Twin Turbo sistema

Diesel motor batek turbinaz hornituta badago lehenespenez, orduan gasolina motor batek erraz egin dezake turboalimentaziorik gabe. Hala ere, automobilgintzako industria modernoan jada ez da exotikotzat jotzen autoentzako turbokonpresorea (zer mekanismo mota den eta nola funtzionatzen duen zehazten da. beste artikulu batean).

Auto modelo berri batzuen deskribapenean biturbo edo twin turbo bezalako gauzak aipatzen dira. Ikus dezagun zer sistema mota den, nola funtzionatzen duen, konpresoreak nola konektatu daitezkeen bertan. Berrikusketaren amaieran turbo bikiaren alde onak eta txarrak aztertuko ditugu.

Zer da Twin Turbo?

Has gaitezen terminologiatik. Biturbo esaldiak beti esan nahi du, lehenik eta behin, turbo-motor mota bat dela, eta, bigarrenik, zilindroetan behartutako airearen injekzio eskemak bi turbina barne hartuko ditu. Biturbo eta twin-turbo arteko aldea da lehenengo kasuan bi turbina ezberdin erabiltzen direla, eta bigarrenean berdinak direla. Zergatik - geroago ulertuko dugu.

Lasterketetan nagusitasuna lortzeko nahiak auto-fabrikatzaileek barne errekuntzako motor estandarraren errendimendua hobetzeko moduak bilatzera eraman ditu bere diseinuan esku-hartze zorrotzik egin gabe. Eta irtenbiderik eraginkorrena aire putzagailu gehigarri bat sartzea izan zen, bolumen handiagoa sartzen baitzen zilindroetan eta unitatearen eraginkortasuna handitzen da.

Turbinako motor batekin autoa bizitzan behin gutxienez gidatu dutenek ohartu dira motorra abiadura jakin batera biratu arte, auto horren dinamika geldoa dela, arin esateko. Baina turboa funtzionatzen hasi bezain laster, motorraren erantzuna handitzen da, oxido nitrosoa zilindroetan sartu balitz bezala.

Instalazio horien inertziak ingeniariei turbinen beste aldaketa bat sortzea pentsatu zien. Hasieran, mekanismo horien xedea, hain zuzen ere, hartze sistemaren eraginkortasunean eragina zuen efektu negatibo hau ezabatzea zen (irakurri horri buruz gehiago beste berrikuspen batean).

Denborarekin, turbokarga erabiltzen hasi zen erregai kontsumoa murrizteko, baina, aldi berean, barne errekuntzako motorren errendimendua handitzeko. Instalazioak momentu-tartea zabaltzeko aukera ematen du. Turbina klasikoak airearen fluxuaren abiadura handitzen du. Horregatik, zilindroan aspiratuarena baino bolumen handiagoa sartzen da eta erregai kopurua ez da aldatzen.

Prozesu hori dela eta, konpresioa handitzen da, hau da, motorraren potentziari eragiten dion parametro nagusietako bat (nola neurtzeko, irakurri Hemen). Denborarekin, autoak sintonizatzeko zaleak jada ez zeuden fabrikako ekipamenduarekin konforme, beraz, kirol autoak modernizatzeko enpresak zilindroetan airea sartzen duten mekanismo desberdinak erabiltzen hasi ziren. Presurizazio sistema osagarria ezarrita, espezialistek motorren potentziala zabaltzea lortu zuten.

Motorretarako turboaren eboluzio gisa, Twin Turbo sistema agertu zen. Turbina klasiko batekin alderatuta, instalazio honek barne errekuntzako motorreko potentzia are gehiago kentzea ahalbidetzen du, eta auto-sintonizazio zaleei beren ibilgailua hobetzeko potentzial gehigarria eskaintzen die.

Nola funtzionatzen du turbo bikiak?

