Последовательный наддув Bi-turbo
Последовательный наддув Bi-turbo — схема наддува двумя турбинами, включающимися в работу по очереди, друг за другом.
Двигатель
Турбонаддув – это тип наддува, использующий энергию выхлопных газов для нагнетания воздуха в цилиндры мотора. Этот принцип был запатентован в 1911 году швейцарцем Альфредом Бюхи в патентном ведомстве США. Не смотря на то, что прообразы турбин были разработанны еще в конце XIX века, все же массовое использование этой схемы началось лишь 70-х годах прошлого века. И хотя все системы автомобиля постоянно совершенствуются, механические нагнетатели, разработанные более века назад, не отступают. Уменьшаются допуски при производстве, увеличивается точность изготовления, используются более технологичные материалы и сплавы (например на Ниссан Скайлайн GT-R 34 версии N1 лопасти нагнетателей делали керамическими), так что потенциал турбо нагнетателей еще далеко не исчерпан.
Различия между bi-turbo и twin-turbo и путаница в понятиях
Зачастую даже опытные и подкованные не только теоретически, но и практически люди, считают, что twin-turbo (твин-турбо) и bi-turbo (би-турбо) – лишь варианты названия одной и той же схемы наддувных двигателей с двумя турбинами.
Так сказать коммерческие названия, как с наименованиями систем полного привода разными производителями (у тех же немецких производителей: quattro – от Ауди, 4matic – Мерседеса, имеют одну суть – полный привод). В подтверждение же названий наддува приводят примеры Мицубиси 3000GT в версии VR-4 несет на двигателе надпись «твин-турбо», там V6 и две турбины, каждая питает свои 3 цилиндра и имеет выход в общий коллектор, такая же схема на Ауди моделей S4 или Allroad с 2,7 литра под капотом несет название би-турбо. Но название не всегда отображает схему работы турбин (параллельное или последовательное, оно же секвентальное. Так же в подтверждение приводят известный в кругах японоводов 2JZ-GTE, устанавливаемый в том числе и на Toyota Supra, ставшие известными после фильма «Форсаж», в котором главный герой управляя ярко-красной машиной, «сделал» Феррари. Рядный шестицилиндровый двигатель там то же несет надпись твин-турбо, а турбины там работают по своему алгоритму, включением и выключением которых заведуют специальные перепускные клапана (последовательно-параллельная схема).
Субару Легаси В4 — там две турбины, и работают они секвентально: на низких оборотах работает одна – маленькая турбина, на высоких к ней подключается вторая — большая. Можно еще поспорить с применением таких терминов как твинскрол, даунсазинг, но не будем уходить от основной темы.
Названиями этих систем породили популярное заблуждение, корни которого идут из словообразования. twin – с английского — двойня или близнец, т.е. одинаковые механизмы наддува, нагнетатели (или как говорят в среде гонщиков – «улитки», подразумевая похожесть этих агрегатов с одноименными слизняками), в то время как с немецкого би-турбо – это система с двумя турбинами. Получается что твин-турбо на автомобиле японского производства, в котором традиционно используются английские термины для названий, в то время как немецкие автопроизводели пользуются названиями на родном для них языке. Потому на какой-нибудь Тойоте Супра вы не встретите шильдика «би-турбо», а на Мерседес-Бенц – «твин»…
Последовательный наддув Bi-turbo и его преимущества
Би-турбо (bi-turbo) – она же секвентальный или последовательный наддув, т.
е. система наддува двигателя внутреннего сгорания, которая состоит из двух последовательно включаемых в работу турбин. В такой системе применяют две турбины, одну меньшего размера другую большого. Это сделано для того, чтобы маленькая турбина, которая раскручивается значительно быстрее, вступая в работу первой, обеспечивает хорошую тягу на более низких оборотах, затем, при достижении более высоких оборотов двигателя, раскручивается вторая , большая турбина, и нагнетает гораздо больший объем воздуха. Такая схема во-первых уменьшает так называемый турболаг (или турбояму – т.е. движение автомобиля с выключенными нагнетателями), образуя более ровную динамическую характеристику машины, без излишнего рывка, свойственного схемам с одной большой турбиной или системам с несколькими одновременно включающимися нагнетателями, во-вторых делается возможным применение больших нагнетателей на моторах, применяемых в машинах используемых не только для гонок по трекам, но и оставляя возможность езды по дорогам общественного пользования, когда отсутствует возможность, а зачастую и необходимость поддерживать высокие обороты двигателя.
