Twin Turbo-sistemo

Enhavo

Se dizela motoro estas ekipita kun turbino defaŭlte, tiam benzina motoro facile malhavas turboŝarĝilon. Tamen, en la moderna aŭtindustrio, turboŝarĝilo por aŭto ne plu estas konsiderata ekzotika (detale pri kia mekanismo ĝi estas kaj kiel ĝi funkcias, ĝi estas priskribita en alia artikolo).

En la priskribo de iuj novaj aŭtomodeloj menciiĝas biturbo aŭ ĝemela turbo. Ni pripensu, kia sistemo ĝi estas, kiel ĝi funkcias, kiel la kompresoroj povas esti konektitaj en ĝi. Fine de la recenzo, ni diskutos la avantaĝojn kaj malavantaĝojn de ĝemela turbo.

Kio estas Twin Turbo?

Ni komencu per la terminologio. La frazo biturbo ĉiam signifos, ke unue, ĉi tio estas turboŝarĝita tipo de motoro, kaj due, la skemo de malvola aera injekto en la cilindrojn inkluzivos du turbinojn. La diferenco inter biturbo kaj ĝemel-turbo estas, ke en la unua kazo estas uzataj du malsamaj turbinoj, kaj en la dua ili estas la samaj. Kial — ni iom poste eltrovos ĝin.

La deziro atingi superecon en vetkuro igis aŭtoproduktantojn serĉi manierojn plibonigi la rendimenton de norma eksplodmotoro sen drastaj intervenoj en ĝia projektado. Kaj la plej efika solvo estis la enkonduko de aldona aerblovilo, pro kiu pli granda volumo eniras la cilindrojn, kaj la efikeco de la unuo pliiĝas.

Twin Turbo-sistemo

Tiuj, kiuj veturis aŭton kun turbina motoro almenaŭ unufoje en la vivo, rimarkis, ke ĝis la motoro turniĝos ĝis certa rapideco, la dinamiko de tia aŭto estas malvigla, por diri ĝin milde. Sed tuj kiam la turbo ekfunkcias, la reago de la motoro pliiĝas, kvazaŭ ridgaso eniris la cilindrojn.

La inercio de tiaj instalaĵoj instigis inĝenierojn pripensi krei alian modifon de la turbinoj. Komence la celo de ĉi tiuj mekanismoj estis ĝuste forigi ĉi tiun negativan efikon, kiu influis la efikecon de la konsumada sistemo (legu pli pri ĝi en alia recenzo).

Kun la paso de la tempo oni komencis uzi turboŝarĝon por redukti konsumon de brulaĵo, sed samtempe pliigi la rendimenton de la eksplodmotoro. La instalado ebligas al vi pligrandigi la tordmomantan gamon. La klasika turbino pliigas la rapidon de la aerfluo. Pro tio, pli granda volumo eniras la cilindron ol tiu de la aspirita, kaj la kvanto de brulaĵo ne ŝanĝiĝas.

Pro ĉi tiu procezo, la kunpremo pliiĝas, kiu estas unu el la ŝlosilaj parametroj influantaj la motoran potencon (por kiel mezuri ĝin, legu tie). Kun la paso de tempo, entuziasmuloj pri aŭto-agordo ne plu kontentiĝis pri la fabrikaj ekipaĵoj, do kompanioj pri modernigo de sportaŭtoj komencis uzi malsamajn mekanismojn, kiuj enigas aeron en la cilindrojn. Danke al la enkonduko de aldona premsistemo, la specialistoj sukcesis pligrandigi la potencialon de la motoroj.

Twin Turbo-sistemo

Kiel plia evoluo de la turbo por motoroj, aperis la sistemo Twin Turbo. Kompare kun klasika turbino, ĉi tiu instalaĵo permesas al vi forigi eĉ pli da potenco de la interna brula motoro, kaj por entuziasmuloj pri aŭtomobila agordo ĝi donas aldonan potencialon por plibonigi sian veturilon.

Kiel funkcias ĝemela turbo?

Konvencia natura kandidatita motoro funkcias laŭ la principo de freŝa aero per vakuo kreita de piŝtoj en la enira vojo. Dum la fluo moviĝas laŭ la vojo, malgranda kvanto de benzino eniras ĝin (se temas pri benzina eksplodmotoro), se ĝi estas karburila aŭto aŭ brulaĵo estas injektita pro la funkciado de injekciilo (legu pli pri kio specoj de deviga brulaĵo).

