Først og fremmest skal det med det samme præciseres, at der ikke er nogen forskel på begreberne biturbo og twinturbo. Det er bare, at betegnelsen biturbo i verden er mere almindelig end twin-turbo på grund af tilstedeværelsen af Maserati Biturbo-modellen, kendt i 80-90'erne, som blev pioneren i brugen af biturbo-ordningen på produktionsbiler. Det er faktisk hele forskellen.
Skematisk diagram af en Maserati biturbo motor
Betydningen af biturbo- eller twin-turbo-ordningen er, at to turboladere har mindre inerti, og deres turbiner spinner hurtigere, hvilket fører til en stigning i motorydelsen. Også fundet serielle kredsløb biturbo, hvor den ene mølle kører videre lave omdrejninger motor, og den anden tilsluttes senere. Til de mest slående eksempler moderne applikation biturbos omfatter Pagani Huayra, Koenigsegg Agera, McLaren MP4-12C.
almindelige biler turboladede er som regel tilfredse med en turbolader, og biturbokredsløbet er en mere kompleks mekanisme, derfor bruges det kun på de mest kraftfulde versioner af civile modeller. Derudover synes for nylig brugen af et billigere twin-scroll-skema, selv på kraftige modifikationer, at være omkostningseffektivt. Til gengæld, for at forbedre effektiviteten af dieselmotorer, foretrækkes det ofte at bruge en enkelt turbolader i stedet for en biturbo, men med en variabel turbinegeometri.
De mest sofistikerede tekniske ordninger til at øge ydelsen af superladede motorer inkluderer et layout med tre turboladere (BMW X5 M50d) eller fire (Bugatti Veyron) samt en kombineret Twincharger-ordning, hvor en mekanisk kompressor arbejder sammen med en turbolader (modeller) Volkswagen Group og Volvo). Nå, den mest almindelige måde at øge ydelsen af kompressormotorer er fortsat intercooler, som bruges på næsten alle moderne motorer turboladet.
Pionerer inden for seriel anvendelse af biturbo (bord)
| Mærke | Udgivelsesår | Motorkapacitet, l | Effekt, hk |
Læsning 4 min.
Kampen for at øge effektiviteten (ydelseskoefficient) har stået på siden selve motorens fremkomst intern forbrænding som sådan. Og næsten umiddelbart efter forbrændingsmotoren blev turboladere og blot mekaniske luftblæsere opfundet. For en bedre forståelse er det værd at vide, at princippet om motorens drift er baseret på det korrekte forhold mellem brændstof og luft, der kommer ind i motorcylindrene. Dette korrekte forhold er lig med 1:14,7. Det er i denne form, at den kvalitative fordeling af blandingen over cylinderen og dens forbrænding sikres. Installation af en turbine, eller endda to turbiner i form af en tvillingturbo, vil betydeligt øge mængden af luft og tryk, hvormed den kommer ind i motoren.
Grundlæggende
Hvis du bogstaveligt talt oversætter twin turbo til engelsk, så vil enten "double turbo" eller "doubling turbo" komme ud. I princippet er begge muligheder korrekte. Det vil sige, ud fra navnet kan man forstå, at der ikke er én, men to turbiner. Der er flere forskellige måder at bruge to superladere på på samme tid:
- Trappet.
- Parallel.
- Sekventiel.
Ethvert af systemerne, på den ene eller anden måde, styres af en elektronisk styreenhed; uden den vil det være umuligt at skabe en effektiv twin turbodrift. ECU'en styrer turboladernes indgangssensorer, de elektriske systemer i luftreguleringsventilernes aktuatorer, på grund af hvilken twin turbo-driften er meget finjusteret.
Parallelt funktionsprincip
Parallel twin turbo er den samtidige drift af to turboladere, der arbejder parallelt med hinanden. Den samme drift af to møller opnås på grund af det faktum, at hver mølle snupper den samme del af udstødningsgasser. Hver kompressor efterlader også en lige stor mængde luft og ved samme tryk. Trykluft kommer ind i fællesarealet indsugningsmanifold, hvor fordelingen over cylindrene så finder sted. Parallel twin turbo er typisk for V-formede motorer, især for dieselmotorer, hvor inertigraden er meget vigtig. To små turbiner giver mindre inerti end en stor.