Не стоит забывать и о том, что излишняя мощность в условиях города – крайне опасный фактор, так как при динамике подготовленного автомобиля возникает не только большая вероятность «догнать» соседнюю, как правило менее динамичную машину, находящуюся рядом в потоке, как и при торможении чаще смотреть назад, т.к. характеристики тормозов у гражданских автомобилей то же уступают спортивным.
Системы турбонаддува могут устанавливаются как на бензиновых, так и на дизельных агрегатах. На первых использование турбонаддува сопровождается появлением риска детонации вследствие резкого возрастания количества оборотов. Также, в результате более высокой температуры выхлопа сама система турбонаддува нагревается, что требует дополнительного ее охлаждения. На дизельных же агрегатах турбонаддув не имеет таких проблем. Там степень сжатия намного больше, а обороты коленвала ниже. В результате адиабатного расширения, температура выхлопа у бензиновых двигателей составляет 1000 градусов, а дизельных моторов гораздо меньше — 600.
Поэтому применение турбонаддува на дизельных агрегатах является более простым и эффективным.
Проблема в том, что ротор турбокомпрессора нельзя сделать большим- чем больше диаметр турбины, тем выше ее момент инерции. Стало быть, даже если водитель при разгоне более резко нажмет на педаль акселератора, быстрого ускорения как у атмосферного двигателя, он не получит, потому что придется подождать не только, пока коленвал двигателя, но затем и крыльчатка турбины наберут соответствующие обороты. Значит, турбину следует сделать меньше по диаметру. Но поступление воздуха так же зависит от окружной скорости лопаток, которая тем меньше, чем меньше диаметр ротора: увеличение оборотов упирается в ограничение по предельным нагрузкам используемых материалов.
Интересные факты о последовательном наддуве Bi-turbo
Помимо последовательного наддува Bi-turbo в автомобилях применяются и более сложные схемы с большим количеством нагнетателей. К примеру, в нашумевшем Бугатти Вейрон, для получения мощности в 1001 лошадиную силу на двигателе стоит 4 турбонагнетателя.
Отличия систем наддува Твинтурбо и Битурбо
На автомобилях нового поколения стал очень часто применяться турбонаддув. Что это такое?
Турбонаддув – это устройство, которое применяется для того, чтобы увеличить работоспособность двигателя путем увеличения подачи топлива в двигатель автомобиля. Стоит отметить, что уже более пятидесяти лет в автомобиле нередко можно встретить сразу две турбины. Такая комбинация имеет различные названия, включая и те, которые указаны название самой статьи. На многих автофорумах, однако, находится в открытом доступе много информации о различиях между этими двумя видами. Поэтому мы решили тоже внести свою лепту.
Суть
Чтобы перейти к рассуждению, в свою очередь стоит отметить, что принципиальных отличий между этими двумя системами не выявлено, потому что Twinturbo является ничем иным, как аналогом своего предшественника — Biturbo. Разница в названиях обусловлена в основном тем, что они были придуманы в качестве передового маркетингового хода среди автокомпаний, дабы выделить свою продукцию среди аналогичных.
Но тем не менее различия в них все-таки небольшие есть, но они заключаются именно в технической составляющей.
Виды
Twin-Turbo делится на несколько типов:
- Параллельный
Работа проста: повышение давления за счет симметричной работы двух компрессоров. Так входящий воздух равномерно разносится по системе. За счет этого снижается масса ротора и уменьшается инертность. Параллельный твин-турбо используется на V-образных дизельных моторах.
- Последовательный
Суть: совместная работа двух разных компрессоров, дополняющих друг друга. Малый компрессор работает непрерывно из-за легкости и быстроты, а большой регулирует обороты и активируется с увеличивающейся нагрузкой.
- Ступенчатый
Наддув в такой системе создается за счет работы 2 компрессоров разной величины, соединенных bypass-клапанами и патрубками. Механизм можно представить следующим образом: запуск малой турбины увеличивает обороты, а большая — открывает клапан.
А клапан, в свою очередь, впускает сжатый воздух в двигатель.
В начале было
Если вам знакомо такое понятие как турбонаддув, мы уверены, вы поймете, что установка сразу двух турбокомпрессоров представляет своеобразную сложность. У двух видов турбонаддува имеются как общие черты, так и отличия. Из общего можно сказать, что турбины системы biturbo обычно устанавливают на одну выхлопную магистраль. Однако турбокомпрессор, который находится дальше, энергии получает гораздо меньше. Оттого его работа, соответственно, будет снижаться по качеству и эффективности. Поэтому был придуман аналог , такой как TwinTurbo. Его вторая труба была оборудована дополнительными характеристиками, например, подшипниками, а также другой формы крыльчатки. Но тем не менее при исследованиях было выявлено, что Twin Turbo имеет несколько недостатков: наличие серьезной «турбоямы» — диапазона, при которых обе турбины одновременно перестают работать, а также достаточно большой промежуток времени между подачей газа, что отражается на его работе.