Kunpremo en tia motoro rekte dependas de la parametroj de la bieloj, cilindra volumo, ktp. Koncerne al konvencia turbino, laboranta pri la fluo de ellasgasoj, ĝia rotorulo pliigas la aeron enirantan en la cilindrojn. Ĉi tio pliigas la efikecon de la motoro, ĉar pli da energio liberiĝas dum bruligado de la aera-brula miksaĵo kaj la paro estas pliigita.

Twin Turbo-sistemo

Ĝemela turbo funkcias simile. Nur en ĉi tiu sistemo la efiko de la "pripensemo" de la motoro estas forigita dum la turbina rotoro turniĝas. Ĉi tio estas atingita instalante plian mekanismon. Malgranda kompresoro akcelas la akcelon de la turbino. Kiam la ŝoforo premas la gaspedalon, tia aŭto akcelas pli rapide, ĉar la motoro preskaŭ tuj reagas al la ago de la ŝoforo.

Menciindas, ke la dua mekanismo en ĉi tiu sistemo povas havi alian projektan kaj funkcian principon. En pli progresinta versio, pli malgranda turbino estas ŝpinita kun malpli forta ellasgasa fluo, kiu pliigas la alvenantan fluon je pli malaltaj rapidoj, kaj la eksplodmotoro ne bezonas esti ŝpinita ĝis la limo.

🚀Pli multe pri la temo:
  Kiel ŝanĝi la rapidumujon?

Tia sistemo funkcios laŭ la sekva skemo. Kiam la motoro startas, dum la aŭto estas senmova, la unuo funkcias al malrapida rapideco. En la enirpado, natura movado de freŝa aero formiĝas pro la vakuo en la cilindroj. Ĉi tiun procezon faciligas malgranda turbino, kiu komencas rotacii je malalta rpm. Ĉi tiu elemento iomete pliigas tiradon.

Dum la krankoŝafta rpm pliiĝas, la ellasilo fariĝas pli intensa. En ĉi tiu tempo, la pli malgranda superŝargilo turniĝas pli kaj la troa ellasgasa fluo komencas influi la ĉefan unuon. Kun pliigo de la rapido de la rotor, pliigita aera volumo eniras la enirpadon pro la pli granda puŝo.

Duobla akcelo forigas la severan potencan ŝanĝon, kiu ĉeestas en klasikaj dizeloj. Je meza rapido de la interna brulmotoro, kiam la granda turbino nur komencas turniĝi, la malgranda superŝargilo atingas sian maksimuman rapidon. Kiam pli da aero eniras la cilindron, la degasa premo kreskas, pelante la ĉefan superŝargilon. Ĉi tiu reĝimo forigas la rimarkindan diferencon inter la tordmomanto de la maksimuma motora rapido kaj la inkludo de la turbino.

Twin Turbo-sistemo

Kiam la eksplodmotoro atingas sian maksimuman rapidon, la kompresoro ankaŭ atingas la liman nivelon. La duobla akcila dezajno estas desegnita tiel ke la inkludo de granda superŝargilo malebligas al la pli malgranda ekvivalento troŝarĝadon de troŝarĝo.

La duobla aŭtomobila kompresoro liveras premon en la eniga sistemo, kiun oni ne povas atingi per konvencia superŝargado. En motoroj kun klasikaj turbinoj, ĉiam ekzistas turbo-malfruo (rimarkebla diferenco en la potenco de la potenca unuo inter atingi sian maksimuman rapidon kaj ŝalti la turbinon). Konekti pli malgrandan kompresoron forigas ĉi tiun efikon, havigante glatan motoran dinamikon.

En ĝemela turboŝarĝo, tordmomanto kaj potenco (legu pri la diferenco inter ĉi tiuj konceptoj en alia artikolo) de la potenca unuo disvolviĝas en pli larĝa rpm-gamo ol tiu de simila motoro kun unu superŝargilo.

