- A turbófeltöltő a kipufogógázok által hajtva növeli a teljesítményt és nyomatékot.
- A biturbo/twin turbo két turbóval dolgozik, szekvenciálisan vagy párhuzamosan.
- Szekvenciális konfigurációban a kisebb turbó alacsony/középtartományban működik, a nagy a magas fordulatszámon.
- Előnyök: gyors válasz, alig lag; hátrány: növekvő mechanikai komplexitás.
Az autóipar technológiai fejlődése egyre összetettebbé és egyre teljesítményorientáltabbá tette a modern motorokat. A biturbo és a twin turbo kifejezések gyakran felbukkannak a sportautók műszaki specifikációiban, de mit jelentenek valójában ezek a megnevezések, és mik a közöttük lévő különbségek? Ebben a cikkben részletesen elemezzük a két koncepciót, a turbófeltöltők működési elvét és az egyes rendszerek előnyeit.
A motor a járművek szíve, és annak megértése, hogyan működnek a turbófeltöltős rendszerek, segíthet abban, hogy pontosan döntsük el, mikor érdemes új autót választani, vagy jobban megértsük a már tulajdonolt gép képességeit.
Mi az a turbófeltöltő és hogyan működik
Mielőtt a biturbo és a twin turbo közötti különbségekről beszélnénk, lényeges megérteni, mi is az a turbófeltöltő, és hogyan működik ez. A turbófeltöltő egy mechanikus eszköz, amelyet egy turbinára hajtó kipufogógázok működtetnek, és ezzel tömöríti be a levegőt a motorba.
Az alapvető működési elv viszonylag egyszerű: a forró kipufogógázok meghajtják a turbinát, amelyet egy tengely köti össze a egyesített kompresszorral. Ez a kompresszor a légkörtől beáramló levegőt összenyomja, és a tömörített levegőt a motor szívócsatornájába juttatja. A tömörített levegő oxigéntartalma megnő egy adott térfogatra, így a motor több üzemanyagot képes elégetni, és ezáltal nagyobb teljesítményt ad.
Az előnyök a turbófeltöltéssel kapcsolatban a következők:
- A motor teljesítményének és nyomatékának jelentős növekedése
- Kisebb hengerűrtartalom megtartása (downsizing)
- A fogyasztás javulása bizonyos üzemeltetési körülmények között
- Emissziók csökkentése a hatékonyabb égés révén
Motoře twin turbo rendszerrel
Amikor twin turbo motorról beszélünk, olyan hajtóműről van szó, amely két külön turbófeltöltővel van felszerelve, amelyek a beáramló levegő tömörítéséért dolgoznak. Ezt a konfigurációt két fő módon lehet megvalósítani: szekvenciálisan vagy párhuzamosan.
Twin turbo szekvenciális konfiguráció
A szekvenciális twin turbo rendszernél a motor két különböző méretű turbófeltöltőt használ, amelyek eltérő fordulatszám-tartományokban lépnek működésbe. A kisebb turbó (általában a térfogat 30–40%-kal kisebb) a alacsony és középtartományokban optimális, ahol az inertia csökkentése gyors indulást és a turbo lag jelentős részének kiküszöbölését eredményezi.
Magasabb fordulatszámnál, amikor a motor körülbelül 3000–4000 rpm környékére ér ( konfigurációtól függően), a kioldó szelep (wastegate) a kipufogógázokat a nagyobb turbó felé irányítja. A nagyobb turbó veszi át a feladatot, és biztosítja a szükséges levegőmennyiséget a maximális teljesítményhez magasabb fordulatszámoknál. A két turbó közötti átállás elektronikusan van szabályozva, hogy a átváltás a lehető leg simább legyen.
Előnyök:
- Kiemelkedő gyorsulási válasz a fordulatszám-tartomány egészében
- gyakorlatilag teljes turbo lag eltűnése
- A fogyasztás hatékonyabb lehet a megfelelő körülmények között
Hátrányok:
- Növekvő mechanikai komplexitás
- Magasabb gyártási és karbantartási költségek
- Szükség lehet bonyolult elektronikus beállításokra
Twin turbo párhuzamos konfiguráció
Ez a leggyakoribb konfiguráció a két turbófeltöltővel ellátott motoroknál. A rendszer két azonos méretű turbófeltöltőt alkalmaz, amelyek mindegyike a motor egyik hengersorát szolgálja ki. Mindkét turbó egyszerre működik, és a tömörített levegő a közös szívócsatornába egyesül, mielőtt a hengereségbe kerülne. Ez a felépítés nagyobb redundanciát biztosít: ha az egyik turbó meghibásodik, a másik továbbra is működik, bár a jármű teljesítménye csökken.
Előnyök:
- Egyszerűbb tervezés és telepítés
- Megnövelt megbízhatóság a terhelés megosztása miatt
- Alacsonyabb gyártási költségek a szekvenciális rendszerhez képest
- Egyenletes gyorsulási válasz
- Egyszerűbb problémadiagnosztika
Hátrányok:
- Lassabb turbólag alacsony fordulaton a szekvenciális rendszerhez képest
- Több helyre van szükség a motorházban
Motoře biturbo rendszerrel
Most érkezünk a középponthoz: mi a különbség a biturbo és a twin turbo között? A válasz egyszerű: technikai értelemben nincs lényegi különbség. A „biturbo” kifejezés leegyszerűen ugyanazt a koncepciót jelenti, mint a két turbófeltöltővel ellátott motor.