Некоторые исследователи дополнительно отмечают, что ближняя турбина при такой работе очень быстро подвергается износу, и плюс ко всему, неудобно на подобные устройства устанавливать v-образные моторы.
Конечно, при всех выявленных недостатках автомобильные инженеры пытались найти решение проблемы. Так специалистами компании Тойота было предложено включение в своей модели Biturbo турбокомпрессоров. Клапаны при работе на низких оборотах закрыты, выхлопные газы, соответственно, могут выходить только через первую турбину. Она раскручивается и таким образом обеспечивается выход из так называемой турбоямы. Кроме того, нововведения еще и в том, что как только турбина достигнет трех с половиной тысяч оборотов в минуту, при котором давление газов уже становится, скажем так, избыточным, открывается заслонка, и горячий воздух уходит автоматически ко второму компрессору, который изначально сделан в большем размере, и, таким образом принимая на себя весь поток воздуха, обеспечивает прирост мощности для двигателя.
Система турбонаддува Twin-Turbo
Для того, чтобы разобраться в данной системе, необходимо четко представлять себе ее принцип работы. Система вырабатывает необходимое давление воздуха, которое должно закачиваться в сами цилиндры движка. По мере того, как бежит стрелка по тахометру, движок теряет свою мощность, а выработка самой турбины стремительно снижается. Именно для того, чтобы мотор не терял мощности, а выработка турбины только возрастала, и была встроена вторая такая же аналогичная турбина.
Конечно, работу такой системы нужно регулировать самостоятельно или в автосервисе. Турбины могут включаться в работу одновременно, но желательно настроить турбины так, чтобы сначала свою работу начинала одна из них, а по мере возрастания оборотов на тахометре в работу включалась вторая. Однако при такой работе турбин возникает такая проблема, как турбояма. Так же не стоит забывать о том, что данная система может быть установлена не только на V-образные движки, но и на обычные рядные двигатели.
Наши дни
Однако пятьдесят лет спустя, уже в наши дни, стали более распространены v-образные моторы, и в соответствии с этим, система biturbo стала применяться все реже и реже, поскольку она не совмещалась с такими моторами, о которых мы писали ранее. Именно такое неудобство и привело к появлению альтернативы — twinturbo, в которой каждая турбина закреплена с помощью нескольких цилиндров к какой-либо из двух половин блока. Турбокомпрессоры обычно располагались ближе либо впускному, либо к выпускному коллектору, что значительно уменьшало уровень потерь, а также повышало мощность работы двигателя. Такое решение инженерной мысли не только смогло улучшить мощность двигателя, но и полностью избавиться от возможности попадания в турбояму, из-за которых страдал страдала комплектовка мотора biturbo.
Плюсом альтернативной схемы Твинтурбо является еще и то, что использование общего впускного коллектора значительно упрощает использование системы в целом и делает ее менее затратной для обслуживания.
Однако здесь есть и оборотная сторона медали, так как такая система ограничивает динамику автомобиля полностью, и поэтому альтернативным вариантом стала компоновка biturbo уже с раздельными выпускными трактами и коллекторами. Это обеспечило возможность устанавливать ее на рядовых моторах, которые прежних моделях оснащались лишь двумя турбокомпрессорами, которые были расположены в последовательном порядке.
Еще одно нововведение в альтернативной схеме twin-turbo: это то же самое, что и предыдущая версия Twin Turbo, только от компании BMW. Главное отличие такой схемы заключалось в том, что турбина располагалась в развале v8, а не по сторонам от блока цилиндров, питавших турбокомпрессор, как в предыдущих версиях. Результат не заставил себя долго ждать, и положительным моментом стало то, что возможность попадания в турбоямы снизилась более чем на 40%, двигатель повысил свою работу, интенсивность его вибраций снизилась.
Характеристика Bi-Turbo двигателя
Итак, начнём с того, что Битурбо – система турбонаддува, состоящая из двух турбин (маленькая и большая).
Маленькая турбина раскручивается в несколько раз быстрее, запуская работу большой турбины. После того, как вторая турбина раскручивается, добавляется большой воздушный заряд. Без работы большой турбины, маленькая просто не смогла бы обеспечить автомобиль нужной производительностью, а совокупность двух турбин позволяет добиваться большой мощности, а соответственно и быстрого ускорения автомобиля.
