštalované dve turbodúchadlá. To prispieva k:
- zníženie účinku oneskorenia turba;
- zlepšenie výkonu motora v prechodných podmienkach;
- vyššia účinnosť;
- lepšia šetrnosť k životnému prostrediu.
Ako vyzerá biturbo?
Technicky vyzerá systém biturbo (bi-turbo) turbodúchadlom takto: malá turbína sa premení na veľkú.
Princíp fungovania turbodúchadla Biturbo
Biturbo (bi-turbo) sú dve turbíny rôznych veľkostí zapojené do série. Systém funguje nasledovne. Malá turbína pracuje pri nízkych otáčkach. Väčší sa pripája pri zvyšovaní otáčok motora.
Tento typ systému preplňovania turbodúchadlom sa tiež nazýva sekvenčný alebo sekvenčný. To znamená, že turbíny sa spúšťajú jedna po druhej.
Zapnuté nízke otáčky motor, prichádza do prevádzky menšia turbína. Pracuje neustále a poskytuje trakciu aj pri nízkom prietoku výfukových plynov.
Postupne sa výfukové plyny dostávajú do veľkej turbíny. Veľký kompresor sa pomaly otáča a pretláča vzduch. V tomto bode má malý kompresor vyššiu rýchlosť. To poskytuje nadmerný tlak v sacom systéme. Čím vyššia je na vstupe, tým vyššia je na výstupe.
Ukazuje sa, že na vstupe malého kompresora vzniká malý pretlak, aj keď veľký kompresor sotva pracuje. Za takýchto podmienok sa dosiahne prevádzkový plniaci tlak, zvýši sa krútiaci moment a vytvorí sa potrebný objem výfukových plynov pre chod turbín.
Zapnuté stredná rýchlosť malé turbodúchadlo dosahuje prevádzkové otáčky, jeho turbína sa dostáva na hranicu svojej priepustnosti a výkonu. Veľká turbína citeľne zrýchľuje, ale stále je tu potenciál. Pretlak vytvorený veľkým kompresorom je už dosť citeľný. Vstúpi do vstupu malého, ktorý zmes ešte viac stlačí.
Zapnuté vysoká rýchlosť zvyšuje sa prietok výfukových plynov. Obtokový ventil menšej turbíny sa mierne otvorí (môže sa to stať aj pri stredných otáčkach) a časť výfukových plynov ide priamo do väčšej turbíny. Teraz je veľká turbína plne zaťažená a malá je akoby chránená pred skrútením. Časti turbíny a kompresora naďalej plne fungujú.
Ak na auto namontujete dve turbodúchadlá, môžete vytvoriť veľmi vysoký plniaci tlak, ktorý sa nedá dosiahnuť, ak beží iba jeden kompresor. A v tomto čase bude vodič môcť plynulo zrýchľovať bez trhania, pretože efekt oneskorenia turba a oneskorenia turba je takmer eliminovaný.
TurbinaOK
Stránka
BITURBO: ČO JE TO A PRINCÍP PREVÁDZKY
Twinturbo a biturbo, aký je rozdiel a aké sú rozdiely?
Názvy twinturbo a biturbo ste už počuli viackrát, ale aký je medzi nimi rozdiel? Ale v tom naozaj nie je žiadny rozdiel! Twin-Turbo a Bi-Turbo sú marketingové triky a rôzne názvy pre rovnaký systém preplňovania turbodúchadlom. Mimochodom, prečítajte si užitočný článok Kostya Neklyudina o výhodách a nevýhodách rôznych systémov preplňovania turbodúchadlom
Na rozdiel od presvedčenia niektorých „odborníkov“ názov systému biturbo alebo twin-turbo neodráža spôsob prevádzky turbíny - paralelný alebo sekvenčný (sekvenčný).
Napríklad v Mitsubishi 3000 VR-4 sa systém preplňovania turbodúchadlom nazýva TwinTurbo. Auto má motor V6 a dve turbíny, z ktorých každá využíva energiu výfukových plynov zo svojich troch valcov, tie však fúkajú do jedného spoločného sacieho potrubia. Napríklad nemecké autá majú systémy podobné v princípe fungovania, ale nenazývajú sa twinturbo, ale BiTurbo.
Toyota Supra s radovou šestkou má dve turbíny, systém preplňovania turbodúchadlom sa nazýva TwinTurbo, ale pracujú v špeciálnom poradí, pričom sa zapínajú a vypínajú pomocou špeciálnych obtokových ventilov. Subaru B4 má tiež dve turbíny, ktoré však fungujú sekvenčne: pri nízkych otáčkach fúka malá turbína a pri vysokých, keď to nezvláda, je pripojená druhá väčšia turbína.
Poďme sa teraz pozrieť na bi-turbo aj twin-turbo systémy v poradí, respektíve, čo o nich píšu na „týchto vašich internetoch“:
Bi-turbo (biturbo) je systém preplňovania turbodúchadlom pozostávajúci z dvoch turbín zapojených do série. Biturbo systém využíva dve turbíny, jednu malú a jednu väčšiu. Malá turbína sa roztáča rýchlejšie, no pri vysokých otáčkach motora si malá turbína nevie poradiť so stláčaním vzduchu a vytváraním potrebného tlaku. Potom je pripojená veľká turbína, ktorá pridáva silnú náplň stlačeného vzduchu. V dôsledku toho sa minimalizuje oneskorenie (alebo oneskorenie turba) a vytvára sa plynulá dynamika zrýchlenia. Systémy Biturbo nie sú lacným potešením a zvyčajne sa inštalujú na autá vysokej triedy.