Aspirazio naturaleko ohiko motor batek aire freskoa hartzearen printzipioaren arabera funtzionatzen du sarrerako bidean pistoiek sortutako hutsaren bidez. Emaria bidean zehar mugitzen den heinean, gasolina kantitate txiki bat sartzen da bertan (gasolina motor baten kasuan), karburadorea den autoa bada edo erregaia injektatzen bada injektorearen funtzionamendua dela eta (irakurri zer behartutako erregai hornikuntza motak).

Motor horren konpresioa zuzenean biela parametroen, zilindroaren bolumenaren eta abarren araberakoa da. Ohiko turbina bati dagokionez, ihes-gasen fluxuan lan eginez, bere errodagailuak zilindroetan sartzen den airea handitzen du. Horrek motorraren eraginkortasuna areagotzen du, aire-erregaiaren nahasketaren errekuntzan energia gehiago askatzen baita eta momentua handitzen baita.

Twin turbo-k antzera funtzionatzen du. Sistema horretan bakarrik ezabatzen da motorraren "pentsamoldearen" efektua turbinaren errodagailua biraka ari den bitartean. Hori mekanismo osagarri bat instalatuta lortzen da. Konpresore txiki batek turbinaren azelerazioa bizkortzen du. Gidariak gas pedala sakatzen duenean, auto horrek azkarrago bizkortzen du, motorrak ia berehala erreakzionatzen baitu gidariaren ekintzaren aurrean.

Aipatzekoa da sistema honetako bigarren mekanismoak beste diseinu eta funtzionamendu printzipio bat izan dezakeela. Bertsio aurreratuago batean, turbina txikiago bat sortzen da ihes-gasen fluxu ez hain indartsuarekin, hartara sarrerako fluxua abiadura txikiagoan handituz, eta barne errekuntzako motorra ez da mugatu beharrik biratu beharrik.

Sistema horrek hurrengo eskemaren arabera funtzionatuko du. Motorra martxan dagoenean, autoa geldirik dagoen bitartean, unitateak abiadura txikian funtzionatzen du. Sarrera-bidean, aire freskoaren mugimendu naturala sortzen da zilindroetako hutsunea dela eta. Prozesu hori bira / min txikian biratzen hasten den turbina txiki batek errazten du. Elementu honek trakzio apur bat handitzen du.

Biela-biraren bira / min igo ahala, ihesa biziagoa da. Une honetan, superkargagailu txikiagoak gehiago biratzen du eta gehiegizko ihes-gasen jarioak unitate nagusia eragiten hasten da. Giragailuaren abiadura handituz gero, aire bolumen handiagoa sartzen da sarrerako bidean, bultzada handiagoa dela eta.

Bultzada bikoitzak diesel klasikoetan dagoen potentzia aldaketa gogorra ezabatzen du. Barne-errekuntzako motorraren abiadura ertainean, turbina handia biraka hasten ari denean, superkargagailu txikiak abiadura maximoa lortzen du. Zilindroan aire gehiago sartzen denean, ihesaren presioa areagotzen da, superkargagailu nagusia eraginez. Modu honek motorreko abiadura maximoko momentuaren eta turbina sartzearen arteko desberdintasun nabarmena ezabatzen du.

Barne-errekuntzako motorrak abiadura maximoa lortzen duenean, konpresoreak ere muga-maila lortzen du. Bultzada bikoitzeko diseinua superkargatzaile handi bat sartzeak kontrako karga txikia gainkargatzea saihesteko diseinatuta dago.

Automozioko konpresore bikoitzak sarrerako sisteman presioa ematen du ohiko gainkargarekin lortu ezin dena. Turbina klasikoak dituzten motorretan, beti dago turbo-desfasea (potentzia-unitatearen potentziaren diferentzia nabaria da abiadura maximoa lortu eta turbinak piztu artean). Konpresore txikiago bat konektatzeak efektu hau ezabatzen du, motorren dinamika leuna eskainiz.

Turboalimentazio bikian, momentuan eta potentzian (irakurri kontzeptu horien arteko aldeari buruz beste artikulu bateanpotentzia-unitatearen supermargagailu bat duen antzeko motor batena baino bira-bira zabalagoan garatzen da.

