Lasīšanas laiks: 4 minūtes.
Cīņa par lietderības (efektivitātes) paaugstināšanu notiek jau kopš paša dzinēja parādīšanās. iekšējā degšana kā. Un gandrīz uzreiz pēc iekšdedzes dzinēja viņi nāca klajā ar turbokompresoriem un vienkārši mehāniskiem gaisa pūtējiem. Labākai izpratnei der zināt, ka dzinēja darbības principa pamatā ir pareiza degvielas un gaisa attiecība, kas nonāk dzinēja cilindros. Šī pareizā attiecība ir vienāda ar 1:14,7. Tieši šādā formā tiek nodrošināts kvalitatīvs maisījuma sadalījums pa visu cilindru un tā sadegšana. Uzstādot turbīnu vai pat divas turbīnas dvīņu turbo veidā, ievērojami palielināsies gaisa daudzums un spiediens, ar kādu tas nonāks dzinējā.
Pamati
Ja mēs burtiski tulkojam twin turbo angļu valodā, tas iznāks kā “double turbo” vai “double turbo”. Principā abi varianti ir pareizi. Tas ir, pēc nosaukuma var saprast, ka tur ir nevis viena, bet divas. Ir vairāki veidi, kā vienlaikus izmantot divus kompresorus:
- Pakāpās.
- Paralēli.
- Konsekventa.
Jebkuru no sistēmām tā vai citādi kontrolē elektroniskais vadības bloks, bez tā nebūs iespējams izveidot efektīvu dvīņu turbo darbību. ECU kontrolē turbokompresoru ieejas sensorus, gaisa vadības vārstu elektriskās piedziņas sistēmas, kā dēļ twin turbo darbība ir ļoti smalki noregulēta.
Paralēlais darbības princips
Paralēlā dubultā turbo ir divu turbokompresoru vienlaicīga darbība, kas darbojas paralēli viens otram. Divu turbīnu identisks darbs tiek iegūts tāpēc, ka katra turbīna izņem vienu un to pašu daļu izplūdes gāzes. Katrs kompresors arī atstāj tādu pašu gaisa daudzumu ar tādu pašu spiedienu. Saspiests gaiss nonāk kopējā ieplūdes kolektors, kur sadale pēc tam notiek starp cilindriem. Paralēlā twin turbo ir raksturīga V formas dzinējiem, īpaši dīzeļdzinējiem, kur inerces pakāpe ir ļoti svarīga. Divas mazas turbīnas nodrošina mazāku inerci nekā viena liela.
Konsekventa darbība
Secīgā twin turbo nozīme ir tāda, ka turbokompresori nedarbojas vienlaicīgi, bet gan secīgi nomaina viens otru. Tas ir, iedarbinot dzinēju, darbojas viens kompresors un atkarībā no apgriezienu skaita pieauguma pakāpes kloķvārpsta ieslēdzas otrais. Šis risinājums ļauj ietaupīt degvielu un nepārtraukti neizmantot kādu no turbīnām. Starp citu, šādā dubultā turbo sistēmā ietilpst divi kompresori ar identiskām īpašībām. Pāreja starp turbīnām arī nodrošina elektroniskā vienība vadība. Šādā sistēmā tās galvenais uzdevums ir regulēt un sadalīt sadegušo gāzu plūsmu starp turbīnām. Gāzes plūsmu uz otro kompresoru kontrolē īpašs solenoīda vārsts. Arī šādi turbīnu raksturlielumi bieži tiek ievadīti ECU, lai tos samazinātu blakusefekts turbo lag. Twin turbo izmantošana ir novērota gan benzīna, gan dīzeļdzinējs.