Systém biturbo môže byť inštalovaný ako na motore V6, kde každá turbína bude inštalovaná na svojej strane, ale so spoločným nasávaním. Buď na radovom motore, kde je turbína inštalovaná vo valcoch (napríklad 2 pre malú a 2 pre veľkú turbínu), alebo postupne, keď sa na výfukové potrubie najskôr inštaluje veľké potrubie a potom malé jeden.
Twin-turbo (twinturbo) - tento systém sa líši od bi-turbo tým, že nie je zameraný na zníženie oneskorenia turba alebo vyrovnanie dynamiky zrýchlenia, ale na zvýšenie výkonu. Systémy Twinturbo využívajú dve identické turbíny, preto je výkon takéhoto systému prepĺňania turbodúchadlom efektívnejší ako systémy s jednou turbínou. Navyše, ak použijete 2 malé turbíny, výkonovo podobné jednej veľkej, môžete znížiť nechcené oneskorenie turba. To ale neznamená, že nikto nepoužíva dve veľké turbíny. Napríklad seriózny bagr môže použiť dve veľké turbíny na ešte väčší výkon. Systém twin-turbo môže fungovať na motoroch v tvare V aj na radových motoroch. Sekvencia aktivácie turbíny sa môže meniť, ako na biturbo systémoch.
Vo všeobecnosti platí, že pre ešte väčšiu zábavu vám nikto nebráni zapojiť 3 (!) turbíny alebo viac naraz. Cieľ je rovnaký ako pri twin-turbo. Mal by som poznamenať, že sa to často používa v pretekoch dragsterov a nikdy nie na sériových autách.
Mimochodom, prečítajte si užitočný článok Kostya Neklyudina o výhodách a nevýhodách rôznych systémov preplňovania turbodúchadlom
Máte radi turbá alebo máte auto s turbom? Potom sa pridajte do našej skupiny!
Moderné autá často používajú preplňovanie turbodúchadlom - umožňuje zvýšiť výkon motora zvýšením množstva paliva vstrekovaného do valca za cyklus. Od polovice 20. storočia existujú autá, ktoré využívajú dve turbíny naraz – toto usporiadanie sa nazýva Twinturbo, Biturbo, Double Turbo a inými slovami. Často môžete nájsť informácie o zásadných rozdieloch medzi Twinturbo a Biturbo - samostatné články poskytujú definície a podstatu jedinečných konštrukčných prvkov. Pokúsme sa pochopiť rozloženie týchto systémov.
Na zvýšenie výkonu motora sa čoraz viac využíva preplňovanie turbodúchadlom.
Najzaujímavejšie na tomto probléme je, že neexistujú žiadne zásadné rozdiely. Biturbo a jeho náprotivok Twinturbo sú jednoducho alternatívne názvy pre identické systémy nabíjania s dvoma kompresormi. Biturbo aj Twinturbo navyše zahŕňajú použitie rôznych variácií technickej časti.
Obchodníci slávnych výrobcov automobilov vymysleli rôzne názvy, aby odlíšili ich produkty od mnohých podobných automobilov vyrobených pomocou rovnakého usporiadania. Zaujímavosťou je, že Japonci preferujú svoje dvojité turbodúchadlá Twinturbo, kým európske firmy píšu Biturbo – tak sa to historicky stalo. Autá do našej krajiny prichádzajú z oboch častí sveta, a tak je domácim spotrebiteľom známe označenie Biturbo aj Twinturbo. Debatu o rozdieloch medzi názvami turbodúchadiel možno preto považovať za neopodstatnenú – bude však zaujímavé dozvedieť sa o zásadne odlišných systémoch používaných v medzinárodnej praxi.
Ak viete, čo je preplňovanie turbodúchadlom, pochopíte, že inštalácia dvoch turbodúchadiel má svoje vlastné výzvy. Obe turbíny systému Biturbo musia byť inštalované na rovnakom výfukovom potrubí a musí byť medzi nimi dodržaná určitá vzdialenosť. Problémom je, že vzdialené turbodúchadlo bude dostávať menej energie a nebude fungovať tak efektívne. V polovici 20. storočia sa tento problém vyriešil úplne jednoducho - druhá turbína v usporiadaní Twinturbo mala iné ložiskové charakteristiky a tvar obežného kolesa. Vďaka tomu bolo možné synchronizovať chod oboch agregátov a výrazne zvýšiť výkon motora pomocou systému Biturbo.
Biturbo systém sa používa čoraz menej
Prax však ukázala, že sekvenčné usporiadanie Twinturbo má niekoľko dôležitých nevýhod:
- Prítomnosť vážneho „turbo oneskorenia“, to znamená rozsah rýchlosti, v ktorom turbíny jednoducho nefungujú;
- Pomerne dlhý čas odozvy na dodávku plynu;
- Zrýchlené opotrebovanie blízkej turbíny;
- Nepohodlná inštalácia na motory v tvare V.
Problém sa snažili riešiť rôznymi spôsobmi. Najelegantnejšie a najefektívnejšie inžinierske riešenie však ponúkla Toyota, ktorá turbodúchadlá zaradila do svojho variantu Biturbo. Pri nízkych otáčkach sú ventily zatvorené a výfukové plyny prechádzajú len cez malú prvú turbínu, ľahko ju roztočia a zabezpečia skorý odchod z oneskorenia turba. Po dosiahnutí 3500 otáčok za minútu, keď je tlak plynu už nadmerný, elektronika otvorí špeciálnu klapku a horúci prúd sa vrhne do druhého väčšieho turbodúchadla, čím sa výrazne zvýši výkon motora.