Konsekvent arbejde
Betydningen af den sekventielle tvillingturbo er, at turboladerne ikke arbejder samtidigt, men sekventielt erstatter hinanden. Det vil sige at starte motoren, fungerer en kompressor, og i henhold til graden af stigning i antallet af omdrejninger krumtapaksel den anden tænder. Denne løsning sparer brændstof og bruger ikke konstant en af turbinerne. Forresten inkluderer et sådant dobbeltturbosystem to kompressorer med samme egenskaber. Overgangen mellem møllerne giver også den elektroniske enhed ledelse. I et sådant system er dets hovedopgave at regulere og fordele strømmen af brændte gasser mellem turbinerne. Regulering af gasstrømmen til den anden kompressor udføres af en speciel magnetventil. Det er heller ikke ualmindeligt, at ECU'en inkluderer sådanne egenskaber for turbiner for at minimere bivirkningen af turboforsinkelse. Brugen af twin turbo er set på både benzin og dieselmotor.
Turbineindstilling
I betragtning af det trinvise tvillingturbosystem er det vigtigt at bemærke, at det er det mest teknisk kompetente og perfekte system, der forårsager den største effektivitetsforøgelse. Sådan et system har elektronisk styring både de brændte gasser og spildevandet komprimeret luft. Her er det i modsætning til de tidligere muligheder muligt at bruge to turboladere i forskellige størrelser. Når motoromdrejningstallet er lavt, lukkes omløbsventilen for brændt gas. Gasserne følger det dobbelte turbosystem, der først besøger den lille kompressor, hvor de får det maksimale afkast på trykket med minimal inerti. Yderligere falder de ned i en stor turbine. Når hastigheden stiger, begynder møllernes fælles arbejde. Bypass-ventilen åbner gradvist, så begynder den gradvist at dreje den anden turbine og lader gasserne gå lige igennem den. Når omdrejningstallet stiger til maksimum, åbner ventilen helt, og den store turbine begynder at arbejde for fuld kraft, og luft strømmer fra den ind i motoren.
Turboladede motorer er ikke så simple som de ser ud, der er mange misforståelser og usikkerheder omkring dette emne. En af disse handler om to bygninger "bi-turbo" og "twin-turbo". For ikke så længe siden var han personligt vidne til en samtale mellem to bilejere, den ene forsikrede, at der var en forskel, men den anden, at der ikke var nogen forskelle! Så hvad er sandheden? Faktisk, hvad er forskellen mellem disse to strukturer af TURBO-motorer, lad os finde ud af det ...
For at være ærlig, vil der helt sikkert være en forskel, men det vil ikke være kategorisk! Bare fordi navnene er taget fra forskellige producenter som installerer deres enheder med forskellige layouts og strukturer.
Imidlertid, bi-turbo og twin-turbo system — i det væsentlige en og samme. Hvis du tager engelsk sprog og se på betegnelsen, Bi-Turbo og Twin-Turbo, kan du se to præfikser « Bi" og " Tvilling" - hvis det groft oversættes, viser det sig - "TO" eller "TO". Intet andet end betegnelsen for tilstedeværelsen af to turbiner på motoren, og det ene og det andet navn kan anvendes på den samme motor, det vil sige, at de er absolut udskiftelige. Disse navne har ingen tekniske forskelle, så dette er "nøgen markedsføring".
To turbiner per motor - hvordan og hvorfor?
Nu kan spørgsmålet opstå, hvorfor overhovedet? Det er bare, at der kun er to spørgsmål, som de er designet til at løse:
- Elimination, vi kan sige, at dette er et prioriteret problem.
- Effektforøgelse.
- Motorstruktur.
Jeg starter med det enkleste punkt - dette er motorstruktur . Det er selvfølgelig nemt at montere én turbo, når man har en 4- eller 6-cylindret rækkemotor. Der er kun én lyddæmper. Men hvad skal man gøre, når man f.eks. har en V-formet motor? Og tre eller fire cylindre på hver side, så to lyddæmpere! Så de sætter på hver turbine, medium eller lav effekt.
Fjernelse af turboforsinkelse - som jeg skrev ovenfor, er dette opgave nummer "1". Sagen er, at en turboladet motor har en fejl - når du trykker på gassen, skal udstødningsgasserne gå igennem og dreje turbinehjulet, det er denne gang, at strømmen "sænker", det kan være fra 2 til 3 sekunder! Og hvis du skal lave en overhalingsmanøvre med fart, er det ikke sikkert! Så de installerer forskellige turbiner, og ofte en kompressor + turbine. Den ene arbejder ved lave hastigheder, det vil sige i starten, for at undgå "turbo lag", den anden - med en hastighed, hvor du skal forlade trækkraften.