Specoj de superŝargaj skemoj kun du turboŝarĝiloj

Do, la teorio pri funkciado de turboŝarĝiloj pruvis ilian praktikecon por sekure pliigi la potencon de la potenca unuo sen ŝanĝi la projektadon de la motoro mem. Pro tio, inĝenieroj de malsamaj kompanioj disvolvis tri efikajn specojn de ĝemela turbo. Ĉiu speco de sistemo estos aranĝita laŭ sia propra maniero, kaj havos iomete alian principon de funkciado.

Hodiaŭ la jenaj specoj de duoblaj turboŝarĝaj sistemoj estas instalitaj en aŭtoj:

  • Paralela;
  • Konsekvenca;
  • Paŝita.

Ĉiu tipo malsamas laŭ la liga diagramo de la bloviloj, iliaj grandecoj, la momento kiam ĉiu el ili ekfunkcios, kaj ankaŭ la karakterizaĵoj de la prema procezo. Ni konsideru ĉiun tipon de sistemo aparte.

Paralela turbina liga diagramo

Plejofte paralela speco de turboŝarĝado estas uzata en motoroj kun V-forma cilindrbloko. La aparato de tia sistemo estas jena. Unu turbino necesas por ĉiu cilindra sekcio. Ili havas la samajn dimensiojn kaj ankaŭ paralelas unu al la alia.

La ellasaj gasoj estas egale distribuitaj en la ellasilo kaj iras al ĉiu turboŝarĝilo en la samaj kvantoj. Ĉi tiuj me mechanismsanismoj funkcias same kiel ĉe enreta motoro kun unu turbino. La sola diferenco estas, ke ĉi tiu tipo de biturbo havas du identajn blovilojn, sed la aero de ĉiu el ili ne estas distribuita tra la sekcioj, sed estas konstante injektita en la komunan vojon de la sistemo de eniro.

Twin Turbo-sistemo

Se ni komparas tian skemon kun ununura turbina sistemo en enreta potenca unuo, tiam ĉi-kaze la ĝemela turbodezajno konsistas el du pli malgrandaj turbinoj. Ĉi tio postulas malpli da energio por turni siajn rotorojn. Tial la superŝargiloj estas konektitaj malpli rapide ol unu granda turbino (malpli da inercio).

Ĉi tiu aranĝo forigas la formadon de tia akra turbo-malfruo, kiu okazas ĉe konvenciaj eksplodaj motoroj kun unu superŝargilo.

Sinsekva inkludo

La serio Biturbo-tipo ankaŭ antaŭvidas la instaladon de du identaj bloviloj. Nur ilia laboro estas malsama. La unua me mechanismanismo en tia sistemo funkcios konstante. La dua aparato estas konektita nur en certa reĝimo de motora funkciado (kiam ĝia ŝarĝo pliiĝas aŭ la krankoŝafta rapideco plialtiĝas).

Kontrolo en tia sistemo estas provizita per elektroniko aŭ valvoj, kiuj reagas al la premo de la preterpasanta rivereto. La ECU, laŭ la programitaj algoritmoj, determinas en kiu momento konekti la duan kompresoron. Ĝia veturado estas provizita sen ŝalti la individuan motoron (la mekanismo ankoraŭ funkcias ekskluzive laŭ la premo de la ellasgasa fluo). La kontrolunuo aktivigas la funkciigilojn de la sistemo, kiu regas la movadon de ellasgasoj. Por tio oni uzas elektrajn valvojn (en pli simplaj sistemoj temas pri ordinaraj valvoj, kiuj reagas al la fizika forto de la fluanta fluo), kiuj malfermas / fermas aliron al la dua blovilo.

Twin Turbo-sistemo
Maldekstre montriĝas la principo de funkciado je malalta kaj meza rapideco de la interna brulmotoro; Dekstre - la cirkvito je revolucioj, super mezumo.

Kiam la kontrolunuo plene malfermas aliron al la rotor de la dua ilaro, ambaŭ aparatoj funkcias paralele. Tial ĉi tiu modifo ankaŭ nomiĝas seria-paralela. La funkciado de la du blovistoj ebligas aranĝi pli grandan premon de la alvenanta aero, ĉar iliaj provizaj rotoroj estas konektitaj al unu enira vojo.

🚀Pli multe pri la temo:
  Noktvida sistemo por aŭto

Ĉi-kaze ankaŭ pli malgrandaj kompresoroj estas instalitaj ol en konvencia sistemo. Ĉi tio ankaŭ reduktas la efekton de turbo-malfruo kaj disponigas maksimuman tordmomanton je pli malaltaj motoraj rapidoj.