S masívnym rozšírením motorov v tvare V sa však sekvenčný systém Biturbo začal používať čoraz menej, pretože bol z konštrukčného hľadiska nepohodlný. Približne začiatkom 80-tych rokov bolo navrhnuté alternatívne usporiadanie Twinturbo, v ktorom bola každá turbína priradená niekoľkým valcom motora - spravidla sme hovorili o jednej alebo druhej „polovici“ bloku. Turbodúchadlá mohli byť umiestnené oveľa bližšie k saciemu a výfukovému potrubiu, čím sa výrazne znížila úroveň mechanických a aerodynamických strát a tiež sa zvýšil výkon motora. Okrem toho paralelný systém Biturbo využívajúci kompaktné turbíny umožnil zbaviť sa „turbo oneskorenia“ a urobiť motor veľmi citlivým na zmeny v dodávke paliva.
Paralelná konštrukcia Twin Turbo vo väčšine prípadov zahŕňa použitie spoločného sacieho potrubia, čo zjednodušuje a zlacňuje údržbu, no obmedzuje dynamický potenciál auta. Preto bolo ako alternatíva navrhnuté usporiadanie Biturbo so samostatnými sacími traktami a potrubím. Okrem iného to umožnilo prispôsobiť systém pre použitie na kompaktných radových motoroch, ktoré boli predtým vybavené výlučne dvoma turbodúchadlami radenými do série.
Najzaujímavejšiu schému Twinturbo však navrhlo BMW - jej rozdiel bol v umiestnení turbín v odklone V8, a nie po stranách bloku valcov. Každé z turbodúchadiel bolo navyše poháňané valcami umiestnenými na oboch stranách motora! Napriek obrovským ťažkostiam, ktoré museli inžinieri prekonať, výsledok prekonal všetky očakávania. Tento originálny systém Biturbo skrátil dĺžku „turbo oneskorenia“ o 40 % bez zníženia spoľahlivosti jednotky. Okrem toho sa výrazne zvýšila stabilita motora a znížila sa intenzita jeho vibrácií.
Niekedy sa turbína Twinscroll zamieňa s usporiadaním Twinturbo. Posledne uvedené zahŕňa použitie jednej turbíny, ktorá má dva kanály a dve časti obežného kolesa s rôznymi tvarmi lopatiek. Pri nízkych rýchlostiach sa otvorí ventil vedúci k menšiemu obežnému kolesu - v dôsledku toho turbodúchadlo zrýchľuje pomerne rýchlo a poskytuje zvýšenie výkonu bez „turbo oneskorenia“. Keď sa však otáčky kľukového hriadeľa zvyšujú, tlak výfukových plynov sa stáva nadmerným a otvára sa druhý ventil - teraz sa používa iba veľké obežné koleso. Výsledkom je, že auto dostane ďalšie zvýšenie výkonu.
Samozrejme, takýto systém je o niečo menej efektívny ako klasické Biturbo. V porovnaní s jednou turbínou sa však trakčné schopnosti motora stále zvyšujú. Samozrejme, usporiadanie Twinscroll je náročné na výrobu a považuje sa za dosť nespoľahlivé. V súčasnosti sa však veľmi často používa vo výkonných autách – aj ako súčasť systému Biturbo.
Ak poznáte rozdiel medzi mechanickým kompresorom a turbínou, pochopíte, prečo sú tieto dva systémy považované za nekompatibilné – prvý je poháňaný kľukovým hriadeľom, zatiaľ čo turbodúchadlo využíva energiu výfukových plynov a ich spojenie je takmer nemožné. Pre inžinierov Volkswagenu však nie je nič nemožné – oba komponenty zaradili do svojej verzie systému Twinturbo. Turbína pracuje neustále, zatiaľ čo kompresor pomáha eliminovať oneskorenie turba pri nízkych otáčkach. Následne sa vypne, no pri prudkom zošliapnutí plynového pedálu sa opäť prejaví, čím sa zlepší odozva motora na dodávku paliva.
Výsledkom použitia tohto variantu Biturbo bolo výrazné zvýšenie výkonu, dosiahnutie limitu krútiaceho momentu v nízkych otáčkach, zrýchlenie akcelerácie, ako aj skrátenie doby odozvy na stlačenie plynového pedálu. Rozdiel oproti jednoduchému Twinturbo je pre vodiča takmer neviditeľný – cíti len ľahko predvídateľnú mohutnú dynamiku a nerozptyľujú ho výpadky prúdu alebo iné problémy. Systém vyvinutý Volkswagenom sa však ukázal ako veľmi náročný na výrobu a nespoľahlivý. Preto v súčasnosti autá značiek zaradených do skupiny firiem využívajú len jednu z dvoch možností preplňovania.
Zhrnutím vyššie uvedeného môžeme konštatovať, že rozdiely medzi Twinturbo a Biturbo sú len v názve. Ak vás skutočne zaujímajú rôzne systémy preplňovania, mali by ste venovať pozornosť paralelnému a sekvenčnému usporiadaniu. Okrem toho by bolo užitočné bližšie sa oboznámiť s rozdielmi medzi turbodúchadlom a mechanickým preplňovaním a výhodami ich kombinovaného použitia.
Ako fungujú motory Biturbo a Twin Turbo v autách?
V doslovnom preklade z angličtiny výraz twin-turbo znamená „dvojité turbo“ alebo „dvojité turbo“. Oba preklady sú správne. Teraz nechajme lingvistický aspekt a podrobne si preštudujme technickú stránku tohto typu turbodúchadla.