Effektforøgelse - dette er den mest banale sag. Det vil sige, at for at øge motorens kraft, installeres en anden kraftig en til en laveffektturbine, således at to af dem blæser, hvilket øger produktiviteten markant. Forresten, på nogle racerbiler er der tre eller endda fire turbiner, men dette er meget svært og går som regel ikke i serie!
Her er de løsninger, som TWINTURBO eller BITURBO bruges til, og du ved, at dette virkelig er en vej ud af at slippe af med turboforsinkelsen og øge kraften.
Om strukturen
Nu, på mange biler, bruges kun to hovedstrukturer - placeringen af to turbiner. Dette er parallelt og sekventielt (også kendt som sekventielt).
For eksempel har nogle Mitsubishier præcis "TWINTURBO", men paralleldrift, som jeg bemærkede ovenfor, er disse to turbiner på V6-enheden, en til hver side. De blæser ind fælles manifold. Men fx på nogle AUDI er der også paralleldrift på V6-motoren, men navnet er "BITURBO".
På Toyota-biler, især på SUPRA, er der en in-line sekser, men der er også to boostere - de fungerer på en vanskelig måde, to kan arbejde på én gang, den ene kan arbejde, den anden ikke, de kan tænde skiftevis. Det hele afhænger af din kørestil - de opnår et sådant arbejde med "udspekulerede" bypass-ventiler. Det er seriel-parallelt arbejde for dig.
Som på nogle SUBARU biler - den første (lille) pumper luft ved lave omdrejninger, den anden (store) tilsluttes først når omdrejningerne er steget markant, her har du en parallel forbindelse.
Så er der en forskel eller er der slet ingen forskel? Du ved bag kulisserne, at producenter stadig skelner mellem disse to bygninger, lad os se nærmere.
BI-TURBO (BI-TURBO)
Som regel er disse to turbiner forbundet i serie for at arbejde. På et levende eksempel på SUBARU - en lille og så en anden stor.
Den lille snurrer meget hurtigere op, fordi den ikke har ret meget inertienergi - det er logisk, at den indgår i arbejdet på bunden, altså den første. For lave hastigheder og op til lave hastigheder er dette ganske nok. Men kl høje hastigheder og hastighed, denne "baby" er praktisk talt ubrugelig, her har du brug for en forsyning af en meget større mængde trykluft - den anden, tungere og kraftigere turbine er tændt. Hvilket giver den nødvendige kraft og ydeevne. Hvad giver en så konsekvent placering i BI-TURBO? Dette er næsten undtagelsen af turbo-lag (komfortabel acceleration) og høj ydeevne på høje hastigheder når trækkraften forbliver selv ved hastigheder over 200 km/t.
Det skal bemærkes, at de kan installeres både på en V6 enhed (med egen turbine på hver side), og på en in-line version (udstødningsmanifolden kan deles her, f.eks. blæser man fra to cylindre, og en anden fra de to andre).
Ulemperne er de høje omkostninger og arbejdet med at opsætte et sådant system. Her bruges jo finjusteringer af bypass-ventiler. Derfor er installationen på grund af dyrt sportsvogne, såsom TOYOTA SUPRA, eller i bil elite klasse- MASERATTI, ASTON MARTIN osv.
TWIN-TURBO (TVILLING-TURBO)
Her er hovedopgaven ikke at slippe af med "turboforsinkelsen", men at maksimere produktiviteten (injektion af trykluft). Som regel fungerer et sådant system på høje omdrejninger når en superlader ikke kan klare den øgede belastning på den, installeres en anden af samme (parallelt). Sammen pumper de dobbelt så meget luft for næsten det samme præstationsboost!
Men hvad med den "turbo-jam", som det raser her? Men nej, den bliver også effektivt besejret kun på en lidt anden måde. Som sagt spinner små turbiner meget hurtigere op, så forestil dig - de skifter 1 stor, for 2 små - ydelsen falder praktisk talt ikke (de arbejder parallelt), men PIT'en går væk, fordi reaktionen er hurtigere. Derfor viser det sig, at skabe normal trækkraft, helt fra bunden.
Installation kan være som på in-line modeller kraftenheder, og på V-formet.
Det er meget billigere at fremstille og sætte op, så denne struktur bruges af mange producenter.
