Paweł Bijata

Twin Turbo, Bi-Turbo, Twin Scroll Turbo, Power Pulse Turbo

Doładowanie równoległe, a sekwencyjne
jak to działa?

Kiedyś temat był prosty do ogarnięcia, bo silnik był wolnossący albo doładowany. Mógł być wyposażony w kompresor albo turbinę. Dzisiaj natomiast często używa się układów doładowania z dwiema turbosprężarkami i czasami kompresorem. Jednak używanie zamiennie terminów Bi-Turbo oraz Twin-Turbo jest błędem.

proszę, wyłącz adblocka
reklamy na leftlane.pl nie zasłonią ci żadnych treści,
nie będą też same z siebie wydawały dźwięków

{module_contentholder,name="reklama750"}

4 Paź 12:55

GŁÓWNA

PRAWY PAS

WSPÓŁPRACA

INSTAGRAM

turbo pochodzące z 5.5 litrowego V8 od AMGStosowanie dwóch turbosprężarek, czy też łączenia ich z kompresorem ma jasny cel. Uzyskanie większej mocy, ale przede wszystkim zlikwidowanie zjawiska bezwładności turbosprężarki, czyli opóźnienia reakcji na wciśnięcie pedału gazu zwanego turbodziurą.

Silnik pracujący na wolnych obrotach generuje mało spalin, więc ta niewielka ilość gazów wylotowych nie jest w stanie natychmiast rozpędzić turbiny, która następnie napędzi wirnik sprężarki. Ciśnienie rośnie powoli, ilość powietrza wzrasta sukcesywnie, ale kierowca z początku odczuwa niedobór mocy.

Inaczej sprawa wygląda z zastosowaniem kompresora, tutaj układ nie jest zasilany spalinami, tylko paskiem połączonym z wałem korbowym. Kompresor wspomaga zatem silnik od najniższych obrotów, ale przy okazji obciąża jego pracę, a co za tym idzie powoduje również wyższe spalanie.

Co dwie turbosprężarki, to nie jedna

Wyposażenie silnika jednocześnie w dwie turbosprężarki pozwala na zniwelowanie bezwładności oraz poprawienie osiągów auta. Jednak to właśnie ich zastosowanie - jako Twin-Turbo lub Bi-Turbo - ma inne zasady działania, dlatego zamienne używanie tych terminów to błąd.

Doładowanie równoległe, czyli Bi-Turbo

Takie rozwiązanie stosowane jest zazwyczaj w silnikach o większych pojemnościach i większą liczbą cylindrów (układy V6, V8, V12, również układy rzędowe z parzystą liczbą cylindrów). Jedna turbosprężarka ma za zadanie wspomagać swoją część bloku silnika. Czyli w układzie 6 cylindrów na każdą turbosprężarkę wypada po 3 cylindry.

W tej sytuacji turbosprężarki są mniejsze, a co za tym idzie mają mniejszą bezwładność i krótszy czas reakcji silnika na dodanie gazu, niż jedna duża turbosprężarka wspomagająca wszystkie cylindry jednocześnie.

Silnik 4.0 V8 TDI wyposażony jest w 2 turbosprężarki, z tym że jedna jest elektryczna i działa przy niższych obrotach.

Doładowanie sekwencyjne - Twin-Turbo

Niektórzy producenci decydują się na montaż dwóch turbosprężarek, jednak w zupełnie innej konfiguracji i o różnych wielkościach. Tutaj urządzenia funkcjonują sekwencyjnie (nie pracują równolegle, jak w Bi-Turbo). Mniejsze urządzenie służy do doładowania w niskim zakresie obrotów, zazwyczaj w przedziale od ok. 1400–1900 obr./min do ok. 2400–3100 obr./min. Dopiero później do akcji wkracza większa turbosprężarka i całkowicie przejmuje funkcje mniejszej.

Zależenie od zastosowanego układu mniejsza turbosprężarka wcale nie musi się wyłączyć, a może również wspierać działanie większej w pełnym zakresie obrotów. Należy pamiętać, że w doładowaniu sekwencyjnym liczba cylindrów nie ma już znaczenia tak jak w przypadku doładowania równoległego.

Rozwiązanie Twin-turbo stosowane w silniku V8 od BMW

Twin-Scroll Turbo

W tym przypadku turbina jest jedna, a nie jak czasami można usłyszeć - dwie. Różnica polega na tym, że spaliny docierają do turbiny za pomocą osobnych kanałów. Jeden z nich doprowadza gazy przy małych obrotach, drugi zaś przy dużych, które następnie trafiają na inaczej ukształtowane łopatki turbiny. Dzięki temu można uniknąć zakłóceń w przepływie powietrza i uzyskać lepsze parametry silnika.

Takie rozwiązanie można spotkać we wszystkich Lexusach z dopiskiem 200t, dzięki czemu 2 litrowy silnik o mocy 245 KM osiąga 350 Nm w szerokim zakresie - 1650-4400 obr./min.

BMW w silniku o nazwie N62 poszło o krok dalej stosując 2 turbiny typu Twin-Scroll, co nazwano technologią Cross-Bank. Jednostka wyposażona jest w 8 cylindrów w układzie V w BMW M5 osiąga dzięki temu 560 KM oraz 680 Nm w imponującym zakresie - od 1500 aż do 5750 obr./min.

Twin-Charger - turbosprężarka połączona z kompresorem

Oddzielny temat stanowi natomiast połączenie dwóch systemów doładowania. Silnik jest wyposażony zarówno w kompresor jak i w turbosprężarkę. Tutaj kompresor jest odpowiedzialny za wspomaganie pracy jednostki napędowej w niskim zakresie obrotów (jest połączony z wałem). Takie rozwiązanie jest dzisiaj stosowane przez Volvo w nowym modelu Polestar, któremu obcięto pojemność z 3 litrów do 2.

turbodoładowanie i kompresor, czyli 2 litrowy silnik Volvo o mocy 302 KM, zaprezentowany w 2011 roku.

Power Pulse - ze zbiornikiem na sprężone powietrze

Co ciekawe w innych modelach Volvo (wszystkie nowe samochody mają maksymalnie 2 litry pojemności) producent stosuje obok dwóch sekwencyjnie pracujących turbosprężarek system Power Pulse. To dwulitrowy zbiornik na sprężone powietrze, które jest tutaj doprowadzane za pomocą elektrycznej sprężarki. Przy dużym obciążeniu silnika, który pracuje w niskim zakresie obrotów, turbosprężarki nie są w stanie natychmiast wygenerować dużego ciśnienia doładowania. Przydaje się zatem powietrze z dodatkowego zbiornika, które impulsem jest natychmiast tłoczone do kolektora poprzez wirnik turbiny.