Bi-Turbo oprava

Twin-turbo nebo biturbo se vztahuje k motoru s přeplňovaným motorem, v němž dvě turbodmychadla komprimují vstupní náplň. Nejběžnějším uspořádáním jsou paralelně dva identické turbodmychadla; další twin-turbo nástavby obsahují sekvenční a etapované turbocharging, z nichž druhý je používán v aplikacích automobilových závodních motorů.

Paralelní twin-turbo

3.5 Motor Ford EcoBoost (Twin Turbo)

Paralelní twin-turbo se týká konfigurace turbodmychadla, ve které současně fungují dva identické turbodmychadla, které rovnoměrně rozdělují funkce turbodmychadla. Každé turbodmychadlo je poháněno polovinou výfukové energie motoru. Ve většině aplikací je stlačený vzduch z obou turbodmychů kombinován do společného sacího potrubí a zaslán do jednotlivých válců. Obvykle je každé turbodmychadlo namontováno na své vlastní výfukové potrubí / turbodmychadlo, ale u in-line motoru mohou být obě turbodmychadla namontovány na jediné turbo potrubí. Paralelní dvojitá turbosoustrojí aplikovaná na motory ve tvaru písmene V se obvykle montují s jedním turbodmychadlem přiděleným do každého válce, což zajišťuje symetrii obalu a zjednodušuje instalaci na jedno turbo. Při použití na in-line motorech se běžně používají paralelní turbosoustavy s dvěma menšími turbaty, které mohou poskytovat podobný výkon s menším turbovým zpožděním než jediný větší turbodmychadlo. Některé příklady paralelních dvojitých turbo inline motorů jsou Nissan RB26DETT, BMW N54 a Volvo B6284T a B6294T. Některé příklady motoru s formováním V s paralelními twin-turbos patří motory Mitsubishi 6A12TT, 6A13TT a 6G72TT; Nissan VG30DETT a VR38DETT; a Audi 1997-2002 S4 (B5), 1997-2005 A6, a 2003-2017 RS6.

Zatímco paralelní twin-turbo nastavit teoreticky má méně turbo zpoždění než jediný turbodmychadlo nastavit, to není vždy případ kvůli mnoha faktorům. [Upravit překlad] Marginally snížil kombinovanou inerciální odpor, zjednodušené výfukové potrubí, a souběžné navíjení obou turbodmychadel znamená, že stále může dojít k patrně značnému zpoždění, obzvláště v aplikacích s vysokým průtokem turbo / vysoký výkon. Některé způsoby, jak tomu čelit, jsou použití lehkého tlaku nastaveného s menšími turbami, kde jsou turbosoustrojí navrženy tak, Zatímco toto nastavení obětuje nějaký špičkový výkon, stále má méně zpoždění než podobný motor s jediným turbodmychadlem, který má stejnou sílu. Dalším systémem by bylo použití turbodmychadel s proměnlivou geometrií. Tento systém mění úhel vodicích lopatek v závislosti na výfukovém tlaku, čímž systém získává vynikající výkon v celém rozsahu otáček. Jakmile byl Chrysler použit hlavně v turbodieselových naftových motorech, byl první v masivním benzínovém pohonu s vozem Shelby CSX, debutoval v roce 1989.

Je možné použít paralelní provoz s více než dvěma turbodmychadly. Dva takové příklady jsou Bugatti EB110 a Bugatti Veyron, které současně provozují čtyři turbodmychadla. EB110 provozuje čtyři turbosoustavy na 3,5 litrovém motoru V12, který vyrábí 542 koní (404 kW) při rychlosti 8000 ot./min. Veyron využívá osmiletý 16-ti válcový motor pro generování 1,001 PS (736 kW, 987 k). Bugatti Veyron Super Sport využívá čtyřtaktní turbodiesel 8.0 W16, který vyrábí 1216 PS (894 kW, 1200 k).

Postupné přeplňování

BMW Serie 3 Diesel turbo (Sequential turbo)