Ĉi tiu speco de biturbo estas instalita sur motoroj kun dizelo kaj benzino. La projektado de la sistemo ebligas al vi instali eĉ ne du, sed tri kompresorojn kunigitajn inter si. Ekzemplo de tia modifo estas la disvolviĝo de BMW (Triple Turbo), kiu estis prezentita en 2011.

Paŝoskemo

La enscenigita ĝemela rula sistemo estas konsiderata la plej progresinta speco de ĝemela turboŝarĝado. Malgraŭ tio, ke ĝi ekzistas ekde 2004, la du-ŝtupa speco de superŝargado pruvis sian efikecon plej teknike. Ĉi tiu Twin Turbo estas instalita sur iuj specoj de dizelaj motoroj evoluigitaj de Opel. La paŝita superŝargila ekvivalento de Borg Wagner Turbo Sistems taŭgas por iuj motoroj de interna brulado de BMW kaj Cummins.

La turboŝarĝa skemo konsistas el du diversgrandaj superŝargiloj. Ili estas instalitaj sinsekve. La fluo de ellasgasoj estas kontrolita per elektrovalvoj, kies funkciado estas elektronike kontrolita (ekzistas ankaŭ mekanikaj valvoj, kiuj estas pelataj de premo). Aldone la sistemo estas ekipita per valvoj, kiuj ŝanĝas la direkton de la malŝarĝa fluo. Ĉi tio ebligos aktivigi la duan turbinon kaj malŝalti la unuan, por ke ĝi ne fiaskos.

La sistemo havas la sekvan principon de funkciado. Kromvalvo estas instalita en la degasa dukto, kiu fortranĉas la fluon de la hoso iranta al la ĉefa turbino. Kiam la motoro funkcias je malalta rpm, ĉi tiu branĉo fermiĝas. Rezulte, la ellasilo trapasas malgrandan turbinon. Pro la minimuma inercio, ĉi tiu mekanismo provizas plian aeran volumon eĉ ĉe malaltaj ICE-ŝarĝoj.

Twin Turbo-sistemo
1. Malvarmigi la alvenantan aeron; 2.Bypass (prema kromangia valvo); 3. Turboŝarĝila alta premo fazo; 4. Malalta premfazo-turboŝarĝilo; 5. Pretervoja valvo de la ellas-sistemo.

Tiam la fluo moviĝas tra la ĉefa turbina rotor. Ĉar ĝiaj klingoj komencas rotacii ĉe pli alta premo ĝis la motoro atingas mezan rapidon, la dua mekanismo restas senmova.

Ekzistas ankaŭ kromangia valvo en la enira vojo. Je malaltaj rapidoj, ĝi estas fermita, kaj la aerfluo funkcias preskaŭ sen injekto. Dum la ŝoforo rampas la motoron, la malgranda turbino turniĝas pli forte, pliigante la premon en la enira vojo. Ĉi tio siavice pliigas la premon de la ellasaj gasoj. Ĉar la premo en la ellas-linio fariĝas pli forta, la rubopordo iomete malfermiĝas, tiel ke la malgranda turbino daŭre rotacias, kaj iom da la fluo direktiĝas al la granda blovilo.

Iom post iom, la granda blovilo komencas rotacii. Dum la krankoŝafta rapideco pliiĝas, ĉi tiu procezo intensiĝas, kio pli malfermas la valvon kaj pli grandskale turniĝas la kompresoro.

Kiam la eksplodmotoro atingas mezan rapidecon, la malgranda turbino jam funkcias maksimume, kaj la ĉefa superŝargilo ĵus ekŝpinis, sed ne atingis sian maksimumon. Dum la funkciado de la unua etapo, la ellasgasoj trairas la rotoron de la malgranda mekanismo (dum ĝiaj klingoj rotacias en la eniga sistemo), kaj estas forigitaj al la katalizilo tra la klingoj de la ĉefa kompresoro. En ĉi tiu stadio, aero estas ensuĉita tra la rotor de la granda kompresoro kaj trapasita tra la rotacia pli malgranda ilaro.