Bi turbokargagailuekin gainkargatzeko eskema motak

Beraz, turbokonpresoreen funtzionamenduaren teoriak praktikotasuna frogatu du potentzia unitatearen potentzia segurtasunez handitzeko, motorraren diseinua bera aldatu gabe. Hori dela eta, konpainia desberdinetako ingeniariek hiru turbo bikien mota eraginkorrak garatu dituzte. Sistema mota bakoitza bere erara antolatuko da, eta funtzionamendu printzipio zertxobait desberdina izango du.

Gaur egun, turbokarga sistema bikoitzeko sistema hauek instalatzen dira autoetan:

• Paraleloa;
• Koherentea;
• Mailakatuta.

Mota bakoitza desberdina da haizagailuen konexio-diagraman, haien tamainetan, horietako bakoitza martxan jarriko den unean eta presurizazio prozesuaren ezaugarriak. Ikus dezagun sistema mota bakoitza bereiz.

Turbinaren konexio diagrama paraleloa

Kasu gehienetan, turbokargatze mota paralelo bat erabiltzen da V formako zilindro blokearen diseinua duten motorretan. Sistema horren gailua honako hau da. Zilindro atal bakoitzeko turbina bat behar da. Dimentsio berdinak dituzte eta elkarren artean paraleloak dira.

Ihes-gasak modu uniformean banatzen dira ihes-traktuan eta turbokonpresore bakoitzera kantitate berdinetan joaten dira. Mekanismo horiek turbina bakarra duen lineako motor baten kasuan bezala funtzionatzen dute. Desberdintasun bakarra da biturbo mota honek bi haizagailu berdin dituela, baina horietako bakoitzaren airea ez dago sekzioetan banatuta, sarrerako sistemaren bide arruntean etengabe injektatzen da.

Eskema hori lineako potentzia unitate bateko turbina sistema bakarrarekin konparatzen badugu, kasu honetan bi turbo diseinuak bi turbina txikiagoak ditu. Horrek energia gutxiago behar du beren errodagailuak biratzeko. Hori dela eta, superkargagailuak turbina handi batek baino abiadura txikiagoarekin konektatzen dira (inertzia gutxiago).

Antolamendu horri esker, turbo atzerapen zorrotza sortzen da, superkargagailu bat duten barne-errekuntzako ohiko motoreetan gertatzen dena.

Inklusio sekuentziala

Biturbo motako serieak bi putz berdin instalatzeko aukera ere eskaintzen du. Haien lana bakarrik da desberdina. Sistema horren lehen mekanismoak modu iraunkorrean funtzionatuko du. Bigarren gailua motorraren funtzionamendu modu jakin batean soilik konektatzen da (bere karga handitzen denean edo birabarkiaren abiadura igotzen denean).

Sistema horretako kontrola igarotzen den korrontearen presioaren aurrean erreakzionatzen duten elektronikek edo balbulek ematen dute. ECUak, programatutako algoritmoen arabera, zehazten du zein momentutan konektatu behar den bigarren konpresorea. Bere motorra banako motorra piztu gabe ematen da (mekanismoak ihes-gasen korrontearen presioan soilik funtzionatzen du). Aginte-unitateak ihes-gasen mugimendua kontrolatzen duen sistemaren eragileak aktibatzen ditu. Horretarako, balbula elektrikoak erabiltzen dira (sistema sinpleagoetan, fluxuaren fluxuaren indar fisikoaren aurrean erreakzionatzen duten balbula arruntak dira), bigarren haizagailurako sarbidea ireki / ixten dutenak.

Ezkerrean, motorraren abiadura baxuko eta ertaineko funtzionamendu-printzipioa erakusten da; Eskuinean - eskema batez besteko abiaduraren gainetik.

