Twin Turbo система

twin turbo система

Twin Turbo система на двигателя

Турбокомпресорната система – Twin Turbo система, която използва два турбокомпресора. Първоначално два турбокомпресора са били използвани за преодоляване на инерцията на системата. В бъдеще обхватът на двойните турбокомпресори се разширява и понастоящем позволява значително увеличаване на изходната мощност. Поддържане на номиналния въртящ момент в широк диапазон от скорости на двигателя и намаляване на специфичния разход на гориво. Има три структурни схеми на системата Twin Turbo. Успоредни, серийни и стъпаловидни. Схемите се различават по характеристики, местоположение и работа на турбокомпресорите. Работата на турбокомпресорите се регулира от електронна система за управление. Включваща входни датчици, управляващ блок и задействащи механизми за контрол на потока на въздуха и отработените газове.

Паралелна Twin Turbo система

Twin Turbo е търговското наименование за система с турбокомпресор. Друго име, което се използва е Biturbo. В някои източници на информация Biturbo се отнася до система с паралелна верига на работа на турбокомпресори, което не е напълно вярно. Паралелната система Twin Turbo включва два еднакви турбокомпресора, работещи едновременно и успоредни един на друг. Паралелната работа се постига чрез равномерно разделяне на потока на отработените газове между турбокомпресорите. Сгъстеният въздух от всеки компресор влиза в общия всмукателен колектор и след това се разпределя към цилиндрите. Паралелен Twin Turbo се използва главно за V-образни дизелови двигатели. Всеки турбокомпресор е монтиран на своя изпускателен колектор. Ефективността на паралелна турбо компресорна верига се основава на факта, че две малки турбини имат по-малка инерция от една голяма. Поради това турбо-ямът се намалява, турбокомпресорите работят при всички обороти на двигателя.

Серийна Twin Turbo система

Сериен Twin Turbo.
Последователната система Twin Turbo включва два сравними турбокомпресора. Първият турбокомпресор работи непрекъснато, вторият е включен в работата при определени условия на работа на двигателя. Преходът между режимите осигурява електронна система за управление. Която регулира потока на отработените газове към втория турбокомпресор с помощта на специален клапан. Когато вентилът за контрол на отработените газове е напълно отворен, и двата турбокомпресора работят паралелно. Така, че системата трябва да се нарече правилно серийно-паралелна. Сгъстен въздух от два турбокомпресора се подава към общ всмукателен колектор и се разпределя в цилиндрите. Последователната Twin Turbo система минимизира ефекта от закъснението на турбото и увеличава максимално мощността.

Къде се използва Twin Turbo система

Използва се при бензинови и дизелови двигатели. През 2011 година BMW представи система с три последователни турбокомпресора – Triple Turbo. Най-напредналата в техническо отношение е двустепенна турбокомпресорна система. От 2004 година на редица дизелови двигатели на Opel се използва двустепенна турбокомпресорна система. Друг производител, BorgWarner Turbo Systems, представя системата на BMW и Cummins дизелови двигатели. Двустепенната турбокомпресорна система се състои от два турбокомпресора с различни размери, монтирани последователно в изпускателните и всмукателните трактори. Системата използва вентилно управление на потока на отработените газове и принудителния въздух. При ниски обороти на двигателя байпасният клапан на отработените газове е затворен.

Принцип на работа на Twin Turbo система

Изгорелите газове преминават през малък турбокомпресор и след това през голям турбокомпресор. Налягането на отработените газове е ниско. Следователно голямата турбина почти не се върти. На входа входният байпасен клапан е затворен. Въздухът преминава последователно през големите и малките компресори. С увеличаване на скоростта се извършва съвместна работа на турбокомпресори. Байпасният клапан на отработените газове постепенно се отваря. Част от отработените газове преминава директно през голяма турбина, която се върти все по-интензивно. На входа голям компресор компресира въздуха с определено налягане, но той не е достатъчно голям. Следователно, по-нататъшен сгъстен въздух навлиза в малкия компресор, където се получава допълнително повишаване на налягането. Усилвателният байпасен клапан все още е затворен.

Действие на Twin Turbo система

При пълно натоварване байпасният клапан на отработените газове е напълно отворен. Газовете почти напълно преминават през голяма турбина, като я въртят до максималната си честота. Малката турбина спира. На входа голям компресор осигурява максимално усилващо налягане. Малък компресор, напротив, създава пречка за въздух, така че в определен момент отварящият се байпасен клапан се отваря и сгъстеният въздух тече директно към двигателя. По този начин двустепенната турбокомпресорна система осигурява ефективната работа на турбокомпресорите във всички режими на работа на двигателя. Системата разрешава всеизвестното противоречие на дизеловите двигатели между висок въртящ момент при ниски обороти и максимална мощност при високи обороти. С помощта на двустепенни турбокомпресори номиналният въртящ момент се постига бързо и се поддържа в широк диапазон от обороти на двигателя, осигурявайки максимално увеличаване на мощността.