Что это дает? Прежде всего то, что двигатель запускается плавно, без надрыва, то есть двигатель направлен на то, чтобы минимизировать вероятность лага. Такой двигатель отлично подходит не только для использования его в гоночных машинах на длинных дорожных трассах, но и для городской размеренной езды. Стоит отметить, что система Битурбо достаточно дорогостоящая, поэтому установка производится в основном в автомобилях высокого класса.
Точность формулировок
Стоит отметить, что время от времени twinturbo путают с twinscroll, которая предполагает использование только одной турбины.
Разница в том,что в ней всего два канала и два участка крыльчатки, которые имеют различную форму лопастей. Благодаря этому клапан, который ведет к маленькой на низких оборотах открывается, тем самым разгоняя компрессор и способствуя автоматичесому увеличению мощности – без возможности попадания в турбояму. Однако стоит отметить, что при растущей скорости вращения коленного вала давление, исходящее от выхлопных газов, может стать избыточным, и только в таком случае открывается второй клапан с большой крыльчаткой, и, как следствие, производительность автомобиля растет.
Среди недостатков такой системы можно выявить меньшую эффективность, в отличие от классической системы biturbo, но в сравнении с одной турбиной возможности двигателя определенно возрастают. Безусловно, такая компоновка, как твинскролл немного сложнее в производстве, и в последнее время она числится в списке ненадежных, хотя ее по-прежнему продолжают применять как отдельно, так и в качестве составной части системы biturbo.
Двигатели с системой наддува Twin-Turbo
Представим себе, как действует турбина. Она создает определенное давление воздуха, закачиваемого в цилиндры двигателя. В процессе роста оборотов эффективность турбины снижается и, мощность мотора падает. Чтобы исключить падение мощности и обеспечить прирост даже на высоких оборотах, была установлена вторая аналогичная турбина.
Примечательно, что в работу турбины могут вступать по-разному. К примеру, можно настроить турбины таким образом, чтобы они действовали параллельно, либо же, есть возможность настроить так, чтобы сначала давление нагнетала одна турбина, затем, когда ее мощности становится недостаточно, подключалась вторая и, таким образом, компенсировала потерю.
Стоит вспомнить, что система наддува Twin-Turbo может устанавливаться как на V-образные двигатели, так и на рядные, здесь нет особой разницы.
Черное и белое
Если вы опытный автолюбитель и знаете, в чем отличие компрессора и турбокомпрессора, то должны понимать, почему эти системы инженеры считают несовместимыми.
В первую очередь, различие в том, что компрессор приводится в действие от коленвала, в то время как турбокомпрессор в основном работает на энергии выхлопных газов и, соответственно, понятно, почему совместить системы становится нереальным решением. Однако выход из этой ситуации нашли инженеры компании Volkswagen. Они предложили включить два узла в свой вариант системы твинтурбо, благодаря чему эта турбина начинает работать постоянно, в то время как компрессор является лишь помощником в устранении турбоям. Компрессор постепенно начнет отключаться, но если вы резко нажмете на газ, он начнет работу, параллельно улучшая работу двигателя на момент подачи топлива. Конечно, разница при езде для водителя не сильно очевидна, но на уровне производства система, которая была разработана инженерами Volkswagen оказалась не такой-то простой и не совсем надежной. Оттого на брендовых автомобилях используется всего один из двух предложенных вариантов.
Что такое Twin-Turbo
Это вид автомобильной системы наддува, работающий за счет 2 одинаковых турбин.
Таким образом увеличивается общая мощность системы.
В рабочем состоянии выхлопные газы не давали турбине дойти до оптимальной отметки. Это вызывало потерю гибкости и мощности. Поэтому первоначально двойное турбо планировалось для устранения этой «турбоямы».
Ссылки [ править ]
- «Toyota Supra MKIV: Типы установок Twin Turbo» . mkiv.supras.org.nz
. Проверено 17 января 2022 . - «Двойной турбонаддув: как это работает?» . www.carthrottle.com
. Проверено 4 октября 2022 года . - «Битурбо» . www.maserati.com
. Дата обращения 5 октября 2022 . - Перейти
↑ Köhler, Mario (2017). «Том 17» . Турбокомпрессоры в мастерской техника, варианты, устранение неисправностей . Krafthand Medien GmbH (1-е изд.). п. 26. ISBN 978-3-87441-158-5. OCLC 1014188198 . - «1997 Toyota Supra — Prime Sequence» . SuperStreetOnline
. 27 мая 2010 . Дата обращения 6 октября 2022 . - «Видео — Porsche 959 — автомобильная икона стоимостью 1,5 миллиона долларов» .