Fine de la unua etapo, la rubopordo estas plene malfermita kaj la elfluofluo estas jam plene direktita al la ĉefa akcelilo. Ĉi tiu mekanismo turniĝas pli forte. La kromangia sistemo estas ĝustigita tiel ke la malgranda blovilo estas tute malaktivigita en ĉi tiu etapo. La kialo estas, ke kiam la meza kaj maksimuma rapido de granda turbino estas atingita, ĝi kreas tiel fortan kapon, ke la unua etapo simple malebligas ĝin eniri la cilindrojn ĝuste.

Twin Turbo-sistemo

En la dua etapo de premado, la ellasaj gasoj preterpasas la malgrandan rotoron, kaj la alvenanta fluo direktiĝas ĉirkaŭ la malgranda mekanismo - rekte en la cilindrojn. Danke al ĉi tiu sistemo, aŭtoproduktantoj sukcesis forigi la grandan diferencon inter alta tordmomanto je minimuma rpm kaj maksimuma potenco atinginte maksimuman krankoŝaftan rapidon. Ĉi tiu efiko estis konstanta kunulo de iu ajn konvencia superŝargita dizela motoro.

Avantaĝoj kaj malavantaĝoj de duobla turboŝarĝo

Biturbo malofte estas instalita sur malaltaj motoroj. Esence ĉi tio estas la ekipaĵo, pri kiu dependas potencaj maŝinoj. Nur en ĉi tiu kazo eblas preni la optimuman tordmomantan indikilon jam je pli malaltaj rapidoj. Ankaŭ la malgrandaj dimensioj de la interna brulmotoro ne estas malhelpo al pliigo de la potenco de la potenca unuo. Danke al la ĝemela turboŝarĝado, deca fuelefikeco atingiĝas kompare kun sia nature aspirita samrangulo, kiu evoluigas identan potencon.

🚀Pli multe pri la temo:
  Kion vi bezonas scii pri bremsa sistemo de aŭto?

Unuflanke, estas avantaĝo de ekipaĵo, kiu stabiligas la ĉefajn procezojn aŭ pliigas ilian efikecon. Sed aliflanke, tiaj mekanismoj ne estas sen aldonaj malavantaĝoj. Kaj ĝemela turboŝarĝado ne estas escepto. Tia sistemo havas ne nur pozitivajn aspektojn, sed ankaŭ iujn seriozajn malavantaĝojn, pro kiuj iuj aŭtistoj rifuzas aĉeti tiajn aŭtojn.

Unue konsideru la avantaĝojn de la sistemo:

  1. La ĉefa avantaĝo de la sistemo estas la forigo de la turbo-lag, kiu estas tipa por ĉiuj motoroj de interna brulado ekipitaj per konvencia turbino;
  2. La motoro ŝanĝas al potenca reĝimo pli facile;
  3. La diferenco inter maksimuma tordmomanto kaj potenco estas signife reduktita, ĉar pliigante la aerpremon en la eniga sistemo, la plej multaj el la njutonoj restas haveblaj en pli larĝa motora rapideco;
  4.  Reduktas la konsumon de brulaĵo necesa por atingi maksimuman potencon;
  5. Ĉar la aldona dinamiko de la aŭto disponeblas je malpli altaj motoraj rapidoj, la ŝoforo ne devas tiel streĉi ĝin;
  6. Reduktante la ŝarĝon sur la eksplodmotoro, la eluziĝo de lubrikaĵoj reduktiĝas, kaj la malvarmiga sistemo ne funkcias laŭ pliigita reĝimo;
  7. Ellasgasoj ne simple elverŝiĝas en la atmosferon, sed la energio de ĉi tiu procezo estas utila.
Twin Turbo-sistemo

Nun ni atentu la ĉefajn malavantaĝojn de ĝemela turbo:

  • La ĉefa malavantaĝo estas la komplekseco de la projektado de la eniraj kaj elĉerpaj sistemoj. Ĉi tio precipe validas por novaj sistemaj modifoj;
  • La sama faktoro influas la koston kaj prizorgadon de la sistemo - ju pli kompleksa estas la mekanismo, des pli multekostaj estas ĝia riparo kaj ĝustigo;
  • Alia malavantaĝo ankaŭ asociiĝas kun la komplekseco de la sistemo-projektado. Ĉar ili konsistas el granda nombro da kromaj partoj, ekzistas ankaŭ pli da nodoj, en kiuj rompiĝo povas okazi.