Pakāpeniska turbīnu darbība
Apsverot divu turbopakāpju sistēmu, ir svarīgi atzīmēt, ka tā ir tehniski kompetentākā un progresīvākā sistēma, kas nosaka vislielāko efektivitātes pieaugumu. Šādā sistēmā ir elektroniskā vadība gan sadegušās gāzes, gan izplūdes plūsma kompresēts gaiss. Šeit, atšķirībā no iepriekšējām iespējām, ir iespējams izmantot divus dažāda izmēra turbokompresorus. Kad dzinēja apgriezieni ir zemi, sadegušās gāzes apvada vārsts tiek aizvērts. Gāzes seko twin turbo sistēmai, vispirms apmeklējot nelielu kompresoru, kur tās saņem maksimālo spiediena izvadi ar minimālu inerci. Tālāk viņi ieiet lielā turbīnā. Kad ātrums palielinās, turbīnas sāk strādāt kopā. Apvada vārsts pakāpeniski atveras un sāk pakāpeniski griezt uz augšu otro turbīnu, ļaujot gāzēm plūst tieši caur to. Kad ātrums palielinās līdz maksimumam, vārsts pilnībā atveras, un lielā turbīna sāk darboties ar pilnu jaudu un gaiss no tās ieplūst dzinējā.
Turbodzinēji nav tik vienkārši, kā šķiet; ir daudz pārpratumu un neskaidrību saistībā ar šo tēmu. Viens no tiem ir par divām struktūrām: “bi-turbo” un “twin-turbo”. Pirms neilga laika personīgi biju liecinieks divu auto īpašnieku sarunai, viens apliecināja, ka ir atšķirība, bet otrs, ka atšķirības nav! Tātad, kāda ir patiesība? Patiešām, kā šīs divas TURBO dzinēju struktūras atšķiras, izdomāsim to...
Godīgi sakot, protams, ka atšķirība būs, bet tā nebūs kategoriska! Tikai tāpēc, ka vārdi ir ņemti no dažādi ražotāji, kas uzstāda savas vienības ar dažādu izkārtojumu un konstrukcijām.
Tomēr "Bi-turbo" un "Twi-nturbo" sistēma - būtībā tas pats. Ja jūs ņemat angļu valoda un paskatieties uz apzīmējumu Bi-Turbo un Twin-Turbo, jūs varat redzēt divus prefiksus « Bi" un " Dvīņi" - ja rupji tulko, izrādās - “DIVI” vai “DIVI”. Nekas cits kā apzīmējums divu turbīnu klātbūtnei dzinējā, un abus nosaukumus var attiecināt uz vienu un to pašu dzinēju, tas ir, tie ir absolūti savstarpēji aizstājami. Šiem nosaukumiem nav nekādu tehnisku atšķirību, tāpēc šis ir “kails mārketings”.
Divas turbīnas vienam dzinējam - kā un kāpēc?
Tagad var rasties jautājums: kāpēc? Tas ir vienkārši, ir tikai divi jautājumi, kuru risināšanai tie ir paredzēti:
- Likvidēšana, mēs varam teikt, ka tā ir galvenā problēma.
- Palielināta jauda.
- Dzinēja uzbūve.
Es sākšu, iespējams, ar vienkāršāko punktu - šo dzinēja uzbūve . Protams, ir viegli uzstādīt vienu turbo, ja jums ir 4 vai 6 cilindru rindas dzinējs. Ir tikai viens trokšņa slāpētājs. Bet ko darīt, ja jums ir, teiksim, V-veida dzinējs? Un trīs līdz četri cilindri katrā pusē, tad ir divi izpūtēji! Tāpēc viņi katram uzlika vidējas vai mazas jaudas turbīnu.
Turbo lag likvidēšana – kā jau rakstīju iepriekš, šis ir uzdevums ar numuru “1”. Lieta tāda, ka turbodzinējam ir kļūme - nospiežot gāzi, izplūdes gāzēm ir jāiziet cauri un jāgriež turbīnas lāpstiņritenis, tieši šoreiz jauda “nokrīt”, tā var būt no 2 līdz 3 sekundēm! Un, ja jums ir jāveic apdzīšanas manevrs ar ātrumu, tas nav droši! Tāpēc viņi uzstāda dažādas turbīnas un bieži vien kompresoru + turbīnu. Viens strādā priekš zemi apgriezieni, tas ir, sākumā, lai izvairītos no “turbo lag”, otrais - ātrumā, kad jāatstāj saķere.