www.autotrader.com
. Дата обращения 6 октября 2022 . - «Kimble Cutaway: Porsche 959» . www.motor1.com
. Дата обращения 6 октября 2022 . - «Обзор BMW 750d xDrive 2013» . www.bmwblog.com
. 29 марта 2013 . Дата обращения 6 октября 2022 . - «Двойной турбонаддув: как это работает?» . www.carthrottle.com
. Проверено 8 октября 2022 . - «Двухступенчатые серийные турбокомпрессоры для дизельных двигателей» . www.garrettmotion.com
. Проверено 8 октября 2022 .
www.autotrader.comРазличие между данными системами
Во-первых, Bi-Turbo создает плавный и равномерный старт и разгон, а Twin-Turbo снижает максимальную мощность движка.
Во-вторых, Bi не создает турбоям, чего нельзя сказать про Twin.
В-третьих, Bi-Turbo позволяет производить эксплуатацию не только по городу и трассе, но так же и на гоночных треках, при этом Twin-Turbo не имеет такой возможности.
Итак, ждем от Автоваза появления в модельном ряду Лады Калины и Гранты с турбироваными двигателями=)
Какие разновидности схем подключения компрессоров существуют?
Системы типа Twin-Turbo и Biturbo отличаются между собой схемой подключения наддува.
Как правило подключение реализуют по трем основным схемам: параллельная, последовательная, а также ступенчатая. Далее вы узнаете о каждой из них более детально.
Параллельная схема. Данный тип подключения предусматривает два одинаковых нагнетателя, которые работают одновременно, параллельно друг другу. Главная суть такого типа подключения состоит в том, чтобы снизить инерционность, которая наблюдается при использовании одной большой. Перед тем как поступить в цилиндры, воздух, который нагнетает Biturbo, отправляется во впускной коллектор, где происходит его смешивание с топливом и подача в камеры сгорания. Такую схему, как правило, применяют на дизельных моторах.
Последовательно-параллельная схема. Такой тип подключения представляет собой две одинаковые турбины, которые работают в разных режимах. Одна из турбин постоянно работает, обеспечивая экономию топлива и необходимую мощность на средних оборотах. А вторая «улитка» вступает в работу в случае увеличения нагрузки и повышении оборотов двигателя.
За переключение режимов отвечает специальный клапан, который работает под управлением ЭБУ двигателя. Система позволяет эффективно избежать возникновения «турбоямы», обеспечивая плавный равномерный разгон. Как только ЭБУ замечает повышение оборотов в работу встает вторая вспомогательная турбина, в результате чего мотор имеет хороший подхват без провалов и задержек. Похожий принцип используют системы TripleTurbo, у которых не два, а целых три турбокомпрессора.
Ступенчатая схема. Двухступенчатая схема турбонаддува — это две турбины, которые имеют разный размер. Установленные «улитки» последовательно соединены с впускным и выпускным каналами. В каналах имеются перепускные клапана, способные регулировать потоки воздуха и выхлопных газов. Такая схема может работать в трех режимах.
На низких оборотах клапаны закрыты, а отработавшие газы идут по каналам через две «улитки». Из-за низкого давления газов, крыльчатки большой турбины почти не вращаются. Воздух свободно проходит мимо обеих ступеней компрессоров, при минимальном избыточном давлении.
Когда обороты двигателя увеличиваются происходит открытие клапана, в результате чего большая турбина начинает включаться в работу. Большой нагнетатель создает давление и сжимает воздух, затем подает его на малое колесо, тем самым еще больше сжимая его.
В момент максимальной нагрузки двигателя, оба перепускных клапана открыты на 100%, это приводит к тому, что поток отработавших газов идет сразу на большую «улитку» и проходя через нее нагнетается в цилиндры. Такой ступенчатый тип, как правило, используется на дизельных моторах.
Из преимуществ стоит выделить:
- Решение проблемы турбоямы;
- Прибавка в мощности при относительно небольших объемах силового агрегата;
- Обеспечение высокого крутящего момента, прекрасная динамика;
- Мотор с Biturbo будет иметь намного более экологичный выхлоп, по сравнению с обычным силовым агрегатом. Этого удается достичь благодаря более эффективному сгоранию топлива;
- Экономия топлива.
Недостатки у Битурбо следующие:
- Требовательность к качеству топлива и моторного масла;
- Высокая стоимость технологии, которая в конечном итоге приводит к удорожанию всего силового агрегата;
- Сложная конструкция;
- Дорогой и сложный ремонт.
