Твин Турбо систем
Аутоматски услови,  Уређај возила

Твин Турбо систем

Ако је дизел мотор подразумевано опремљен турбином, бензински мотор лако може без турбопуњача. Ипак, у савременој аутомобилској индустрији турбопуњач за аутомобил више се не сматра егзотиком (детаљно је описано о каквом се механизму ради и како он ради, у другом чланку).

У опису неких нових модела аутомобила помиње се таква ствар као што су битурбо или твин турбо. Размотримо какав је то систем, како он функционише, како компресори могу бити повезани у њега. На крају прегледа, разговараћемо о предностима и недостацима близанаца.

Шта је Твин Турбо?

Почнимо са терминологијом. Фраза битурбо ће увек значити да је, прво, ово мотор са турбо пуњењем, а друго, шема принудног убризгавања ваздуха у цилиндре ће укључивати две турбине. Разлика између битурбо и твин-турбо је у томе што се у првом случају користе две различите турбине, а у другом су исте. Зашто - схватићемо мало касније.

Жеља за постизањем супериорности у тркама приморала је произвођаче аутомобила да траже начине да побољшају перформансе стандардног мотора са унутрашњим сагоревањем без драстичних интервенција у његовом дизајну. А најефикасније решење било је увођење додатне ваздушне дуваљке, због чега већа запремина улази у цилиндре, а ефикасност јединице се повећава.

Твин Турбо систем

Они који су бар једном у животу возили аутомобил са турбинским мотором приметили су да, док се мотор не заврти до одређене брзине, динамика таквог аутомобила је, најблаже речено, спора. Али чим турбо почне да ради, одзивност мотора се повећава, као да је азот-оксид ушао у цилиндре.

Инерција таквих инсталација подстакла је инжењере да размишљају о стварању још једне модификације турбина. У почетку је сврха ових механизама била управо уклањање овог негативног ефекта који је утицао на ефикасност усисног система (прочитајте више о томе у другом прегледу).

Временом се турбо пуњење почело користити како би се смањила потрошња горива, али истовремено повећале перформансе мотора са унутрашњим сагоревањем. Инсталација вам омогућава да проширите опсег обртног момента. Класична турбина повећава брзину протока ваздуха. Због тога у цилиндар улази већа запремина од усисног и количина горива се не мења.

Због овог процеса повећава се компресија, што је један од кључних параметара који утиче на снагу мотора (како мерити прочитајте овде). Временом љубитељи тунинга аутомобила више нису били задовољни фабричком опремом, па су компаније за модернизацију спортских аутомобила почеле да користе различите механизме који убацују ваздух у цилиндре. Захваљујући увођењу додатног система под притиском, специјалисти су успели да прошире потенцијал мотора.

Твин Турбо систем

Као даљи развој турбо мотора, појавио се систем Твин Турбо. У поређењу са класичном турбином, ова инсталација вам омогућава да уклоните још више снаге из мотора са унутрашњим сагоревањем, а за љубитеље аутоматског подешавања пружа додатни потенцијал за надоградњу свог возила.

Како функционише Твин Турбо?

Конвенционални природно усисани мотор ради на принципу увлачења свежег ваздуха помоћу вакуума створеног клиповима у усисном каналу. Како се проток креће дуж путање, у њега улази мала количина бензина (у случају бензинског мотора), ако је у питању карбуратор или се гориво убризгава због рада млазнице (прочитајте више о томе шта врсте принудног снабдевања горивом).

Компресија у таквом мотору директно зависи од параметара клипњача, запремине цилиндра итд. Што се тиче конвенционалне турбине, која ради на протоку издувних гасова, њено радно коло повећава ваздух који улази у цилиндре. Ово повећава ефикасност мотора, јер се током сагоревања смеше ваздух-гориво ослобађа више енергије и повећава обртни моменат.

Твин Турбо систем

Твин турбо ради на сличан начин. Само у овом систему се елиминише ефекат „замишљености“ мотора док се радно коло турбине врти. То се постиже инсталирањем додатног механизма. Мали компресор убрзава убрзање турбине. Када возач притисне папучицу гаса, такав аутомобил брже убрзава, јер мотор готово тренутно реагује на возачеву акцију.

Вреди напоменути да други механизам у овом систему може имати другачији дизајн и принцип рада. У напреднијој верзији, мања турбина се заврти са мање јаким протоком издувних гасова, што повећава долазни проток при нижим брзинама, а мотор са унутрашњим сагоревањем не треба окретати до крајњих граница.

Такав систем ће радити према следећој шеми. Када се мотор покрене, док аутомобил мирује, јединица ради у празном ходу. У усисном тракту настаје природно кретање свежег ваздуха услед вакуума у ​​цилиндрима. Овај процес олакшава мала турбина која почиње да се окреће при малим обртајима. Овај елемент пружа благи пораст вуче.