Kontrol unitateak bigarren engranajearen errodagailurako sarbidea guztiz irekitzen duenean, bi gailuek paraleloan funtzionatzen dute. Hori dela eta, aldaketa horri serie-paraleloa ere deitzen zaio. Bi haizagailuen funtzionamenduak sarrerako airearen presio handiagoa antolatzea ahalbidetzen du, haien hornidura-errodagailuak sarrerako bide batera konektatzen baitira.

Kasu honetan, ohiko sisteman baino konpresore txikiagoak ere instalatzen dira. Horrek turbo lag efektua ere murrizten du eta momentu maximoa motorraren abiadura txikiagoan eskuragarri bihurtzen du.

Biturbo mota hau gasolioko eta gasolinako unitateetan instalatzen da. Sistemaren diseinuak elkarren artean seriean konektatutako bi konprimagailu ere ez instalatzeko aukera ematen du. Aldaketa horren adibide bat BMW (Triple Turbo) garapena da, 2011n aurkeztu zena.

Urratsen eskema

Etapa bikoitzeko korritze sistema turboalimentazio bikien motarik aurreratuena da. 2004tik existitzen den arren, bi etapetako gainkarga motak eraginkortasuna frogatu du teknikoki. Twin Turbo hau Opelek garatutako diesel motor mota batzuetan instalatuta dago. Borg Wagner Turbo Sistems-en gainkargatutako mailakako homologoa BMW eta Cummins barne-errekuntzako zenbait motorrekin egokituta dago.

Turbo-kargatzaileen eskema tamaina desberdinetako bi gainkargagailuz osatuta dago. Sekuentzialki instalatzen dira. Ihes-gasen emaria elektro-balbulen bidez kontrolatzen da, eta horien funtzionamendua elektronikoki kontrolatzen da (presioak eragindako balbula mekanikoak ere badaude). Gainera, sistema isurketaren emariaren norabidea aldatzen duten balbulekin hornituta dago. Horrek bigarren turbina aktibatzea eta lehenengoa itzaltzea ahalbidetuko du, huts egin ez dezan.

Sistemak funtzionamendu printzipio hau du. Ihes-kolektorean saihesbideko balbula bat dago instalatuta, turbina nagusira doan mahukaren fluxua mozten duena. Motorra rpm baxuan martxan dagoenean, adar hau itxita dago. Ondorioz, ihesa turbina txiki batetik igarotzen da. Inertzia minimoa dela eta, mekanismo honek aire bolumen gehigarria eskaintzen du ICE karga txikietan ere.

1. Sartzen den airea hoztea; 2.Bypass (presioaren saihesbide balbula); 3. Turbo-kargagailu presio altuko fasea; 4. Presio baxuko faseko turboalimentadorea; 5. Ihes sistemaren saihesbide balbula.

Orduan, fluxua turbina turbina nagusian zehar mugitzen da. Bere palak presio altuagoan biratzen hasten direnez motorrak abiadura ertaina lortu arte, bigarren mekanismoa geldirik geratzen da.

Saihesbideko balbula bat ere badago sarrerako bidean. Abiadura txikian, itxita dago, eta aire-fluxua ia injekziorik gabe doa. Gidariak motorra igo ahala, turbina txikiak biraketa gogorragoa egiten du, sarrerako bidean presioa handituz. Horrek ihes-gasen presioa handitzen du. Ihes-lerroan presioa indartzen den heinean, hondakin-atea apur bat irekitzen da, turbina txikiak biratzen jarrai dezan eta fluxuaren zati bat haize handira zuzentzen da.

Pixkanaka, putzagailu handia biratzen hasten da. Bielaren ardatzaren abiadura igo ahala, prozesu hori areagotu egiten da, eta horrek balbula gehiago irekitzen du eta konpresorea biratzen da neurri handiagoan.