На этом буду заканчивать. Как видите любая, даже самая сложная технология, имеет простое объяснение, главное вникнуть в суть вопроса
Спасибо за внимание, пишите в комментах доводилось ли вам попробовать технологию «Твинтурбо» и «Битурбо» лично, а также какие ваши впечатления о данных системах. Берегите себя, до новых встреч на savemotor.ru
Перепускной клапан
Вначале wastegate срабатывал сразу после падения давления. Впоследствии задача для предпускового клапана была усложнена. Wastegate стал слушаться как давления, так и электронике, следящей за температурой и детонацией. Но управлялся переливной клапан пневматикой. Он открывался, когда надо сбросить избыточное давление.
Требуемые характеристики достигаются настройкой клапана. Из-за этого даже на малых оборотах турбина может функционировать очень эффективно. Основная «беда» такой технологии — сложность и ненадежность, выражающаяся в сильной вибрации и больших температур.
Двигатели с системой Bi-Turbo
Bi-Turbo также подразумевает наличие двух турбин, однако если в предыдущем варианте турбины были одинаковыми, то Би-турбо включает в себя наличие обычной турбины и увеличенной, более мощной.
Турбины обладают последовательным способом включения, то есть на малых и средних оборотах работает первая турбина, на больших оборотах – увеличенная. Благодаря такой конфигурации обеспечивается ровный разгон автомобиля.
В свою очередь, устанавливаться Bi-Turbo также может и на V-образные двигатели, и на рядные.
Электрический турбокомпрессор
Тормозная система камаз 55111 схема евро. камаз воздушная система 5511
На самом деле это не турбо, а электрический компрессор. Этот тип турбонагнетателя не нуждается в энергии отработавших газов для его движения, потому что он использует электродвигатель и специальную батарею для его питания. В результате у электрического турбо есть несколько преимуществ. Возможно, самым большим является полное устранение турбовлаг. Электрический турбо может регулировать скорость своей турбины, изменяя скорость электродвигателя. Этот тип турбокомпрессора, следовательно, не нуждается в дополнительном оборудовании, таком как продувочный клапан, перепускная заслонка или регулируемые лопатки, чтобы регулировать турбоагрегат.
Однако электрический турбонаддув не используется отдельно для наддува двигателя. При высоких оборотах двигателя энергии от специальной батареи недостаточно для вращения турбины на достаточной скорости. Если используется более толстый аккумулятор или большее количество таких аккумуляторов, цена электрического турбо будет превышать цену всего автомобиля. Вот почему электрический турбонагнетатель работает только на низких и средних оборотах двигателя, а на высоких оборотах он отключается и выходит из функции наддува обычного турбонагнетателя.
— полное отсутствие турболага
— Не требует дополнительного устройства контроля давления наддува
— не подвержен высокой тепловой нагрузке
— Требуется специальная батарея для питания этого «турбо»
Источник
Особенности работы Твин Турбо
Система наддува TwinTurbo
Системы с двумя компрессорами применяются и на дизельных, и на бензиновых двигателях. Однако для последних требуется использование более качественного топлива с высоким октановым числом, что позволяет снизить вероятность детонации (негативное явление возникающее в цилиндрах двигателя, разрушающее цилиндро-поршневую группу).
Помимо основной функции уменьшения времени турбозадержки, схема Твин Турбо позволяет получить более высокую , снижает расход топлива и сохраняет максимальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов. Это достигается использованием различных схем подключения компрессоров.
Недостатки Biturbo
- Дороговизна конструкции, сложность;
- Снижение надежности;
- Высокая стоимость обслуживания и ремонта.
Из минусов битурбированных двигателей можно выделить сложность и дороговизну конструкции. Нелегко соединить в параллельную работу две турбины разного размера, синхронизировать их.
Кроме этого в подобных конструкциях применяются дополнительные клапаны управления – это заслонки, сервоприводы. Все это повышает стоимость битурбо двигателей.
Наличие дополнительных систем управления, оборудования, увеличивает цену обслуживания и ремонта. Снижается надежность, так как перепускные клапана, например, могут заклинивать и т.д.
Twin-турбо этих проблем частично лишено, если оно применяется в классической компоновке – параллельно.
В таком случае нет дополнительного оборудования, просто две одинаковые турбины работают совместно. Да, есть определенные сложности, но их меньше, чем в битурбо.
Про строение
Сейчас на многих авто применяются всего два основных строения — расположения двух турбин. Это параллельное и последовательное (известное еще как секвентальное).
