ویژگی های سیستم توربوشارژ TwinTurbo
مقدار
مشکل اصلی هنگام استفاده از توربوشارژر، اینرسی سیستم یا وقوع به اصطلاح "تأخیر توربو" (فاصله زمانی بین افزایش دور موتور و افزایش واقعی قدرت) است. برای از بین بردن آن، طرحی با استفاده از دو توربوشارژر ایجاد شد که TwinTurbo نام داشت. این فناوری توسط برخی سازندگان با نام BiTurbo نیز شناخته می شود، اما تفاوت طراحی تنها در نام تجاری آن است.
ویژگی های توربو دوقلو
سیستم های کمپرسور دوگانه برای موتورهای دیزلی و بنزینی موجود است. با این حال، دومی نیاز به استفاده از سوخت با کیفیت بالاتر با عدد اکتان بالا دارد که احتمال انفجار را کاهش می دهد (یک پدیده منفی که در سیلندرهای موتور رخ می دهد و گروه سیلندر-پیستون را از بین می برد).
طرح توربو دوقلو علاوه بر عملکرد اصلی خود یعنی کاهش زمان تأخیر توربو، اجازه می‌دهد تا قدرت بیشتری از موتور خودرو گرفته شود، مصرف سوخت را کاهش داده و حداکثر گشتاور را در یک محدوده دور دور بالا حفظ کند. این با استفاده از طرح های مختلف اتصال کمپرسور به دست می آید.
انواع توربوشارژ با دو توربوشارژر
بسته به نحوه اتصال جفت توربوشارژر، سه طرح اصلی سیستم TwinTurbo وجود دارد:
- موازی؛
- استوار؛
- پا گذاشت.
اتصال توربین ها به صورت موازی
اتصال دو توربوشارژر یکسان که به صورت موازی (همزمان) کار می کنند را فراهم می کند. ماهیت طراحی این است که دو توربین کوچکتر اینرسی کمتر از یک توربین بزرگ دارند.
قبل از ورود به سیلندرها، هوای پمپ شده توسط هر دو توربوشارژر وارد منیفولد ورودی می شود، جایی که با سوخت مخلوط می شود و به محفظه های احتراق توزیع می شود. این طرح اغلب در موتورهای دیزل استفاده می شود.
اتصال سریال
مدار سری موازی امکان نصب دو توربین یکسان را فراهم می کند. یکی به طور مداوم کار می کند و دومی با افزایش سرعت موتور، افزایش بار یا سایر حالت های خاص مرتبط است. تغییر از یک حالت کار به حالت دیگر از طریق یک سوپاپ که توسط ECU موتور خودرو کنترل می شود، انجام می شود.
این سیستم در درجه اول با هدف از بین بردن تاخیر توربو و دستیابی به دینامیک شتاب نرم تر خودرو است. سیستم های TripleTurbo به طور مشابه عمل می کنند.
طرح مرحله
سوپرشارژ دو مرحله ای شامل دو توربوشارژر با اندازه های مختلف است که به صورت سری نصب شده و به درگاه های ورودی و اگزوز متصل می شوند. دومی مجهز به دریچه های بای پس است که جریان هوا و گازهای خروجی را تنظیم می کند. مدار پله دارای سه حالت کار است:
- سوپاپ ها در دور کم بسته می شوند. گازهای خروجی از هر دو توربین عبور می کنند. از آنجایی که فشار گاز کم است، پروانه های بزرگ توربین به سختی می چرخند. هوا در هر دو مرحله کمپرسور جریان می یابد که منجر به حداقل فشار بیش از حد می شود.
- با افزایش RPM، دریچه اگزوز شروع به باز شدن می کند که توربین بزرگ را به حرکت در می آورد. کمپرسور بزرگتر هوا را فشرده می کند و پس از آن به چرخ کوچکتر فرستاده می شود و در آنجا فشرده سازی اضافی اعمال می شود.
- هنگامی که موتور با سرعت کامل کار می کند، هر دو سوپاپ کاملا باز هستند که جریان گازهای خروجی را مستقیماً به سمت توربین بزرگ هدایت می کند، هوا از کمپرسور بزرگ عبور کرده و بلافاصله به سیلندرهای موتور فرستاده می شود.
نسخه پله ای بیشتر برای خودروهای دیزلی استفاده می شود.
مزایا و معایب تویین توربو
در حال حاضر، TwinTurbo عمدتا بر روی خودروهای با عملکرد بالا نصب می شود. استفاده از این سیستم مزایایی مانند انتقال حداکثر گشتاور در محدوده وسیعی از دور موتور را ارائه می دهد. علاوه بر این، به لطف توربوشارژر دوگانه، با حجم کار نسبتاً کوچک واحد قدرت، افزایش قدرت حاصل می شود که آن را ارزان تر از "دمش" می کند.
معایب اصلی BiTurbo هزینه بالا به دلیل پیچیدگی دستگاه است. همانند توربین‌های کلاسیک، سیستم‌های توربوشارژر دوقلو به کنترل ملایم‌تر، سوخت بهتر و تعویض به موقع روغن نیاز دارند.
