Vlastnosti systému přeplňování TwinTurbo

Hlavním problémem při použití turbodmychadla je setrvačnost systému nebo vznik tzv. „turbo lag“ (časový interval mezi zvýšením otáček motoru a skutečným nárůstem výkonu). K jeho odstranění bylo vyvinuto schéma využívající dvě turbodmychadla, které se nazývalo TwinTurbo. Tato technologie je u některých výrobců známá také jako BiTurbo, ale konstrukční rozdíl je pouze v obchodním názvu.

Funkce Twin Turbo

Systémy dvou kompresorů jsou k dispozici pro vznětové a benzínové motory. Ten však vyžaduje použití kvalitnějšího paliva s vysokým oktanovým číslem, které snižuje pravděpodobnost detonace (negativní jev, který se vyskytuje ve válcích motoru, ničí skupinu válec-píst).

Kromě své primární funkce zkrácení doby prodlevy turbodmychadla umožňuje schéma Twin Turbo čerpat více výkonu z motoru vozidla, snižuje spotřebu paliva a udržuje špičkový točivý moment v širokém rozsahu otáček. Toho je dosaženo použitím různých schémat připojení kompresoru.

Typy přeplňování dvěma turbodmychadly

V závislosti na zapojení dvojice turbodmychadel existují tři základní uspořádání systému TwinTurbo:

• paralelní;
• konzistentní;
• vykročil.

Paralelní připojení turbín

Zajišťuje spojení dvou stejných turbodmychadel pracujících paralelně (současně). Podstatou návrhu je, že dvě menší turbíny mají menší setrvačnost než jedna velká.

Před vstupem do válců se vzduch čerpaný oběma turbodmychadly dostává do sacího potrubí, kde se mísí s palivem a je distribuován do spalovacích prostorů. Toto schéma se nejčastěji používá u dieselových motorů.

Sériové připojení

Sériově paralelní obvod umožňuje instalaci dvou identických turbín. Jeden pracuje neustále a druhý je spojen se zvýšením otáček motoru, zvýšením zatížení nebo jinými speciálními režimy. Přepínání z jednoho provozního režimu do druhého probíhá prostřednictvím ventilu ovládaného ECU motoru vozidla.

Tento systém je primárně zaměřen na odstranění prodlevy turba a dosažení plynulejší dynamiky zrychlení vozu. Systémy TripleTurbo fungují podobně.

Krokové schéma

Dvoustupňové přeplňování se skládá ze dvou turbodmychadel různých velikostí, instalovaných v sérii a připojených k sacímu a výfukovému kanálu. Ty jsou vybaveny obtokovými ventily, které regulují průtok vzduchu a výfukových plynů. Krokový obvod má tři provozní režimy:

• Ventily jsou uzavřeny při nízkých otáčkách. Výfukové plyny procházejí oběma turbínami. Protože je tlak plynu nízký, velká oběžná kola turbíny se sotva otáčejí. Vzduch proudí oběma stupni kompresoru, což má za následek minimální přetlak.
• S rostoucími otáčkami se začne otevírat výfukový ventil, který pohání velkou turbínu. Větší kompresor stlačuje vzduch, načež je odeslán do menšího kola, kde se aplikuje další komprese.
• Při plném chodu motoru jsou oba ventily plně otevřené, čímž se proud výfukových plynů nasměruje přímo do velké turbíny, vzduch prochází velkým kompresorem a je okamžitě posílán do válců motoru.

Stupňovitá verze se nejčastěji používá u dieselových vozidel.

Výhody a nevýhody Twin Turbo

V současné době se TwinTurbo instaluje především na vysoce výkonná vozidla. Použití tohoto systému nabízí takové výhody, jako je přenos maximálního točivého momentu v širokém rozsahu otáček motoru. Navíc je díky duálnímu turbodmychadlu při relativně malém pracovním objemu pohonné jednotky dosaženo nárůstu výkonu, čímž je levnější než „nasávaný“.

Hlavní nevýhodou BiTurbo je vysoká cena v důsledku složitosti zařízení. Stejně jako u klasické turbíny vyžadují systémy se dvěma turbodmychadly šetrnější zacházení, lepší palivo a včasnou výměnu oleje.