Например, некоторые Мицубиши имеют именно «ТВИНТУРБО», но параллельную работу, как я уже отмечал сверху, это две турбины на агрегате V6, по одной на каждую сторону. Дуют они в общий коллектор. А вот например на некоторых АУДИ, также есть параллельная работа на двигателе V6, но название «БИТУРБО».
На автомобилях Тойота в частности на «СУПРА», стоит рядная шестерка, однако тут также есть два наддува – работают они в хитром порядке, могут работать сразу два, могут один работает, другой нет, могут включаться попеременно. Все зависит от вашей манеры езды – добиваются такой работы «хитрыми» перепускными клапанами. Вот вам последовательно-параллельная работа.
Как и на некоторых автомобилях СУБАРУ – первая (малая) нагнетает воздух на низких оборотах, вторая (большая) подключается только тогда, когда обороты значительно выросли, вот вам и параллельное включение.
Так разница все же есть или отличий вообще нет? Знаете негласно, производители все же отличают эти два строения, давайте подробнее.
Все, что вам нужно знать о новом дизельном двигателе Ford Bi-Turbo
Новый двигатель, установленный под капотом новых полноприводных автомобилей Ford, вызвал ажиотаж. Несомненно, многим не нравятся имеющиеся кубики. Ford не покупает его, и они считают, что этот новый двигатель находится на грани эффективности, мощности и долговечности. Это совершенно новый дизайн с некоторыми довольно интересными инженерными решениями. Вот некоторые из материалов, которые нам показались наиболее интересными:
Реклама
Коленчатый вал со смещением на 10 мм: Вместо того, чтобы располагаться непосредственно под поршнем и камерой сгорания, коленчатый вал с небольшим смещением меньше качается из стороны в сторону.
Поршень вытягивается по меньшей дуге за счет вращения коленчатого вала, что снижает трение и боковые нагрузки.
Два турбонагнетателя типа Borg Warner. Они устанавливаются последовательно, с одним блоком низкого давления и одним блоком высокого давления. Турбина низкого давления включается рано и значительно ниже в диапазоне оборотов, а затем отключается, позволяя включиться более крупному блоку высокого давления. Турбины немного меньше, но могут вращаться до 240 000 об / мин. Турбины изготовлены из инконеля, аустенитного суперсплава на основе никеля и хрома (кхм), который настолько хорошо справляется с высокой температурой и давлением, что используется в ракетных двигателях.
Ford Everest 2019 года в качестве опции оснащается 2,0-литровым двигателем Bi-Turbo, а также 3,2-литровым пятицилиндровым двигателем. Ременный привод в масле: Механизм газораспределения и масляный насос Ford Bi-Turbo приводится в действие ременной установкой, расположенной в поддоне, частично погруженном в масло.
Это еще одно стремление к меньшим потерям на трение и повышению точности, но Форд считает, что это так же сложно, как и цепь ГРМ. Ремни представляют собой новый, специальный высокопрочный стеклянный шнур, который, как рекламируется, прослужит так же, как цепь, и столько же, сколько остальная часть двигателя. Другими словами, вам не придется заменять ремень каждые 100 000 каев или около того.
Реклама
Прочитайте наш обзор Ford Everest 2019 года здесь
Встроенный впускной коллектор: Вместо труб, проходящих снаружи двигателя и направляющих воздух в цилиндр, все это находится внутри головки блока цилиндров. Это уменьшает занимаемую площадь и без того небольшого двигателя, но также дает гораздо больший контроль над входящим зарядом воздуха. На самом деле, он спроектирован таким образом, чтобы в цилиндрах 1 и 2 вращаться по часовой стрелке, а в цилиндрах 3 и 4 — против часовой стрелки. Большая часть выхлопной системы и системы рециркуляции отработавших газов также интегрирована в головку блока цилиндров.
Очень динамичные топливные форсунки: Пьезоэлектрические форсунки распыляют топливо через 8 отверстий шириной с человеческий волос, до шести раз за цикл сгорания при очень высоком давлении. Это позволяет им контролировать всего 0,8 миллиграмма дизельного топлива, размером около 1 грана сахара, смехотворно точно. Проверяйте внутренности канистр и не забывайте менять топливный фильтр!
Он способен на большую мощность: Установленный на Ranger, Raptor и Everest двигатель Bi-Turbo развивает мощность 157 кВт при 3750 об/мин и 500 Нм при 1750–2500 об/мин. Оба улучшения по сравнению с 3,2-литровым агрегатом. Ford привозит в Австралию мягкий внедорожник Endura/Edge с 2,0-литровым дизельным двигателем BiTurbo мощностью 175 кВт. Они еще не указали крутящий момент, так что, возможно, они обкрадывают Питера, чтобы заплатить Полу, так сказать.