Barne-errekuntzako motorra abiadura ertaina lortzen duenean, turbina txikia dagoeneko gehienez funtzionatzen ari da, eta gainkargagailu nagusia biraka hasi berria da, baina ez du bere maximora iritsi. Lehen fasearen funtzionamenduan, ihes-gasak mekanismo txikiaren errodagailutik pasatzen dira (bere palak sarrerako sisteman biratzen diren bitartean), eta katalizatzailera ateratzen dira konpresore nagusiko palen bidez. Etapa honetan, airea konpresore handiaren errodagailutik xurgatzen da eta biratzen ari den engranaje txikitik pasatzen da.

Lehenengo etaparen amaieran, hondakin-atea erabat irekita dago eta ihes-emaria dagoeneko erabat zuzentzen da bultzada-giragailu nagusira. Mekanismo hau indartsuago biratzen da. Saihesbide sistema ezartzen da putzagailu txikia etapa honetan erabat desaktibatuta egon dadin. Arrazoia zera da: turbina handi baten abiadura ertaina eta maximoa lortzen denean, hain buru sendoa sortzen da, lehen etapak zilindroetan behar bezala sartzea eragozten baitu.

Bultzatzearen bigarren etapan, ihes-gasak errodagailu txikitik pasatzen dira, eta sarrerako fluxua mekanismo txikiaren inguruan zuzentzen da, zuzenean zilindroetara. Sistema horri esker, automobilgileek bira birakariaren abiadura maximoa lortzean momentu txikieneko bira / min eta potentzia maximoaren arteko alde handia ezabatzea lortu dute. Efektu hau etengabe gainkargatutako diesel motor konbentzionalen edozein lagun izan zen.

Turboalimentazio bikoitzaren alde onak eta txarrak

Biturbo oso gutxitan instalatzen da potentzia txikiko motoreetan. Funtsean, makina indartsuetan oinarritutako ekipamendua da. Kasu honetan bakarrik posible da momentu optimoko adierazlea bira txikiagoetan jada hartzea. Halaber, barne-errekuntzako motorraren neurri txikiak ez dira eragozpen potentzia-unitatearen potentzia handitzeko. Turbo-karga bikiari esker, erregai-ekonomia duina lortzen da, modu naturalean aspiratzen den alderdiarekin alderatuta, potentzia berdina garatzen baitu.

Alde batetik, prozesu nagusiak egonkortu edo haien eraginkortasuna handitzen duten ekipoen onura dago. Baina, bestalde, horrelako mekanismoak ez daude desabantaila gehigarririk. Eta turboalimentazio bikia ez da salbuespena. Halako sistemak alderdi positiboak ez ezik, desabantaila larriak ere baditu, zenbait gidariek uko egiten diete auto horiek erosteari.

Lehenik eta behin, kontuan hartu sistemaren abantailak:

1. Sistemaren abantaila nagusia turbo lag-a kentzea da, ohikoa den turbina konbentzionalaz hornitutako barne-errekuntzako motor guztietan;
2. Motorra errazago aldatzen da potentzia modura;
3. Momentu maximoaren eta potentziaren arteko aldea nabarmen murrizten da, izan ere, sarrerako sistemako airearen presioa handituz gero, newton gehienak motorraren abiadura tarte zabalagoan daude eskuragarri;
4.  Potentzia maximoa lortzeko behar den erregai kontsumoa murrizten du;
5. Autoaren dinamika osagarria motorraren abiadura txikiagoarekin eskuragarri dagoenez, gidariak ez du hainbeste biratu beharrik;
6. Barne-errekuntzako motorreko karga murriztuz, lubrifikatzaileen higadura murrizten da eta hozte-sistemak ez du modu handiagoan funtzionatzen;
7. Ihes-gasak ez dira atmosferara isurtzen soilik, baizik eta prozesu horren energia onura handiz erabiltzen da.

Orain jar gaitezen bikia turboaren funtsezko desabantailetan:

• Desabantaila nagusia sarrerako eta iheseko sistemen diseinuaren konplexutasuna da. Hau bereziki egia da sistema berrien aldaketetan;
• Faktore berak eragiten du sistemaren kostua eta mantentzea. Zenbat eta mekanismo konplexuagoa, orduan eta garestiagoa da konponketa eta doikuntza;
• Beste desabantaila bat sistemaren diseinuaren konplexutasunarekin ere lotzen da. Pieza osagarri ugari biltzen dituztenez, haustura gerta daitekeen nodo gehiago ere badaude.

