Twin-turbo: jakie są jego zalety i wady?

Engine
Opublikowany

Twin-turbo, znane również jako Bi-turbo, to nazwa nadana silnikom z doładowaniem wyposażonym w dwie turbosprężarki.

Dwie turbosprężarki działają albo w konfiguracji równoległej (łącznie), albo w konfiguracji sekwencyjnej (osobno).

Treść

Podwójne turbo pracujące równolegle:

W tej konfiguracji obie turbosprężarki są tej samej wielkości, przy czym jedna turbosprężarka jest napędzana jedną połową, a druga drugą połową spalin silnika i obie pracują jednocześnie.

Jednak w większości przypadków sprężone powietrze z obu turbosprężarek jest mieszane we wspólnym kolektorze dolotowym i przesyłane do poszczególnych cylindrów. Z takim rozwiązaniem turbodoładowania można spotkać się zwłaszcza w silnikach wielocylindrowych.

Małe turbosprężarki mają niską bezwładność, więc do obrócenia turbiny potrzebna jest tylko niewielka ilość energii ze spalin. Dwie małe turbosprężarki są często używane w konfiguracji równoległej zamiast dwóch dużych.

Sekwencyjnie pracujące Twin-turbo:

W częściej stosowanej konfiguracji sekwencyjnej jedna turbosprężarka jest mała, a druga większa. Mniejsza turbosprężarka pracuje przy niskich prędkościach, pracując przy średnich i wyższych z góry określonych prędkościach obrotowych silnika. Tylko duża turbosprężarka pracuje samodzielnie.

Przy takiej konfiguracji turbosprężarki mogą też pracować tak, że mniejsza turbosprężarka będzie pracowała w całym spektrum obrotów, a większa będzie się do niej podłączała dopiero na wysokich obrotach.

Powód zastosowania dwóch turbosprężarek o różnej wielkości jest bardzo prosty. Duże turbosprężarki są mniej wydajne przy niskich obrotach, co skutkuje niższym ciśnieniem w kolektorze dolotowym. I odwrotnie, mniejsze turbosprężarki obracają się szybciej przy niższych obrotach, ale nie mogą dostarczyć wystarczającej ilości sprężonego powietrza przy wyższych obrotach.

Działający sekwencyjnie Twin-turbo spełnia zarówno wysokie wymagania wydajnościowe, jak i zapotrzebowanie na elastyczność silnika przy niskich obrotach. Dodatkowo Twin-turbo pomaga znacznie zredukować turbo lag, tzw. turbo lag. Ta konstrukcja wymaga skomplikowanych zestawów rur do zasilania obu turbosprężarek.

Jakie są zalety Twin-turbo?

  • Podwójna turbosprężarka spełnia wymagania dotyczące wysokich osiągów, ale wymaga również elastyczności silnika przy niskich obrotach.
  • Podwójne turbo znacznie eliminuje turbodziurę.

Jakie są wady Twin-turbo?

  • Wysoka cena
  • Skomplikowana konstrukcja
  • Wyższe koszty obsługi

Film, w którym Jason z Engineering Explained wyjaśnia działanie Twin-turbo (po angielsku):