Jaudas pieaugums – šis ir visbanālākais gadījums. Tas ir, lai palielinātu dzinēja jaudu, mazjaudas turbīnai tiek uzstādīts vēl viens jaudīgs, tāpēc ir divi no tiem pūš, kas ievērojami palielina produktivitāti. Starp citu, dažos sacīkšu automašīnas, ir arī trīs un pat četras turbīnas, bet tas ir ļoti sarežģīti un, kā likums, neiet sērijā!
Patiesībā šie ir risinājumi, kuriem tiek izmantots “TWINTURBO” vai “BITURBO”, un jūs zināt, šī patiešām ir izeja, lai atbrīvotos no turbo lag un palielinātu jaudu.
Par struktūru
Mūsdienās daudzās automašīnās tiek izmantotas tikai divas galvenās struktūras - divu turbīnu izvietojums. Tie ir paralēli un secīgi (pazīstami arī kā secīgi).
Piemēram, dažiem Mitsubishi ir “TWINTURBO”, bet paralēla darbība, kā jau minēju iepriekš, nozīmē divas turbīnas V6 blokā, pa vienai katrā pusē. Viņi iepūš iekšā kopīgs kolekcionārs. Bet, piemēram, uz dažiem AUDI paralēli darbojas arī V6 dzinējs, bet nosaukums ir “BITURBO”.
Toyota automašīnām, it īpaši SUPRA, ir rindas sešnieks, bet ir arī divi kompresori - tie darbojas sarežģītā secībā, divi var strādāt uzreiz, viens var strādāt, otrs nē, tie var ieslēgties pārmaiņus. . Tas viss ir atkarīgs no jūsu braukšanas stila - šis darbs tiek veikts ar “kutelīgiem” apvada vārstiem. Šeit ir sērijveida paralēlais darbs.
Tāpat kā uz dažām SUBARU automašīnām - pirmais (mazais) sūknē gaisu ar mazu ātrumu, otrais (lielais) tiek pieslēgts tikai tad, kad ātrums ir ievērojami palielinājies, šeit jums ir paralēlais savienojums.
Tātad, vai joprojām pastāv atšķirība vai vispār nav atšķirību? Ziniet, aizkulisēs ražotāji joprojām atšķir šīs divas ēkas, iedziļināsimies sīkāk.
BI-TURBO (BI-TURBO)
Parasti tās ir divas virknē savienotas turbīnas. Spilgts piemērs ir SUBARU – viens mazs un tad otrs liels.
Mazais griežas uz augšu daudz ātrāk, jo tam nav lielas inerces enerģijas - loģiski tas ir iekļauts darbā apakšā, tas ir, pirmais. Maziem ātrumiem un līdz zemiem apgriezieniem ar to pilnīgi pietiek. Bet, kad lieli ātrumi un pie apgriezieniem šis "mazulis" ir praktiski bezjēdzīgs, šeit ir nepieciešams daudz lielāks saspiestā gaisa daudzums - tiek ieslēgta otrā, smagāka un jaudīgāka turbīna. Kas nodrošina nepieciešamo jaudu un veiktspēju. Ko šis secīgais izkārtojums dod BI-TURBO? Tas ir gandrīz turbo lag (ērta paātrinājuma) un augstas veiktspējas novēršana lieli ātrumi kad saķere saglabājas pat pie ātruma virs 200 km/h.
Jāņem vērā, ka tos var uzstādīt gan uz V6 agregāta (ar savu turbīnu katrā pusē), gan uz in-line variantu (šeit izplūdes kolektoru var sadalīt, piemēram, viens pūš no diviem cilindriem, bet otrs). no pārējiem diviem).
Trūkumi ir augstās izmaksas un darbs, kas nepieciešams šādas sistēmas izveidošanai. Galu galā šeit tiek izmantoti precīzi apvada vārstu regulējumi. Tāpēc uzstādīšana ir nepieciešama uz dārgām sporta automašīnām, piemēram, TOYOTA SUPRA, vai uz automašīnām elites klase– MASERATI, ASTON MARTIN u.c.