Како се окретаји радилице повећавају, издувни гасови постају све интензивнији. Тренутно се мањи компресор више окреће и вишак протока издувних гасова почиње да утиче на главну јединицу. Повећањем брзине радног кола повећана количина ваздуха улази у усисни канал због већег потиска.

Двоструко појачавање елиминише оштар помак снаге који је присутан код класичних дизела. При средњим брзинама мотора са унутрашњим сагоревањем, када велика турбина тек почиње да се врти, мали пуњач достиже максималну брзину. Када више ваздуха уђе у цилиндар, притисак издувних гасова се повећава, покрећући главни компресор. Овај режим елиминише приметну разлику између обртног момента максималне брзине мотора и укључивања турбине.

Твин Турбо систем

Када мотор са унутрашњим сагоревањем достигне максималну брзину, компресор такође достиже гранични ниво. Дизајн са двоструким појачавањем дизајниран је тако да укључивање великог пуњача спречава преоптерећење мањег колега од преоптерећења.

Двоструки аутомобилски компресор испоручује притисак у усисном систему који се не може постићи конвенционалним пуњењем. У моторима са класичним турбинама увек постоји турбо заостајање (приметна разлика у снази погонског агрегата између постизања максималне брзине и укључивања турбине). Повезивањем мањег компресора елиминише се овај ефекат, пружајући глатку динамику мотора.

Код двоструког турбо пуњења, обртног момента и снаге (прочитајте о разлици између ових концепата у другом чланку) погонске јединице развија се у ширем опсегу окретаја у минути од оног сличног мотора са једним компресором.

Врсте шема пуњења са два турбопуњача

Дакле, теорија рада турбопуњача доказала је своју практичност за сигурно повећање снаге погонске јединице без промене дизајна самог мотора. Из тог разлога, инжењери из различитих компанија развили су три ефикасна типа двоструких турбо мотора. Свака врста система биће уређена на свој начин и имаће мало другачији принцип рада.

Данас су у аутомобиле уграђени следећи типови система двоструког турбопуњача:

  • Паралелно;
  • Доследан;
  • Степеничасто.

Свака врста се разликује у дијаграму повезивања дувалица, њиховим величинама, тренутку када ће сваки од њих бити пуштен у рад, као и карактеристикама процеса под притиском. Размотримо сваку врсту система одвојено.

Дијаграм паралелног повезивања турбине

У већини случајева паралелни тип турбопуњача користи се у моторима са дизајном цилиндричног блока у облику слова В. Уређај таквог система је следећи. За сваки део цилиндра потребна је једна турбина. Имају исте димензије и такође иду паралелно једна са другом.

Издувни гасови су равномерно распоређени у издувном каналу и иду у сваки турбопуњач у истим количинама. Ови механизми раде на исти начин као у случају линијског мотора са једном турбином. Једина разлика је у томе што ова врста битурба има два идентична дувала, али се ваздух из сваког од њих не распоређује по одељцима, већ се непрестано убризгава у заједнички тракт усисног система.

Твин Турбо систем

Ако упоредимо такву шему са једним турбинским системом у линијској погонској јединици, тада се у овом случају двострука турбо конструкција састоји од две мање турбине. То захтева мање енергије за окретање њихових радних кола. Из тог разлога су пуњачи повезани мањом брзином од једне велике турбине (мања инерција).

Овај аранжман елиминише стварање тако оштрог турбо заостајања, које се јавља код конвенционалних мотора са унутрашњим сагоревањем са једним компресором.

Секвенцијално укључивање

Тип Битурбо серије такође предвиђа уградњу два идентична дувала. Само је њихов рад другачији. Први механизам у таквом систему радиће трајно. Други уређај је повезан само у одређеном режиму рада мотора (када се његово оптерећење повећава или повећава брзина радилице).

Управљање у таквом систему обезбеђује електроника или вентили који реагују на притисак пролазног тока. ЕЦУ, у складу са програмираним алгоритмима, одређује у ком тренутку треба повезати други компресор. Његов погон је обезбеђен без укључивања појединачног мотора (механизам и даље делује искључиво на притисак струје издувних гасова). Контролна јединица активира актуаторе система који контролишу кретање издувних гасова. За ово се користе електрични вентили (у једноставнијим системима то су обични вентили који реагују на физичку силу проточног тока), који отварају / затварају приступ другом дувачу.

Твин Турбо систем
На левој страни је приказан принцип рада при малим и средњим брзинама мотора; Десно - шема при брзинама изнад просека.

Када контролна јединица у потпуности отвори приступ радном колу другог степена преноса, оба уређаја раде паралелно. Из тог разлога, ова модификација се назива и серијско-паралелна. Рад два вентилатора омогућава уређење већег притиска долазног ваздуха, јер су њихова радна кола повезана са једним улазним трактом.