A terminológiai eltérés inkább a gyártók marketingstratégiáiból adódik, vagy saját védjegy-nyelvezetből. Például a BMW a „TwinPower Turbo” kifejezést használja (amely gyakran egy egyetlen, twin-scroll turbóról szól), míg a Mercedes‑AMG gyakran a „biturbo” megnevezést alkalmazza V8-as motorokra.
A biturbo motor működése megegyezik a párhuzamos twin turbo rendszerével: mindkét turbó a hengersorok egy részéhez szolgál, és mindkettő egyszerre működik, hogy biztosítsa a motor számára a tömörített levegőt. V típusú motoroknál a megszokott elrendezés egy turbó per bank, amely optimalizálja a kipufogógáz áramlását és csökkenti a csövek hosszát.
Két turbófeltöltő előnyei
A használt terminológiától függetlenül a kettős turbófeltöltésű motorok számos előnnyel járnak:
Kiemelkedő teljesítmény A növelt teljesítmény és nyomaték lehetővé teszi lenyűgöző gyorsulásokat és magas csúcssebességeket. Például egy 3,0 literes biturbo motor könnyedén meghaladhatja a 400 CP-t, versenyezve a nagyobb, természetes töltésű motorokkal.
Javított hatékonyság Bár elsőre ellentmondásosnak tűnhet, a kisebb teljesítményű motorok turbóval lehetnek hatékonyabbak, mint a nagyobb, természetes töltésű blokkok, különösen a városi forgalomban vagy állandó sebességű autópályán.
Megbízhatóság redundanciával Párhuzamos konfigurációnál, ha az egyik turbó meghibásodik, a másik még működhet, növelve a menetbiztonságot.
Optimalizált válasz A szekvenciális rendszerekben a kis turbó a gyengén forgó szakaszokra, míg a nagyobb turbó a magas fordulatszámokra optimalizált, így a válasz kiváló az egész használati tartományban.
Karbantartási és megbízhatósági szempontok
A kettős turbófeltöltésű motorokhoz nagyobb odafigyelés szükséges:
Minőségi olaj A turbófeltöltők rendkívül gyorsan forognak (akár 250 000 rpm körül is). A legjobb minőségű olaj kritikus. A rendszeres olajcserék elengedhetetlenek – a késedelmes olajcserék a csapágyak korai kopását okozhatják.
Hűtési idő Aggresszív vezetés után érdemes 30–60 másodpercig üresben hagyni a motort, mielőtt lekapcsolnánk, hogy a turbók fokozatosan le tudjanak hűlni.
Hűtőrendszer A turbófeltöltők jó állapotban tartása kulcsfontosságú. Sokan ma már olaj- és hűtőfolyadékkal is hűtenek.
Levegőszűrők A levegőszűrők rendszeres cseréje megelőzi a szennyeződések beszívódását, amelyek károsíthatják a turbina lapátkerekét.
Twin turbo vs. single turbo: melyik a jobb?
Bár ez a cikk a biturbo és a twin turbo közötti különbségre koncentrált (amint kimutattuk, technikailag ugyanaz), érdemes összehasonlítani a kettős turbófeltöltésű rendszereket az egy turbóval.
Single turbo előnyei
- Mechanikai egyszerűség és kevesebb alkatrész
- alacsonyabb karbantartási költségek
- Kevesebb hely szükséglet a motorházban
- Jobb tuning-potenciál versenykörnyezetekre
Twin turbo előnyei
- Gyorsabb válasz a gyorsításra
- Egyenletesebb teljesítményeloszlás
- Kisebb turbo lag
- Alkalmasabb több hengertető motorokhoz (V6, V8, V12)
Figyelemre méltó gyártók és alkalmazások
A különböző autógyártók elfogadták a twin turbo/biturbo technológiát performance modelleikben:
BMW széles körben használ twin turbo motorokat az M sorozatokban és a nagy teljesítményű dízelmotoroknál. Klasszikus példa a 4,4 literes V8 biturbo S63 motor, amely az M5-ben és az M8-ban dolgozik.
Mercedes‑AMG híres a biturbo V8-as motorokról, például a M177/M178 4,0 literes egységekről, amelyek az AMG GT, C63, E63 és más modellekben dolgoznak.
Porsche twin turbo konfigurációkat használ a 911 Turbo, Cayenne Turbo modellekhez, valamint a Panamera Turbo V8 motorjaihoz.
Nissan történelmet ír a RB26DETT twin turbo motorral a legendás GT-R R34-ben, és a modern verziók továbbviszik ezt a hagyományt a VR38DETT motorral.
Következtetés
Végül megállapítható, hogy a „biturbo” és a „twin turbo” közötti különbség inkább nyelvi és marketing jellegű, mint technikai. Mindkét kifejezés ugyanazt a koncepciót írja le: egy olyan motor, amely két turbófeltöltővel dolgozik együtt a teljesítmény növelése érdekében.
A valódi technikai különbség a szekvenciális (kisebb turbó a kisebb fordulatsávokra) és a párhuzamos (két azonos méretű turbó egyszerre) konfigurációk között rejlik.
Ha olyan járművet vezetsz, amelyik ilyen rendszert használ, élvezheted a kiemelkedő teljesítményt, a bőséges nyomatékot és a kiváló gyorsulási reakciót. Akár a gyártó biturbo-nak, twin turbo-nak vagy más elnevezésnek nevezi a rendszert, a legfontosabb a megvalósítás minősége, a megfelelő karbantartás és az, hogy élvezd a nagy teljesítményű, hatékony motorral való vezetést.
A sportautó-rajongók számára a kettős turbófeltöltés a turbófeltöltés csúcsát jelenti, amely kiváló egyensúlyt nyújt a teljesítmény, a hatékonyság és a vezetési élmény között.