Aby sa dosiahlo výrazné zvýšenie výkonu motora, je v jeho konštrukcii inštalovaná turbína. Twin-Turbo je jedným z typov automobilových turbo systémov a práve naň zameriame našu pozornosť. Twin turbo zahŕňa inštaláciu dvoch rovnakých turbín naraz, čo výrazne zvyšuje výkon celého systému preplňovania turbodúchadlom. Toto usporiadanie je oveľa efektívnejšie ako turbo systém, ktorý využíva iba jednu turbínu.
Spočiatku bolo biturbo navrhnuté tak, aby vyriešilo hlavný problém všetkých nafukovacích motorov - odstránenie takzvaného „turbo oneskorenia“. Tento jav sa prejavuje znížením elasticity a prudkým poklesom výkonu motora v nízkych otáčkach. To všetko sa deje v čase, keď sa turbína motora pod tlakom výfukových plynov nestihne roztočiť na optimálne otáčky.
Následne sa zistilo, že dvojité turbíny umožňujú výrazné rozšírenie rozsahu menovitého krútiaceho momentu, čím sa zvyšuje maximálny výkon a zároveň sa znižuje celková spotreba paliva.
Vedel si? Exkluzívne superšportové vozidlo Bugatti Veyron je vybavené štyrmi turbínami naraz a tento systém preplňovania sa vhodne nazýva Quad-Turbo.
Existuje niekoľko hlavných typov systémov Twin-Turbo: paralelné, sekvenčné a stupňovité. Každý typ turbodúchadla sa vyznačuje vlastnou geometriou, princípom fungovania a produkovanými dynamickými charakteristikami.
Ide o pomerne jednoduchý typ turbosystému, ktorého konštrukcia zahŕňa symetrickú dvojicu súčasne pracujúcich kompresorov. Vďaka tejto synchronizácii sa dosiahne rovnomerné rozloženie vstupujúceho vzduchu.
Táto schéma sa často používa v dieselových motoroch v tvare V, kde je každý kompresor zodpovedný za dodávanie vzduchu do sacieho potrubia vlastnej skupiny valcov.
Zníženie zotrvačnosti sa dosiahne znížením hmotnosti rotora turbíny, pretože 2 malé kompresory vytvárajú väčší tlak a roztočia sa oveľa rýchlejšie ako jeden veľký a efektívnejší kompresor. V dôsledku toho sa výrazne zníži spomínané oneskorenie turba a motor podáva lepší výkon v celom rozsahu otáčok.
Tento typ predpokladá usporiadanie pozostávajúce z dvoch porovnateľných kompresorov, ktoré môžu mať rôzne charakteristiky a pracovať v komplementárnom režime. Ľahší a rýchlejší kompresor pracuje nepretržite a eliminuje hlboké a široké oneskorenie turba. Druhý kompresor pomocou špeciálnych elektronických signálov riadi otáčky motora a zapína sa pri náročnejších prevádzkových podmienkach motora, čím poskytuje maximálny výkon a spotrebu paliva.
Pri špičkových prevádzkových podmienkach motora sú naraz zapnuté 2 turbíny, ktoré pracujú v pároch. Podobnú schému možno použiť na motory s akýmkoľvek palivovým cyklom.
Najkomplexnejší a najpokročilejší typ turbodúchadla poskytujúci najširší výkonový rozsah. Vytvorenie potrebného výkonu je možné vďaka inštalácii dvoch kompresorov rôznych veľkostí, ktoré sú navzájom spojené špeciálnym systémom obtokových ventilov a potrubí.
Tento typ preplňovania turbodúchadlom sa nazýva stupňovité preplňovanie kvôli skutočnosti, že výfukové plyny roztáčajú malú turbínu pri minimálnych otáčkach a to umožňuje motoru ľahko naberať otáčky a pracovať s vyššou účinnosťou. Pri zvyšovaní otáčok sa ventil otvára a ten zase poháňa veľkú turbínu. Ale tlak, ktorý vytvára, treba zvýšiť, čo robí malá turbína.
Po dosiahnutí maximálnej rýchlosti produkuje veľká turbína obrovský tlak, ktorý premení malé kompresorové dúchadlo na aerodynamický odpor. V tomto okamihu automatizácia otvorí obtokový ventil a stlačený vzduch vstupuje do motora a obchádza malú turbínu na svojej ceste.
Všetka zložitosť tohto systému je však plne kompenzovaná pružnosťou motora a jeho najvyššími charakteristikami.
Aké sú výhody používania Twin-Turbo a má nejaké nevýhody?
Nepochybnou výhodou systému Twin Turbo je vysoký výkon pri relatívne malom zdvihovom objeme motora. K tomu patrí aj vysoký krútiaci moment a výborná dynamika auta vybaveného Twin-Turbo. Motor s dvojitým turbodúchadlom je oveľa čistejší ako bežný motor, pretože preplňovanie turbodúchadlom umožňuje palivu spaľovať oveľa efektívnejšie v systéme valcov.
Medzi nevýhody biturba možno zdôrazniť náročnosť prevádzky takéhoto systému. Elektráreň sa stáva citlivejšou na kvalitu paliva a motorového oleja. Preplňované motory vyžadujú špeciálny olej, pretože bez neho je životnosť olejového filtra výrazne znížená. Vysoké teploty, v ktorých turbíny pracujú, negatívne ovplyvňujú celý motor auta.
Hlavnou nevýhodou systému Twin-Turbo je jeho vysoká spotreba paliva. Na vytvorenie zmesi paliva a vzduchu vo valcoch je potrebný veľký objem vzduchu, čo znamená zvýšenie dodávky paliva.