Ranger Raptor с новым дизельным двигателем Ford Bi-Turbo. Adblue: Да, это все есть.
Неприятности в выхлопе обрабатываются почти сразу после того, как он выходит из блока, с помощью катализатора, DPF (сажевого фильтра) и SCR (селективного каталитического восстановления, или Adblue для вас и меня), установленных очень, очень высоко рядом с блоком. . Больше не нужно беспокоиться о высокой траве, и прощай, место под капотом!
Чугунный блок: Я ожидал, что они прилетят с Сатурна, но нет. Старый добрый чугун для блока. Это помогло бы приглушить шум и вибрации, а также хорошо справиться с нагревом за счет веса. Будет ли эта установка работать на 4X4? Ford считает, что так и будет, и сообщает нам, что они провели испытания на долговечность, эквивалентные примерно 5,5 миллионам километров, а клиенты проехали более 400 000 километров в пути. Но доказательства, без сомнения, будут, так сказать, в пудинге. Настоящую долговечность мы узнаем только через десять лет или около того.
Что вы думаете? Будет ли этот двигатель победителем в долгосрочной перспективе? Дайте нам знать в комментариях ниже.
Реклама
Разница между двигателями с двойным турбонаддувом и двигателем с двойным турбонаддувом – TopAuto
При обсуждении технических характеристик автомобиля термины с двойным турбонаддувом и двойным турбонаддувом часто используются как синонимы, но между этими двумя терминами есть разница.
Хотя обе конфигурации работают с двумя турбинами, подключенными к одному блоку двигателя, их компоновка и преимущества отличают их друг от друга.
Ниже мы узнаем, что это значит для среднестатистического автомобилиста.
Как работает турбокомпрессор
Турбины — это детали с приводом от турбины, которые ускоряют подачу сжатого воздуха в двигатель для увеличения мощности без ущерба для эффективности. Этот процесс известен как принудительная индукция.
Принудительная индукция нагнетает больше воздуха в камеры сгорания цилиндров, что позволяет им наполняться и воспламеняться топливом быстрее, чем в двигателе без турбонаддува.
«Чем быстрее и эффективнее заполняется камера, тем больше топлива может быть использовано и, следовательно, может быть произведена большая мощность», — заявляет Mercedes-Benz.
Недостатком этого метода является «турбо-лаг», который возникает, когда турбине требуется много времени, чтобы раскрутиться перед подачей сжатого воздуха в двигатель.
Это вызывает ощущение повешения при резком нажатии на педаль акселератора, прежде чем вас откинет на сиденье, когда поток воздуха наконец ударит по двигателю.
К счастью, за последние годы технология турбонаддува значительно продвинулась вперед, и эта склонность к зависанию была сокращена с помощью различных методов турбонаддува.
Двумя популярными технологиями являются установки би-турбо и твин-турбо.
Би-турбо
Би-турбо двигатели также классифицируются как параллельные двигатели с двойным турбонаддувом, поскольку в этой компоновке два турбонагнетателя одинакового размера работают в унисон.
Конфигурация в основном используется в автомобилях с V-образными двигателями, при этом один турбонагнетатель предназначен для одного ряда двигателей, а другой турбонагнетатель обеспечивает подачу сжатого воздуха на противоположный ряд.
Согласно Mercedes-Benz, эта конфигурация создает наддув быстрее, чем другие компоновки, и при этом более эффективна, поскольку у каждой турбины меньше работы.
Однако основным недостатком этого типа двигателя является большая потеря максимальной мощности по сравнению с секвентальной установкой с двойным турбонаддувом.
Twin-turbo
Традиционное название Twin-Turbo часто используется для обозначения последовательного двигателя с двойным турбонаддувом, в котором две турбины разного размера работают независимо, обеспечивая наддув во всем диапазоне оборотов.
Меньший турбокомпрессор используется для низких оборотов двигателя, когда парный, больший турбонагнетатель не начал регистрировать воздушный поток. Это обеспечивает ощущение линейного ускорения при ускорении.
По мере того, как вы увеличиваете скорость, меньший турбонагнетатель будет вращаться до тех пор, пока не создаст достаточное давление, чтобы больший турбонагнетатель включился прямо перед тем, как это потребуется, тем самым вызывая минимальную турбо-задержку без ущерба для выходной мощности наддува или мощности двигателя.