TWIN-TURBO (DVĪŅI-TURBO)
Galvenais uzdevums šeit nav atbrīvoties no “turbo lag”, bet gan palielināt produktivitāti (saspiesta gaisa iesmidzināšana). Parasti šāda sistēma darbojas liels ātrums, kad viens kompresors nespēj tikt galā ar palielināto slodzi uz to, tāpēc tiek uzstādīts cits tāda paša tipa (paralēli). Kopā tie sūknē divreiz vairāk gaisa, nodrošinot gandrīz tādu pašu veiktspējas palielinājumu!
Bet kā ar "turbo lag", kas šeit ir nikns? Bet nē, viņa ir arī efektīvi uzvarēta tikai nedaudz savādākā veidā. Kā jau teicu, mazās turbīnas griežas daudz ātrāk, tāpēc iedomājieties - tās nomaina 1 lielo ar 2 mazām - veiktspēja praktiski nekrītas (strādā paralēli), bet "YAMA" pazūd, jo reakcija ir ātrāka . Tāpēc izrādās, ka tas rada normālu vilkmi no pašas apakšas.
Uzstādīšana var būt tāda pati kā in-line modeļiem spēka agregāti, un V-veida.
Tā ražošana un uzstādīšana ir daudz lētāka, tāpēc šo struktūru izmanto daudzi ražotāji.
Turbīna + kompresors
To var saukt arī par “BI-TURBO” vai “TWIN-TURBO” — kā vien vēlaties. Patiesībā gan kompresors, gan turbo opcija dara vienu un to pašu darbu, tikai viens (mehāniskais) ir daudz efektīvāks apakšā, otrs (no izplūdes gāzēm) augšā! .
IN pēdējie gadi automašīnu uzņēmumi Viņi arvien biežāk savos dzinējos sāk izmantot turbokompresoru sistēmas. Tādā veidā tie kompensē tendenci uz pārvietošanās samazināšanos un līdz ar to jaudas samazināšanos. Bet, ja iepriekš dzinējos tika izmantota tikai viena turbīna, tad tagad tās var būt vairākas. Izdomāsim, kas slēpjas aiz noslēpumainajiem terminiem “bi-turbo” un “twin-turbo”?
Ja jūs "rakāsit dziļāk", izrādās, ka atšķirības praktiski nav, un atšķirības starp "bi-turbo" un "twin-turbo" slēpjas dažādās inženieru pieejās un mārketinga triki kompānijas. Daži automobiļu entuziasti uzskata, ka atšķirības biturbo un dubultā turbo sistēmās atspoguļo turbokompresoru sistēmas darbības modeli kopumā, piemēram, secīgo vai paralēlo. Un viņiem daļēji būs taisnība. Bet, lai pilnībā izprastu problēmu, sapratīsim turbokompresora sistēmas būtību.
Lai palielinātu dzinēja jaudu, tiek izmantotas trīs dažādas gaisa iesmidzināšanas sistēmas:
- rezonanses;
- mehānisks;
- gāzes dinamisks.
Termins "turbokompresors" attiecas uz pēdējo iespēju - gāzes dinamisko. Šīs sistēmas pamatā ir gaisa padeves princips dzinēja cilindriem īpaša ierīce sauc par kompresoru. Šāda ierīce sastāv no kompresora daļas un gaisa turbīnas. Šīs divas neatkarīgās daļas atrodas uz vienas piedziņas vārpstas, gaisa turbīnu darbina no dzinēja cilindriem izvadītās izplūdes gāzes. Piedziņas vārpsta Attiecīgi tas sāk griezt kompresora daļu un sūknēt gaisu cilindros.
Šādas sistēmas galvenā priekšrocība ir jaudas zudumu trūkums, kas saistīts ar daļas enerģijas izņemšanu no dzinēja. Tā galveno trūkumu var uzskatīt par tā saukto “turbo lag” efektu.