Turbíny sa pomerne rýchlo opotrebujú, ak pri zastavení auta okamžite vypnete motor. Na predĺženie životnosti Twin-Turbo by ste mali nechať motor nejaký čas bežať na voľnobeh, čím sa ochladia turbíny, a až potom môžete bezpečne vytiahnuť kľúčik zo zapaľovania.
Pamätajte! Twin-Turbo je komplexný a veľmi citlivý systém preplňovania turbodúchadlom, ktorý si vyžaduje starostlivé zaobchádzanie a kvalitné komponenty. Dodržiavanie týchto jednoduchých pravidiel vám umožní vychutnať si rýchlosť a dynamiku vášho auta čo najviac.
Prihláste sa na odber našich kanálov na Facebooku, Vkontakte a Instagrame: všetky najzaujímavejšie automobilové udalosti na jednom mieste.
Bol tento článok nápomocný?
Bi-turbo (Bi-Turbo) a Twin-turbo (Twin-Turbo), dvojité preplňovanie - rozdiely. Sú teda iné alebo nie?
Turbomotory nie sú také jednoduché, ako sa zdá, okolo tejto témy je veľa nedorozumení a nejasností. Jedna z nich je o dvoch štruktúrach: „bi-turbo“ a „twin-turbo“. Nie je to tak dávno, čo som bol osobne svedkom rozhovoru dvoch majiteľov áut, z ktorých jeden uisťoval, že je v tom rozdiel, no druhý, že v tom nie je žiadny rozdiel! Aká je teda pravda? Ako sa tieto dve štruktúry TURBO motorov líšia, poďme na to...
Aby som bol úprimný, samozrejme tam bude rozdiel, ale nebude kategorický! Len preto, že názvy sú prevzaté od rôznych výrobcov, ktorí inštalujú svoje jednotky s rôznym rozložením a štruktúrou.
Systémy „Bi-turbo“ a „Twi-nturbo“ sú však v podstate to isté. Ak si vezmete anglický jazyk a pozriete sa na označenie, Bi-Turbo a Twin-Turbo, môžete vidieť dve predpony „Bi“ a „Twin“ - v hrubom preklade je to „TWO“ alebo „TWO“. Nič iné ako označenie pre prítomnosť dvoch turbín na motore a oba názvy možno použiť na ten istý motor, to znamená, že sú úplne zameniteľné. Tieto názvy nenesú žiadne technické rozdiely, takže ide o „nahý marketing“.
Teraz môže vyvstať otázka: prečo? Je to jednoduché, existujú iba dve otázky, ktoré majú vyriešiť:
- Po odstránení oneskorenia turba môžeme povedať, že ide o prioritný problém.
- Zvýšený výkon.
- Štruktúra motora.
Začnem možno najjednoduchším bodom - štruktúrou motora. Samozrejme, je ľahké nainštalovať jedno turbo, keď máte 4 alebo 6 valcový radový motor. Tlmič je len jeden. Čo však robiť, keď máte povedzme motor v tvare V? A tri až štyri valce na každej strane, potom sú tam dva tlmiče! Na každý teda nasadili turbínu stredného alebo nízkeho výkonu.
Odstránenie oneskorenia turba - ako som už napísal vyššie, toto je úloha číslo „1“. Ide o to, že preplňovaný motor má poruchu - keď stlačíte plyn, výfukové plyny musia prejsť a roztočiť obežné koleso turbíny, tentoraz výkon „klesne“, môže to byť 2 až 3 sekundy! A ak potrebujete urobiť predbiehací manéver v rýchlosti, nie je to bezpečné! Inštalujú teda rôzne turbíny a často kompresor + turbínu. Jeden pracuje pri nízkych rýchlostiach, to znamená na začiatku, aby sa zabránilo „turbo oneskoreniu“, druhý – pri rýchlosti, keď potrebujete nechať trakciu.
Zvyšovanie výkonu je najbežnejším prípadom. To znamená, že na zvýšenie výkonu motora je k turbíne s nízkym výkonom inštalovaný ďalší výkonný, takže fúkajú dve, čo výrazne zvyšuje produktivitu. Mimochodom, niektoré pretekárske autá majú tri alebo dokonca štyri turbíny, ale to je veľmi komplikované a spravidla sa nedostáva do výroby!
Toto sú vlastne riešenia, na ktoré sa používajú „TWINTURBO“ alebo „BITURBO“ a viete, toto je skutočne cesta, ako sa zbaviť oneskorenia turba a zvýšiť výkon.
V súčasnosti mnoho automobilov používa iba dve hlavné konštrukcie - usporiadanie dvoch turbín. Sú paralelné a sekvenčné (známe aj ako sekvenčné).
Napríklad niektoré Mitsubishi majú „TWINTURBO“, ale paralelná prevádzka, ako som uviedol vyššie, znamená dve turbíny na jednotke V6, jednu na každej strane. Fúkajú do spoločného zberača. Ale napríklad na niektorých AUDI je paralelná prevádzka aj na motore V6, ale názov je „BITURBO“.
Automobily Toyota, najmä SUPRA, majú radovú šestku, ale sú tu aj dve kompresory - pracujú v zložitom poradí, môžu pracovať dve naraz, jedno môže fungovať, druhé nie, môžu sa zapínať striedavo . Všetko závisí od vášho štýlu jazdy - táto práca sa dosahuje pomocou „zložitých“ obtokových ventilov. Tu je sériovo-paralelná práca pre vás.
Ako na niektorých autách SUBARU - prvé (malé) pumpuje vzduch pri nízkych otáčkach, druhé (veľké) sa pripája až pri výraznom zvýšení rýchlosti, tu máte paralelné pripojenie.