У овом случају су инсталирани и мањи компресори него у конвенционалном систему. Ово такође смањује ефекат турбо заостајања и омогућава максимални обртни моменат при мањим брзинама мотора.

Ова врста битурба уграђује се и на дизел и на бензинске агрегате. Дизајн система вам омогућава да инсталирате чак не два, већ три компресора повезана серијски један на други. Пример такве модификације је развој БМВ -а (Трипле Турбо), који је представљен 2011. године.

Корачна шема

Постепени систем са двоструким померањем се сматра најнапреднијим типом двоструког турбопуњења. Упркос чињеници да постоји од 2004. године, двостепени тип допунског пуњења технички је доказао своју ефикасност. Овај Твин Турбо је инсталиран на неким типовима дизел мотора које је развио Опел. Степенасти компресор Борг Вагнер Турбо Системс уграђен је у неке БМВ и Цумминс моторе са унутрашњим сагоревањем.

Схема турбопуњача састоји се од два компресора различите величине. Инсталирају се секвенцијално. Проток издувних гасова контролише се електро-вентилима, чији се рад електронски контролише (постоје и механички вентили који се покрећу притиском). Поред тога, систем је опремљен вентилима који мењају правац протока пражњења. То ће омогућити активирање друге турбине и искључивање прве, тако да она не откаже.

Систем има следећи принцип рада. У издувном колектору уграђен је премосни вентил, који прекида проток из црева које иде у главну турбину. Када мотор ради на малим обртајима, ова грана је затворена. Као резултат, издувни гас пролази кроз малу турбину. Због минималне инерције, овај механизам пружа додатну запремину ваздуха чак и при малим оптерећењима ИЦЕ.

Твин Турбо систем
1. Хлађење долазног ваздуха; 2.Бипасс (прелазни вентил притиска); 3.Турбокомпресора фаза високог притиска; 4. турбопуњач фазе ниског притиска; 5. Заобилазни вентил издувног система.

Тада се проток креће кроз главно радно коло турбине. Пошто његове лопатице почињу да се окрећу под већим притиском док мотор не постигне средњу брзину, други механизам остаје непомичан.

У усисном каналу постоји и обилазни вентил. При малим брзинама је затворен, а проток ваздуха иде практично без убризгавања. Када возач повећа број обртаја мотора, мала турбина се више окреће, повећавајући притисак у усисном каналу. То заузврат повећава притисак издувних гасова. Како притисак у издувном воду постаје све јачи, отвор за одвод се мало отвара, тако да се мала турбина наставља да ротира, а део протока усмерава на велику дуваљку.

Постепено, велики дуваљ почиње да се окреће. Како се брзина радилице повећава, овај процес се интензивира, због чега се вентил више отвара и компресор се окреће у већој мери.

Када мотор са унутрашњим сагоревањем достигне средњу брзину, мала турбина већ ради на максимуму, а главни пуњач је тек почео да се окреће, али није достигао свој максимум. Током рада прве фазе, издувни гасови пролазе кроз радно коло малог механизма (док се његове лопатице ротирају у усисном систему) и уклањају се до катализатора кроз лопатице главног компресора. У овој фази, ваздух се усисава кроз радно коло великог компресора и пролази кроз ротирајући мањи зупчаник.

На крају прве фазе, отвор за отпад је потпуно отворен и проток издувних гасова је већ у потпуности усмерен на главно радно коло. Овај механизам се снажније окреће. Систем бајпаса постављен је тако да се мали дуваљ у овој фази потпуно деактивира. Разлог је тај што када се постигне средња и максимална брзина велике турбине, она ствара тако снажну главу да јој прва етапа једноставно спречава да правилно уђе у цилиндре.

Твин Турбо систем

У другој фази притиска, издувни гасови пролазе поред малог радног кола, а долазни ток је усмерен око малог механизма - директно у цилиндре. Захваљујући овом систему, произвођачи аутомобила успели су да елиминишу велику разлику између великог обртног момента при минималном броју обртаја у минути и максималне снаге при постизању максималне брзине радилице. Овај ефекат је стални пратилац било ког конвенционалног дизелског мотора са компресором.

Предности и недостаци двоструког турбо пуњења

Битурбо се ретко инсталира на моторе мале снаге. У основи, ово је опрема на коју се ослањају моћне машине. Само у овом случају је могуће узети показатељ оптималног обртног момента већ при нижим обртајима. Такође, мале димензије мотора са унутрашњим сагоревањем нису препрека повећању снаге погонске јединице. Захваљујући двоструком турбопуњачу постиже се пристојна економичност горива у поређењу са природно усисаваним колегом који развија идентичну снагу.