Tieši pret pēdējo ir paredzētas dubultās turbokompresoru sistēmas. “Turbo lag” jēdziena būtība slēpjas virspusē - izplūdes gāzu spiediens paātrinājuma laikā no dīkstāves nav pietiekams, lai ātri iesūknētu gaisu cilindros. Strauji nospiežot gāzes pedāli, automašīna uz šo darbību praktiski nereaģēs un tikai pēc dažām sekundēm sāks paātrināties ar jūtamu grūdienu. Šī “slimība” skar tikai iekārtas, kas aprīkotas ar gāzes dinamisko kompresoru, dzinēji, kas aprīkoti ar mehānisko kompresoru, no šīs funkcijas necieš.
“Bi-turbo” un “twin-turbo” sistēmu izmantošana ļauj gandrīz pilnībā aizmirst par turbo lag jēdzienu. Esam tikuši galā ar piepūšamo sistēmu teorētisko daļu, tagad jāsaprot, kāpēc šādās sistēmās tiek izmantots otrs turbokompresors.
Tātad inženieriem vajadzēja palielināt spiedienu, kas tiek iesūknēts cilindros, un to var panākt divos veidos.
Pirmā metode ir izmantot mazāku turbokompresoru, kuram pietiks pat ar nelielu izplūdes gāzu daudzumu, lai efektīvi iesūknētu gaisu otrajā, lielākā turbīnā. Pēc sasniegšanas maksimālais spiediens liela turbīna sāk piegādāt nepieciešamo gaisa daudzumu uz cilindriem. Šo kompresorlādēšanas sistēmas struktūru sauc par secīgo vai biturbo. Vislielākā šādas sistēmas efektivitāte izpaužas rindas dzinējos ar nelielu darba tilpumu un līdz ar to arī nelielu izplūdes gāzu daudzumu. Viens no galvenajiem uzņēmumiem, kas izmanto šis tips kompresoru sistēmas, mēs varam nosaukt vācu Alpina, kurā tiek izmantoti BMW dzinēji. Uzņēmums to īpaši uzsver savu modeļu nosaukumos.
Otrā metode ietver divu vienāda izmēra turbokompresoru izmantošanu kompresoru sistēmas projektēšanā. Turklāt tie nav uzstādīti sērijveidā (kā pirmajā gadījumā), bet gan paralēli. Citiem vārdiem sakot, viņi strādā neatkarīgi viens no otra. Šo opciju parasti sauc par twin-turbo. Šādas sistēmas būtība ir nodalīt "atbildības zonu", tas ir, katra turbīna saņem nepieciešamo izplūdes gāzu daudzumu no savas cilindru daļas.
Vispamatotākā šādas sistēmas izmantošana ir ieslēgta V veida dzinēji, kam, kā likums, ir lieli darba apjomi. Katram šāda dzinēja blokam ir viens turbokompresors, un rezultātā katra turbīna saņem savu izplūdes gāzu plūsmu. Turbīnu paralēlo uzstādīšanu visplašāk izmanto Lielbritānijas un Vācijas autoražotāji. Uzņēmums BMW, kas ilgu laiku spītīgi atteicās būvēt kompresordzinējus, nolēma panākt un uzstādīt šādu sistēmu pat saviem rindas dzinējiem.
Varam secināt, ka abas sistēmas ir paredzētas cīņai ar visu kompresordzinēju galveno ienaidnieku – turbo lag. Bitubro un twin-turbo sistēmas ir balstītas uz vienu un to pašu principu, izmantojot divus kompresorus, lai gaisa spiedienu cilindros. Un galvenās atšķirības starp tām ir to uzstādīšanas veids dzinējam un atšķirības turbokompresoru konstrukcijā. Atcerieties, ka bi-turbo nozīmē izmantot divus kompresorus dažādi izmēri, twin-turbo (twinturbo) - divi vienāda izmēra kompresori. AR tehniskais punkts No perspektīvas abus terminus var saukt par mārketinga terminiem, un to, kuru veidu labāk lietot, izlemj pats autoražotājs.