Postupné turbosystémy se vztahují k nastavení, při kterém motor využívá jedno turbodmychadlo pro nižší otáčky motoru a druhé nebo oba turbodmychadla při vyšších otáčkách motoru. Typicky platí, že větší turbodmychadla s vysokým průtokem nejsou při nízkých otáčkách tak účinná, což vede k nižším tlakům sacího potrubí za těchto podmínek. Na druhé straně menší turbosachy se rychle otáčejí při nízkých otáčkách, ale při vyšších otáčkách motoru nedokáží dodávat dostatek vzduchu. Při nízkých až středních otáčkách motoru, je-li k dispozici minimální spotřeba výfukového plynu, je aktivní pouze jedno relativně malé turbodmychadlo (tzv. Primární turbodmychadlo). Během tohoto období je veškerá výfuková energie motoru nasměrována pouze na primární turbodmychadlo, což přináší výhody malého turbodmychadla, které mají nižší podpůrnou prahovou hodnotu, minimální turbo zpoždění a vyšší výkon při nízkých otáčkách motoru. Jak se zvyšuje otáčky motoru, sekundární turbodmychadlo je částečně aktivováno, aby se zabránilo jeho úplnému využití. Po dosažení přednastavených otáček motoru nebo zvýšení tlaku se ventily, které ovládají kompresor a turbínu proudí sekundárním turbodmychadlem, jsou zcela otevřeny. (V některých případech je primární turbodmychadlo deaktivováno.) Tímto způsobem nabízí plně integrovaný turbodmychadlo výhody spojené s velkým turbodmychadlem včetně maximálního výkonového výkonu bez nevýhody zvýšení turbodmychadla.

Sekvenční turbodmychadla poskytují způsob, jak snížit turbodmychadlo bez kompromisu konečného zvýšení výkonu a výkonu motoru. Snad nejvíce pozoruhodnou aplikací tohoto systému je čtvrtá generace Toyota Supra (1993-1998), která je obecně považována za nejspolehlivější sekvenční turbodmychadlo, přesto však vybavené výrobním automobilem, s hlášeným výpadkem méně než 1% jako v roce 2011. Další příklady vozů s postupným twin-turbo nastavení zahrnují 1986-1988 Porsche 959, 1990-1995 Eunos Cosmo JC, 1992-2002 Mazda RX-7 FD3S Turbo (13B-REW motor) , 1994-2005 JDM Subaru Legacy GT, GT-B & B4 RSK (motor EJ20TT) a Peugeot 407 2.2 HDi. Společnost GM podala patent na postupný dvojitý turbodmychadlový systém, který používá novou konstrukci obtokových ventilů, která optimalizuje průtok výfukových plynů do turbín obou turbodmychadel. [1] Podle patentového popisu 2016 má výfukové potrubí dva výstupy s jedním směrovacím výfukovým plynem do turbíny vysokotlakého turbodmychadla, zatímco druhý výstup výfukového sběrného potrubí směřuje výfukové plyny do turbíny nízkotlakého turbodmychadla prostřednictvím připojovací kanál. Navíc výfukové plyny vystupující z vysokotlaké turbíny jsou směrovány na vstup nízkotlaké turbíny. Nový bypassový systém obsahuje dva škrticí ventily umístěné na stejném vřetenu namontované kolmo na sebe. U ventilů škrtící klapky namontovaných ve stejné rovině se jeden ventil otevře k přímému průtoku výfukového plynu k jednomu z turbodmychadel, zatímco ostatní ventily současně blokují proudění výfukových plynů do druhého turbodmychadla. Elektrická řídicí jednotka (elektronická řídicí jednotka) vozidla vysílá signál na servopohon vřetena pro otáčení škrtící klapky na základě otáček a zatížení. GM říká, že nový design umožňuje inženýrům optimalizovat průtok výfukových plynů do obou turbín bez kompromisů tradičních sekvenčních turbodmychadel. Navíc může systém využívat turbínu s proměnnou geometrií nebo turbíny s pevnou geometrií na vysokotlakém turbomotoru.

Postupné přeplňování

Sekvenční turbo může být také užitečné pro systém, kde výstupní tlak musí být větší, než může být zajištěno jediným turbo, běžně nazývaným dvoustupňovým turbo systémem. V tomto případě se postupně používají vícenásobně podobné turbodmychadla, ale oba pracují neustále. První turbo zvyšuje tlak co možná nejvíce (například na trojnásobek sacího tlaku). Následující turboskupiny přebírají náboj z předchozího stupně a dále je komprimují (například na dodatečný třikrát vyšší tlak, při celkovém zvýšení devítinásobku atmosférického tlaku). Tato konfigurace se běžně vyskytuje u letounů s pístovým motorem, které obvykle nepotřebují rychle zvyšovat a snižovat otáčky motoru (a tudíž tam, kde turbo-lag není primární konstrukcí) a kde je sací tlak relativně nízký kvůli nízkému atmosférickému tlaku v nadmořské výšce , vyžadující vysoký poměr tlaku. Vysoce výkonné dieselové motory někdy používají tuto konfiguraci, protože vznětové motory netrpí problémy s předběhem vznícení a mohou používat výrazně vyšší nárůst tlaku než motory Otto.

Výhody v emisích nafty

Zatímco zážehové motory spadly mimo příznivý postupový turbo design, mnohé dieselové společnosti nyní vyrábějí motory se sekvenčními turbaty, aby snížily emise.