Je tu teda ešte rozdiel alebo nie sú žiadne rozdiely? Viete, v zákulisí výrobcovia stále rozlišujú tieto dve budovy, poďme podrobnejšie.
Spravidla ide o dve turbíny zapojené do série. Pozoruhodným príkladom je SUBARU – jedno malé a potom druhé veľké.
Malý sa roztočí oveľa rýchlejšie, pretože nemá veľa zotrvačnej energie – logicky sa zaraďuje do práce dole, teda ako prvý. Pre nízke rýchlosti a do nízkych otáčok to úplne stačí. Ale pri vysokých rýchlostiach a rýchlostiach je toto „dieťa“ prakticky zbytočné, tu potrebujete zásobu oveľa väčšieho objemu stlačeného vzduchu - zapne sa druhá, ťažšia a výkonnejšia turbína. Čo dáva požadovaný výkon a výkon. Čo dáva toto sekvenčné usporiadanie v BI-TURBO? Ide o takmer elimináciu oneskorenia turba (pohodlné zrýchlenie) a vysoký výkon vo vysokých rýchlostiach, kedy trakcia zostáva aj pri rýchlostiach nad 200 km/h.
Treba poznamenať, že môžu byť inštalované ako na jednotku V6 (s vlastnou turbínou na každej strane), tak aj na radovú verziu (tu je možné rozdeliť výfukové potrubie, napríklad jeden fúka z dvoch valcov a druhý od ostatných dvoch).
Medzi nevýhody patrí vysoká cena a práca potrebná na nastavenie takéhoto systému. Koniec koncov, sú tu použité jemné úpravy obtokových ventilov. Preto je inštalácia potrebná na drahé športové autá, ako je TOYOTA SUPRA, alebo na luxusné autá - MASERATTI, ASTON MARTIN atď.
Hlavnou úlohou tu nie je zbaviť sa „turbo oneskorenia“, ale maximalizovať produktivitu (vstrekovanie stlačeného vzduchu). Spravidla takýto systém pracuje pri vysokých rýchlostiach, keď jeden kompresor nedokáže zvládnuť zvýšenú záťaž, takže je nainštalovaný ďalší rovnaký typ (paralelne). Spoločne načerpajú dvakrát toľko vzduchu, čo vám poskytne takmer rovnaké zvýšenie výkonu!
Ale čo „turbo lag“, ktorý tu zúri? Ale nie, aj ona je efektívne porazená len trochu iným spôsobom. Ako som už povedal, malé turbíny sa točia oveľa rýchlejšie, takže si predstavte - nahradia 1 veľkú 2 malými - výkon prakticky neklesá (fungujú paralelne), ale "YAMA" zmizne, pretože reakcia je rýchlejšia . Preto sa ukazuje, že vytvára normálnu trakciu od samého dna.
Inštalácia môže byť buď na radových modeloch pohonných jednotiek alebo na modeloch v tvare V.
Výroba a nastavenie je oveľa lacnejšie, takže tento dizajn používa veľa výrobcov.
Môže sa to nazývať aj „BI-TURBO“ alebo „TWIN-TURBO“ – ako len chcete. V skutočnosti kompresor aj turbo variant robia tú istú prácu, len jeden (mechanický) je oveľa efektívnejší dole, druhý (od výfukových plynov) hore! Prečítajte si o rozdieloch v posilňovaní tu.
Kompresor je spravidla inštalovaný na remeňovom pohone od kľukového hriadeľa motora, takže sa s ním čo najrýchlejšie roztočí. To vám umožní vyhnúť sa „PIT“, ale pri vysokých rýchlostiach je to zbytočné - tu prichádza do hry možnosť turbo.
Táto symbióza je použitá na niektorých nemeckých autách, veľkým plusom kompresora je, že má oveľa vyššiu životnosť ako jeho protivník!
Teraz si pozrime krátke video
Prečítajte si náš AUTOBLOG, prihláste sa na odber aktualizácií.
Vozidlo je cenené nielen pre kvalitu spracovania a dizajn, ale aj pre svoju rýchlosť. umožňuje dosiahnuť z vozidla nové schopnosti, takže vodiči často premýšľajú o zvýšení rýchlosti vo svojom aute. Obľúbenou metódou je použitie twin-turba a twin-turba, je však medzi nimi rozdiel?
Podstata otázky
Mnoho moderných automobilov ich používa na zvýšenie spotreby paliva. V dôsledku väčšieho množstva vstrekovaného paliva sa zvyšuje celková rýchlosť. Táto technológia bola známa už v dvadsiatom storočí - usporiadanie dvoch rúrok sa nazývalo Double Turbo, Twin-turbo atď. Dnes sú prezentované ako technológie twin-turbo a biturbo.
Čo to znamená
Biturbo je dizajn turbodúchadla, ktorý vyzerá ako dve turbíny. Prvý z nich je veľký a druhý je menší. Zatiaľ čo prvá z nich pridáva silné prúdenie vzduchu, menšia turbína slúži ako hlavný prvok pre výkon v strednom rozsahu. Tento systém je zameraný na hladší chod zrýchleného pohybu.
Konštrukcia twin-turbo je viac zameraná na zvýšenie výkonu ako na stabilnú prevádzku auta. Z tohto dôvodu využíva dve rovnaké turbíny, ktoré priamo ovplyvňujú rýchlosť pohybu.