Bereizita, makina turboalimentatua funtzionatzen duen eremuko klima aipatu behar da. Superkargagailuaren errodagailuak batzuetan 10 mila bira / min-tik gora biratzen duenez, kalitate handiko lubrifikazioa behar du. Autoa gau batetik bestera uzten denean, koipea zulora sartzen da eta, beraz, unitateko zati gehienak, turbina barne, lehortu egiten dira.

Motorra goizean pizten baduzu eta aurrez berotu gabe karga duinekin funtzionatzen baduzu, superkargagailua hil dezakezu. Arrazoia da marruskadura lehorrak igurtzitako piezen higadura azkartzen duela. Arazo hau ezabatzeko, motorra bira handietara eraman aurretik, olioa sistema guztian zehar ponpatzen den bitartean eta urruneko nodoetara iristen den bitartean itxaron behar duzu.

Udan ez duzu denbora asko eman behar horretan. Kasu honetan, estoldako olioak behar adina jaritasun du, ponpak azkar ponpa dezan. Baina neguan, batez ere izozte larrietan, ezin da faktore hori alde batera utzi. Hobe da sistema pare bat minutu berotzen ematea, denbora tarte labur baten ondoren, turbina berria erosteko kopuru dezente botatzea baino. Gainera, aipatu behar da ihes-gasekin etengabe ukitzen denez, haizagailuen errodagailuak mila gradu berotu ditzakeela.

Mekanismoak ez badu lubrifikazio egokia jasotzen, paraleloan gailua hozteko funtzioa betetzen baitu, haren zatiek lehorretik igurtzi egingo dituzte. Olio-filmik ez izateak piezen tenperatura nabarmen handitzea eragingo du, dilatazio termikoa emanez eta, ondorioz, higadura azkarra lortuz.

Turbo-kargatzaile bikiaren funtzionamendu fidagarria bermatzeko, jarraitu ohiko turbo-kargatzaileen prozedura berdinak. Lehenik eta behin, olioa garaiz aldatu behar da, lubrifikatzeko ez ezik, turbinak hozteko ere erabiltzen baita (lubrifikatzailea ordezkatzeko prozedurari buruz, gure webguneak aparteko artikulua).

Bigarrenik, haizagailuen errodagailuak ihes-gasekin zuzenean harremanetan daudenez, erregaiaren kalitateak altua izan behar du. Horri esker, karbono gordailuak ez dira pilatuko paletan, eta horrek eragingo du errodagailuaren biraketa askea.

Bukatzeko, turbina aldatzeari eta haien desberdintasunei buruzko bideo laburra eskaintzen dugu:

Semyon-ek esango dizu! Twin TURBO edo SINGLE handia? 4 turbina motor bakoitzeko? Denboraldi tekniko berria!

Galderak eta erantzunak:

Zer da hobea bi-turbo edo twin-turbo? Hauek motorra turbokargatzeko sistemak dira. Biturbo duten motorretan, turbo-lag-a leundu egiten da eta azelerazio-dinamika berdindu egiten da. Bi-turbo sistema batean, faktore hauek ez dira aldatzen, baina barne-errekuntzako motorraren errendimendua handitzen da.

Zein da bi-turbo eta twin-turbo arteko aldea? Biturbo seriean konektatutako turbina sistema bat da. Beren inklusio sekuentzialari esker, azelerazioan turbo-zuloa ezabatzen da. Bi turbo bat potentzia handitzeko bi turbina besterik ez dira.

Zergatik behar duzu bi turbo bat? Bi turbinek aire bolumen handiagoa ematen dute zilindrora. Hori dela eta, atzerakada hobetzen da BTC erretzean - aire gehiago konprimitzen da zilindro berean.