Turbine + kompressor
Du kan også kalde det "BI-TURBO" eller "TWIN-TURBO" - hvad du vil. Faktisk udfører både kompressoren og turboversionen det samme arbejde, kun den ene (mekanisk) er meget mere effektiv i bunden, den anden (fra udstødningsgasser) i toppen! .
PÅ de sidste år bilvirksomheder I stigende grad begynder de at bruge turboladesystemer i deres motorer. På den måde kompenserer de for tendensen til at reducere forskydningen og som følge heraf krafttabet. Men hvis der tidligere kun blev brugt én turbine i motorer, kan der nu være flere. Lad os se, hvad der gemmer sig bag de mystiske udtryk "bi-turbo" og "twin-turbo"?
Hvis du "graver dybere", viser det sig, at der praktisk talt ingen forskel er, og forskellene i "bi-turbo" og "twin-turbo" ligger i ingeniørernes forskellige tilgange. markedsføringstricks virksomheder. Nogle bilentusiaster mener, at forskellen i biturbo- og twin-turbo-systemer afspejler ordningen for driften af turboladesystemet som helhed, for eksempel serie eller parallel. Og dels vil de have ret. Men for fuldt ud at forstå problemet, lad os se på selve essensen af turboladesystemet.
For at øge motorernes kraft bruges tre forskellige luftindsprøjtningssystemer:
- resonans;
- mekanisk;
- gasdynamisk.
Det er den sidste mulighed, der anvendes på begrebet "turboladning" - gasdynamisk. Dette system er baseret på princippet om at tilføre luft til motorcylindrene speciel enhed kaldet en supercharger. En sådan anordning består af en kompressordel og en luftturbine. Disse to uafhængige dele er placeret på den samme drivaksel, luftturbinen drives af udstødningsgasser, der udledes fra motorens cylindre. Drivaksel følgelig begynder den at dreje kompressordelen og tvinge luft ind i cylindrene.
Den største fordel ved et sådant system er fraværet af effekttab forbundet med at tage en del af energien fra motoren. Dens største ulempe kan betragtes som den såkaldte "turbo lag" effekt.
Det er med sidstnævnte, at de dobbelte turboladesystemer er designet til at kæmpe. Essensen af begrebet "turbo lag" ligger på overfladen - trykket af udstødningsgasserne under acceleration fra stilstand er ikke nok til hurtigt at tvinge luft ind i cylindrene. Hvis du trykker skarpt på gaspedalen, vil bilen praktisk talt ikke reagere på denne handling, og først efter et par sekunder begynder den at accelerere med et mærkbart ryk. Denne "sygdom" er kun for enheder udstyret med et gasdynamisk tryksystem, motorer udstyret med en mekanisk supercharger lider ikke af denne funktion.
Brugen af "bi-turbo" og "twin-turbo" systemer giver dig mulighed for næsten helt at glemme begrebet turbo lag. Vi har beskæftiget os med den teoretiske del af oppustelige systemer, nu skal vi forstå, hvorfor en anden turbolader bruges i sådanne systemer.
Så ingeniørerne havde brug for at øge trykket indsprøjtet i cylindrene, og dette kan opnås på to måder.
Den første metode er at bruge en mindre turbolader, hvor selv en lille mængde udstødningsgas vil være nok til effektivt at pumpe luft til en anden, større turbine. Efter at have nået maksimalt tryk en stor turbine begynder at levere den nødvendige mængde luft til cylindrene. En sådan struktur af tryksystemet kaldes sekventiel eller biturbo. Den største effektivitet af et sådant system manifesteres i in-line motorer med et lille arbejdsvolumen og som følge heraf en lille mængde udstødningsgasser. En af de vigtigste virksomheder, der bruger given type tryksystemer, kan man kalde det tyske Alpina, som bruger rækkemotorer fra BMW. Virksomheden understreger dette i navnene på sine modeller.
Den anden metode involverer brugen af to turboladere af samme størrelse i designet af tryksystemet. Desuden er de ikke installeret i serie (som i det første tilfælde), men parallelt. De arbejder med andre ord uafhængigt af hinanden. Denne mulighed kaldes twin-turbo (tvinturbo). Essensen af et sådant system er at adskille "ansvarsområdet", det vil sige, at hver turbine modtager den nødvendige mængde udstødningsgas fra sin del af cylindrene.