С једне стране, корист је од опреме која стабилизује главне процесе или повећава њихову ефикасност. Али с друге стране, такви механизми нису без додатних недостатака. И двоструко турбо пуњење није изузетак. Такав систем има не само позитивне аспекте, већ и неке озбиљне недостатке, због којих неки аутомобилисти одбијају куповину таквих аутомобила.

Прво размотрите предности система:

  1. Главна предност система је уклањање турбо заостајања, што је типично за све моторе са унутрашњим сагоревањем опремљене конвенционалном турбином;
  2. Мотор се лакше пребацује у режим напајања;
  3. Разлика између максималног обртног момента и снаге је знатно смањена, јер повећањем ваздушног притиска у усисном систему, већина њутна остаје на располагању у ширем опсегу броја обртаја мотора;
  4.  Смањује потрошњу горива потребну за постизање максималне снаге;
  5. Будући да је додатна динамика аутомобила доступна при нижим брзинама мотора, возач је не мора толико окретати;
  6. Смањивањем оптерећења мотора са унутрашњим сагоревањем смањује се хабање мазива, а систем хлађења не ради у повећаном режиму;
  7. Издувни гасови се не испуштају једноставно у атмосферу, већ се енергија овог процеса користи са користи.
Твин Турбо систем

Сада обратимо пажњу на кључне недостатке двоструког турбо мотора:

  • Главни недостатак је сложеност дизајна усисних и издувних система. Ово се посебно односи на нове модификације система;
  • Исти фактор утиче на трошкове и одржавање система - што је механизам сложенији, његова поправка и подешавање је скупља;
  • Још један недостатак је такође повезан са сложеношћу дизајна система. Будући да се састоје од великог броја додатних делова, постоји и више чворова у којима може доћи до лома.

Одвојено, треба споменути климу подручја у којем ради машина са турбопуњачем. Будући да се радно коло компресора понекад окреће и изнад 10 хиљада о / мин, потребно је висококвалитетно подмазивање. Када аутомобил остане преко ноћи, маст одлази у корито, тако да већина делова јединице, укључујући и турбину, постаје сува.

Ако мотор покренете ујутро и радите са пристојним оптерећењем без претходног загревања, можете убити пуњач. Разлог је тај што суво трење убрзава хабање делова који се трљају. Да бисте елиминисали овај проблем, пре него што мотор доведете до високих обртаја, треба мало да сачекате док се уље пумпа кроз цео систем и достиже најудаљеније чворове.

Љети на ово не морате трошити пуно времена. У овом случају, уље у кориту има довољно течности, тако да га пумпа може брзо пумпати. Али зими, посебно у јаким мразима, овај фактор се не може занемарити. Боље је потрошити неколико минута на загревање система, него након кратког времена избацити пристојну количину за куповину нове турбине. Поред тога, треба напоменути да се због сталног контакта са издувним гасовима, радно коло вентилатора може загрејати до хиљаду степени.

Твин Турбо систем

Ако механизам не добије правилно подмазивање, које паралелно обавља функцију хлађења уређаја, његови делови ће се суво трљати једни о друге. Одсуство уљног филма проузроковаће нагло повећање температуре делова, пружајући им топлотну експанзију, и као резултат, њихово убрзано хабање.

Да бисте осигурали поуздан рад двоструког турбопуњача, следите исте поступке као и код конвенционалних турбопуњача. Прво, потребно је на време променити уље које се користи не само за подмазивање, већ и за хлађење турбина (о поступку замене мазива, наша веб локација засебан чланак).

Друго, пошто су радна кола вентилатора у директном контакту са издувним гасовима, квалитет горива мора бити висок. Захваљујући томе, наслаге угљеника се неће акумулирати на лопатицама, што омета слободно окретање радног кола.

У закључку нудимо кратки видео о различитим модификацијама турбина и њиховим разликама:

Семион ће ти рећи! Двоструки ТУРБО или велики СИНГЛЕ? 4 турбине по мотору? Нова техничка сезона!

Питања и одговори:

Шта је боље би турбо или твин турбо? То су системи за турбо пуњење мотора. Код мотора са битурбо, турбо заостајање је изглађено и динамика убрзања је уједначена. У твин-турбо систему, ови фактори се не мењају, али се перформансе мотора са унутрашњим сагоревањем повећавају.

Која је разлика између би-турбо и твин-турбо? Битурбо је серијски повезан турбински систем. Захваљујући њиховом секвенцијалном укључивању, турбо рупа се елиминише током убрзања. Двоструки турбо су само две турбине за повећање снаге.

Зашто вам треба твин турбо? Две турбине обезбеђују већу запремину ваздуха у цилиндар. Због тога се појачава трзај током сагоревања БТЦ-а - више ваздуха се компресује у истом цилиндру.

Додај коментар