Rozdiely v rozložení
Podľa výrobcov je medzi týmito systémami veľký rozdiel. V skutočnosti neexistujú žiadne významné rozdiely v technológii. Ide o úspešný marketingový ťah, ktorý má pozitívny vplyv na predaj produktov. Biturbo a twin-turbo sú schopné využívať rôzne technologické variácie v podobe rôznych veľkostí turbín, preto ide o univerzálne systémy.
Napríklad preplňovanie turbodúchadlom v mnohých autách sa nazýva Twin-turbo (Mitsubishi 3000 VR-4). Auto má navyše V6, ktorý má dve turbíny na tri valce, ktoré využívajú prúd výfukových plynov. Podobné systémy má aj nemecká výroba, no volajú sa Biturbo.
Ako ukazuje prax, Japonci vo väčšej miere využívajú twin-turbo, zatiaľ čo biturbo je populárnejšie v Európe. V našej krajine si môžete zakúpiť obe varianty s rôznymi technologickými vlastnosťami.
Klasická verzia
Technológia Twin turbo znamená, že sa používajú dva kompresory. Je dosť ťažké nainštalovať dve výfukové potrubia na jednu linku, pretože medzi nimi musí byť priestor. Častým problémom je nerovnomerné rozdelenie energie medzi dva kompresory. Tento nedostatok vyriešil originálny tvar twin-turbo turbíny v podobe obežného kolesa, ktorý synchronizoval chod celého zariadenia.
Usporiadanie systému twin-turbo má niektoré nevýhody:
- prítomnosť takzvaného „turbo oneskorenia“, v ktorom turbíny nefungujú;
- najbližšia turbína trpí zrýchleným opotrebovaním;
- dodávka plynu prebieha pomalšie;
- komplexná inštalácia pre motory typu V.
Toyota ponúkla na tieto problémy vlastné riešenie – vyrobila vlastnú verziu pre biturbo turbodúchadlá. Pri nízkych otáčkach sú ventily produktu zatvorené, takže výfukové plyny vychádzajú cez prvú turbínu. Na druhej strane sa rýchlo otáča a umožňuje vám obísť „turbo oneskorenie“ v počiatočnom štádiu. Keď motor dosiahne 3 500 otáčok za minútu, motor otvorí špeciálne ventily pre prebytočný plyn, čo spôsobí presmerovanie všetkého horúceho vzduchu do turbodúchadla, čím sa výrazne zvýši výkon motora.
Moderný vzhľad
Systém biturbo sa stal menej používaným, pretože sa rozšírili V-motory. Ukázalo sa, že je to nepohodlné kvôli svojim dizajnovým vlastnostiam. V 80. rokoch bol zavedený systém s turbínou namontovanou za valcami. To umožnilo namontovať turbodúchadlá bližšie k rozvodom, aby sa znížili aerodynamické straty a zvýšila sa celková rýchlosť. Tým sa zlepšila aj celková stabilita systému.
Vlastnosti zostavy
Systém twin-turbo najčastejšie umožňuje použitie jedného sacieho potrubia, vďaka čomu sú náklady na údržbu o niečo nižšie, aj keď znížené. Aby sa to kompenzovalo, použili sa samostatné potrubia a sacie trakty. To umožnilo použiť systém pre malé motory, na ktorých boli turbodúchadlá umiestnené vždy sériovo.
BMW má svoju vlastnú víziu technológie twin-turbo – umiestnenie turbín bolo v odklone V8, a nie na bokoch, ako to býva zvykom. Hlavnou črtou bolo, že kompresory boli poháňané valcami, ktoré boli umiestnené na oboch stranách. Vďaka tomuto riešeniu sa „turbo lag“ znížil o 40 % bez výrazných strát výkonu. Okrem toho sa tým znížili vibrácie spôsobené prevádzkou zariadenia.
Pre bežného užívateľa auta nie je potrebné poznať rozdiel medzi twin-turbo a biturbo, pretože tieto systémy sú si maximálne podobné. Zvláštnosť variácií veľkosti turbín a postupnosti ich zapojenia robí tieto konštrukcie univerzálnymi. Twin-turbo sa viac zameriava na pohodlie a pohodlnú jazdu, zatiaľ čo biturbo sa prezentuje ako výkonnejší systém. Ich montáž je možné meniť na základe požiadaviek, takže si môžete vybrať ktorýkoľvek z týchto systémov.
Ak ste už počuli o biturbo a twin-turbo technológiách, ale neviete, ktorá z nich je lepšia, mali by ste venovať pozornosť technickej časti auta. Najčastejšie sú všetky rozdiely medzi systémami prezentované iba v názve.
V doslovnom preklade z angličtiny výraz twin-turbo znamená „dvojité turbo“ alebo „dvojité turbo“. Oba preklady sú správne. Teraz nechajme lingvistický aspekt a podrobne si preštudujme technickú stránku tohto typu turbodúchadla.
Čo je Twin-Turbo (Twin turbo)
Aby sa dosiahlo Na výrazné zvýšenie výkonu motora je v jeho dizajne inštalovaná turbína. Twin-Turbo je jedným z typov automobilových turbo systémov a práve naň zameriame našu pozornosť. Twin turbo vyžaduje inštaláciu dve rovnaké turbíny naraz, ktoré výrazne zvyšujú výkon celého systému preplňovania turbodúchadlom. Toto usporiadanie je oveľa efektívnejšie ako turbo systém, ktorý využíva iba jednu turbínu.
Spočiatku bolo biturbo navrhnuté tak, aby vyriešilo hlavný problém všetkých nafukovacích motorov - odstránenie takzvaného „turbo lag“. Tento jav sa prejavuje znížením elasticity a prudkým poklesom výkonu motora v nízkych otáčkach. To všetko sa deje v čase, keď sa turbína motora pod tlakom výfukových plynov nestihne roztočiť na optimálne otáčky.