Den mest berettigede brug af et sådant system på V-formede motorer, der som regel har store arbejdsvolumener. Der er en turbolader for hver blok af en sådan motor, og som et resultat modtager hver af turbinerne sin egen udstødningsgasstrøm. Parallel installation af turbiner er mest udbredt af britiske og tyske bilproducenter. BMW firma, som i lang tid stædigt nægtede at bygge superladede motorer, besluttede at indhente og installere et sådant system selv på sine in-line motorer.
Det kan konkluderes, at begge systemer er designet til at håndtere hovedfjenden af alle superladede motorer - turbolag. Bitubro- og twinturbo-systemerne er baseret på samme princip om at bruge to superladere, når der blæses luft ind i cylindrene. Og de vigtigste forskelle mellem dem er den måde, de er installeret på motoren og forskellene i design af turboladere. Husk, bi-turbo (biturbo) betyder brugen af to superladere forskellige størrelser, twin-turbo (tvinturbo) - to kompressorer af samme størrelse. FRA teknisk punkt set, kan begge udtryk kaldes markedsføring, og hvilken af typerne der er bedre at bruge, bestemmer bilproducenten selv.
- , 17. juni 2015
Bi-turbo (biturbo) - et turboladesystem bestående af to turbiner forbundet i serie. I sådan et system bruges 2 turbiner, den ene lille og den anden stor, dette gøres fordi den lille turbine spinder meget hurtigere op og kommer i drift først, så når højere motorhastigheder nås, spinder den anden store turbine op , og tilføjer meget mere luftladning. For det første minimeres forsinkelsen således, en temmelig jævn accelerationskarakteristik for bilen dannes uden rykkarakteristikken for store turbiner, og det er muligt at bruge store turbiner på motorer installeret i biler, der ikke kun er beregnet til kørsel på racerbaner , men også på byveje, hvor det er muligt at dreje motoren altid spise ikke altid, men få mere kraft med en lille motor giver det mening, af en eller anden grund, for eksempel relateret til lovgivningen om afgifter i et givet land på motorens slagvolumen. Bi-turbo-systemer er meget dyre, og derfor udføres deres installation som regel i masseproduktion på biler. høj klasse, såsom MASERATI eller ASTON MARTIN (der er kompressorer).
Et sådant system kan installeres både på en V6-motor, hver turbine vil hænge på sit udstødningshoved, indsugningen er almindelig, og på en in-line motor, for eksempel en in-line 4, i dette tilfælde kan turbinerne tændes i udstødningen som parallelt, 2 cylindre pr., 2 til en anden, og sekventielt - først en stor turbine, så en lille. Der er også muligheder, når udstødning fra kun 2 cylindre er egnet til henholdsvis en lille turbine, og til en stor, henholdsvis fra de resterende 2 og fra output fra en lille turbine.
Twin-turbo (twinturbo) - i dette system, i modsætning til bi-turbo systemet, er hovedopgaven ikke at reducere forsinkelsen, men at opnå større ydeevne i form af pumpet luft eller højere ladetryk. Lufthåndteringskapacitet er nødvendig, når motoren, der kører ved høje hastigheder, forbruger mere luft, end turbinen er i stand til at levere, og dermed er et fald i ladetrykket muligt. Twinturbo-systemer bruger to identiske turbiner. Følgelig er ydelsen af et sådant system 2 gange større end for et system bestående af en turbine, og hvis du bruger 2 små møller, der har samme ydeevne som en stor, så kan du opnå effekten af at reducere forsinkelsen, med identisk ydeevne. Der er også situationer, hvor ydeevnen af de store møller, der er til rådighed, ikke er nok, for eksempel ved bygning af en dragstermotor, så bruges også en kombination af 2 møller. Denne ordning, ligesom biturbo-varianten, kan fungere både på motorer med en V-formet camber af hoveder og på inline motorer. Mulighederne for at tænde for turbiner er de samme som i biturbo.
Der findes også anlæg bestående af 3 eller flere identiske møller, resultatet er det samme som i twinturbo. Sådanne systemer i civil brug er som regel ikke udbredte og bruges normalt til at bygge kraftige sportsmotorer til biler, der deltager i dragracing.
I moderne turboladede motorer (især RRS V8 diesel) har turbinerne variabel pumpehjulsgeometri. Dette minimerer problemet med turboforsinkelse og giver et højt turboopladningspotentiale allerede ved de laveste motorhastigheder. Derudover tilføjer det brændstoføkonomi.