Aparte menciindas la klimato de la areo, en kiu funkcias la turboŝarĝita maŝino. Ĉar la rotor de la superŝargilo foje turniĝas super 10 mil rpm, ĝi bezonas altkvalitan lubrikadon. Kiam la aŭto restas dum la nokto, la graso iras en la restejon, do plej multaj partoj de la unuo, inkluzive de la turbino, fariĝas sekaj.

Se vi ekbruligas la motoron matene kaj funkciigas ĝin per decaj ŝarĝoj sen antaŭvarmiĝo, vi povas mortigi la superŝargilon. La kialo estas, ke seka frotado akcelas la eluziĝon de la frotaj partoj. Por forigi ĉi tiun problemon, antaŭ ol porti la motoron al altaj rapidoj, vi devas atendi iomete dum la oleo estas pumpita tra la tuta sistemo kaj atingas la plej malproksimajn nodojn.

Somere vi ne devas pasigi multan tempon pri tio. En ĉi tiu kazo, la oleo en la kuirujo havas sufiĉan fluecon, por ke la pumpilo rapide pumpu ĝin. Sed vintre, precipe en severaj frostoj, ĉi tiu faktoro ne povas esti ignorata. Estas pli bone pasigi kelkajn minutojn varmigante la sistemon ol, post mallonga tempo, elĵeti decan kvanton por aĉeti novan turbinon. Aldone menciindas, ke pro konstanta kontakto kun ellasgasoj, la rotor de la bloviloj povas varmiĝi ĝis mil gradoj.

Twin Turbo-sistemo

Se la mekanismo ne ricevas taŭgan lubrikadon, kiu paralele plenumas la funkcion malvarmigi la aparaton, ĝiaj partoj frotos unu kontraŭ la alia seke. La foresto de oleofilmo kaŭzos akran pliiĝon de la temperaturo de la partoj, havigante al ili termikan ekspansion, kaj rezulte de ilia akcelita eluziĝo.

Por certigi fidindan funkciadon de la ĝemela turboŝarĝilo, sekvu la samajn procedojn kiel por konvenciaj turboŝarĝiloj. Unue necesas ŝanĝi la oleon ĝustatempe, kiu estas uzata ne nur por lubrikado, sed ankaŭ por malvarmigo de la turbinoj (pri la procedo por anstataŭigi la lubrikaĵon, nia retejo havas aparta artikolo).

Due, ĉar la rotoroj de la blovistoj estas en rekta kontakto kun la ellasaj gasoj, la kvalito de la brulaĵo devas esti alta. Danke al tio, karbonaj deponejoj ne amasiĝos sur la klingoj, kio malhelpas la liberan rotacion de la rotor.

Konklude, ni ofertas mallongan filmeton pri malsamaj turbinoj-modifoj kaj iliaj diferencoj:

Semyon diros al vi! Ĝemela TURBO aŭ granda SINGLE? 4 turbinoj po motoro? Nova teknika sezono!

Demandoj kaj respondoj:

Kio estas pli bona bi-turbo aŭ du-turbo? Ĉi tiuj estas motoraj turboŝarĝaj sistemoj. En motoroj kun biturbo, la turbo-malfruo estas glatigita kaj la akcela dinamiko estas ebenigita. En ĝemel-turbo-sistemo, ĉi tiuj faktoroj ne ŝanĝas, sed la rendimento de la interna brula motoro pliiĝas.

Kio estas la diferenco inter bi-turbo kaj ĝemel-turbo? Biturbo estas serio-ligita turbinsistemo. Danke al ilia sinsekva inkludo, la turbotruo estas forigita dum akcelado. Ĝemelturbo estas nur du turbinoj por pliigi potencon.

Kial vi bezonas ĝemelan turbon? Du turbinoj disponigas pli grandan volumenon de aero en la cilindron. Pro tio, la regreso plifortiĝas dum la brulado de BTC - pli da aero estas kunpremita en la sama cilindro.

SIMILAJ ARTIKOLOJ
ĉefa » Artikoloj » Aŭtomataj terminoj » Twin Turbo-sistemo

Aldoni komenton