Následne sa zistilo, že dvojité turbíny umožňujú výrazné rozšírenie rozsahu menovitého krútiaceho momentu, čím sa zvyšuje maximálny výkon a zároveň sa znižuje celková spotreba paliva.
Vedel si?Exkluzívne superšportové vozidlo Bugatti Veyron je vybavené štyrmi turbínami naraz a tento systém preplňovania sa vhodne nazýva Quad-Turbo.
Typy turbodúchadiel a princípy ich činnosti
Existuje niekoľko hlavných typov systému Twin-Turbo: paralelný, sériový a krokový. Každý typ turbodúchadla sa vyznačuje vlastnou geometriou, princípom fungovania a produkovanými dynamickými charakteristikami.
Paralelne
Ide o pomerne jednoduchý typ turbo systému, ktorého konštrukcia zahŕňa symetrický pár súčasne pracujúcich kompresorov. Vďaka tejto synchronizácii sa dosiahne rovnomerné rozloženie vstupujúceho vzduchu.
Táto schéma sa často používa v dieselových motoroch v tvare V, kde je každý kompresor zodpovedný za dodávanie vzduchu do sacieho potrubia vlastnej skupiny valcov.
Zníženie zotrvačnosti sa dosiahne znížením hmotnosti rotora turbíny, pretože 2 malé kompresory vytvárajú väčší tlak a roztočia sa oveľa rýchlejšie ako jeden veľký a efektívnejší kompresor. V dôsledku toho sa výrazne zníži spomínané oneskorenie turba a motor podáva lepší výkon v celom rozsahu otáčok.
Konzistentné
Tento typ znamená rozloženie pozostávajúce z dva porovnateľné kompresory, ktoré môžu mať odlišné charakteristiky a pracovať v komplementárnom režime.Ľahší a rýchlejší kompresor pracuje nepretržite a eliminuje hlboké a široké oneskorenie turba. Druhý kompresor pomocou špeciálnych elektronických signálov riadi otáčky motora a zapína sa pri náročnejších prevádzkových podmienkach motora, čím poskytuje maximálny výkon a spotrebu paliva.
Pri špičkových prevádzkových podmienkach motora sú naraz zapnuté 2 turbíny, ktoré pracujú v pároch. Podobnú schému možno použiť na motory s akýmkoľvek palivovým cyklom.
Stupňovaný
Najkomplexnejší a najpokročilejší typ turbodúchadla poskytujúci najširší výkonový rozsah. Vytvorenie potrebného posilnenia je možné vďaka inštalácii dva kompresory rôznych veľkostí, navzájom spojené špeciálnym systémom obtokových ventilov a potrubí.
Tento typ preplňovania turbodúchadlom sa nazýva stupňovité preplňovanie kvôli skutočnosti, že výfukové plyny roztáčajú malú turbínu pri minimálnych otáčkach a to umožňuje motoru ľahko naberať otáčky a pracovať s vyššou účinnosťou. Pri zvyšovaní otáčok sa ventil otvára a ten zase poháňa veľkú turbínu. Ale tlak, ktorý vytvára, treba zvýšiť, čo robí malá turbína.
Po dosiahnutí maximálnej rýchlosti produkuje veľká turbína obrovský tlak, ktorý premení malé kompresorové dúchadlo na aerodynamický odpor. V tomto okamihu automatizácia otvorí obtokový ventil a stlačený vzduch vstupuje do motora a obchádza malú turbínu na svojej ceste.
Všetka zložitosť tohto systému je však plne kompenzovaná pružnosťou motora a jeho najvyššími charakteristikami.
Aké sú výhody používania Twin-Turbo a má nejaké nevýhody?
Nepochybnou výhodou systému Twin Turbo je vysoký výkon s relatívne malým zdvihovým objemom motora. K tomu patrí aj vysoký krútiaci moment a výborná dynamika auta vybaveného Twin-Turbo. Motor s dvoma turbínami je oveľa ekologickejší, než normálne, pretože preplňovanie turbodúchadlom umožňuje spaľovanie paliva v systéme valcov oveľa efektívnejšie.
Medzi nevýhody biturba môžeme zdôrazniť zložitosť prevádzky takéhoto systému. Elektráreň sa stáva citlivejšou na kvalita paliva a motorového oleja. Preplňované motory vyžadujú špeciálny olej, pretože bez neho je životnosť olejového filtra výrazne znížená. Vysoké teploty, v ktorých turbíny pracujú, negatívne ovplyvňujú celý motor auta.
Hlavnou nevýhodou systému Twin-Turbo je vysoká spotreba paliva. Na vytvorenie zmesi paliva a vzduchu vo valcoch je potrebný veľký objem vzduchu, čo znamená zvýšenie dodávky paliva.
Turbíny sa pomerne rýchlo opotrebujú, ak pri zastavení auta okamžite vypnete motor. Na predĺženie životnosti Twin-Turbo by ste mali nechať motor nejaký čas bežať na voľnobeh, čím sa ochladia turbíny, a až potom môžete bezpečne vytiahnuť kľúčik zo zapaľovania.
Pamätajte! Twin-Turbo je komplexný a veľmi citlivý systém preplňovania turbodúchadlom, ktorý si vyžaduje starostlivé zaobchádzanie a kvalitné komponenty. Dodržiavanie týchto jednoduchých pravidiel vám umožní vychutnať si rýchlosť a dynamiku vášho auta čo najviac.