- , 2015. gada 17. jūnijs
Bi-turbo (biturbo) ir turbokompresora sistēma, kas sastāv no divām virknē savienotām turbīnām. Šādā sistēmā tiek izmantotas 2 turbīnas, viena maza un otra liela, tas tiek darīts tāpēc, ka mazā turbīna griežas daudz ātrāk un sāk strādāt pirmā, tad, kad tiek sasniegti lielāki dzinēja apgriezieni, otrā, lielākā turbīna griežas uz augšu un palielina ievērojami lielāku gaisa lādiņu. Tādā veidā, pirmkārt, tiek samazināta nobīde, veidojas diezgan vienmērīgs automašīnai raksturīgs paātrinājums bez lielām turbīnām raksturīgās raustīšanās, un ir iespējams izmantot lielas turbīnas dzinējiem, kas uzstādīti automašīnās, kas paredzētas ne tikai braukšanai. sacīkšu trasēs, bet arī pilsētas ceļos, kur iespējams pagriezt dzinēju vienmēr ēst ne vienmēr, bet saņemt vairāk jaudas no maza dzinēja kaut kādu iemeslu dēļ ir jēga, piemēram, saistībā ar attiecīgās valsts nodokļu likumdošanu par dzinēja tilpumu. Bi-turbo sistēmas ir ļoti dārgas, un tāpēc tās parasti tiek uzstādītas masveida ražošanā automašīnām augstas klases, piemēram, MASERATI vai ASTON MARTIN (tur kompresori).
Šādu sistēmu var uzstādīt gan V6 dzinējam, katra turbīna karāsies uz savas galvas gar izplūdes gāzi, ieplūde ir kopīga, gan rindas dzinējam, piemēram, rindas 4, šajā gadījumā turbīnas var ieslēgt gar izplūdi paralēli, 2 cilindri uz vienu, 2 uz otru, un secīgi - vispirms liela turbīna, tad maza. Ir arī iespējas, kad izplūdes gāze tikai no 2 cilindriem tuvojas mazajai turbīnai un lielajai, attiecīgi, no atlikušajiem 2 un no mazās turbīnas izejas.
Twin-turbo (twinturbo) - šajā sistēmā, atšķirībā no bi-turbo sistēmas, galvenais uzdevums ir nevis samazināt nobīdi, bet gan panākt lielāku produktivitāti sūknētajā gaisā vai augstāku padeves spiedienu. Sūknētā gaisa veiktspēja ir nepieciešama gadījumos, kad dzinējs, strādājot pie lieliem apgriezieniem, patērē vairāk gaisa, nekā spēj nodrošināt turbīna, līdz ar to iespējama pūtēja spiediena pazemināšanās. Twinturbo sistēmās tiek izmantotas divas identiskas turbīnas. Attiecīgi šādas sistēmas veiktspēja ir 2 reizes lielāka nekā sistēmai, kas sastāv no vienas turbīnas, savukārt, ja izmantojat 2 mazas turbīnas, kuru veiktspēja ir vienāda ar vienu lielu, tad ar identisku veiktspēju varat sasniegt nobīdes samazināšanas efektu. . Ir arī situācijas, kad ar pieejamo lielo turbīnu veiktspēju nepietiek, piemēram, būvējot dragsterdzinēju, tad tiek izmantota arī 2 turbīnu kombinācija. Šī shēma, tāpat kā biturbo versija, var darboties gan dzinējos ar V-veida izliekuma galvām, gan rindas dzinēji. Turbīnu ieslēgšanas iespējas ir tādas pašas kā biturbo.
Ir arī sistēmas, kas sastāv no 3 vai vairāk identiskām turbīnām, rezultāts ir tāds pats kā twinturbo. Šādas sistēmas parasti nav plaši izplatītas civilajā lietošanā, un tās parasti izmanto, lai izveidotu jaudīgus sporta dzinējus automašīnām, kas iesaistītas dragreisa sacīkstēs.
Mūsdienu dzinējos ar turbokompresoru (īpaši RRS V8 dīzelim) turbīnām ir mainīga lāpstiņriteņa ģeometrija. Tas samazina turbo aizkavēšanās problēmu un nodrošina augstu turbokompresora potenciālu pat pie zemākajiem dzinēja apgriezieniem. Turklāt tas palielina degvielas ekonomiju.
