Różnica między biturbo a twin turbo: poradnik dla miłośników motoryzacji

Ewolucja technologiczna w przemyśle motoryzacyjnym przeksztalciła nowoczesne silniki w coraz bardziej złożone i wydajne układy. Terminy „biturbo” i „twin turbo” pojawiają się często w specyfikacjach samochodów o wysokiej wydajności, ale co tak naprawdę oznaczają i jakie są różnice między nimi? W niniejszym artykule przyjrzymy się obu koncepcjom, zasadzie działania turbodoładowania i zaletom każdego systemu.

Silnik stanowi serce każdego pojazdu, a zrozumienie działania systemów turbodoładowania może pomóc w dokonaniu właściwego wyboru przy zakupie nowego auta lub lepiej zrozumieć możliwości swojego bieżącego pojazdu.

Co to jest turbosprezarka i jak działa

Zanim porozmawiamy o różnicach między systemami biturbo i twin turbo, kluczowe jest zrozumienie, czym jest turbosprezarka i jak działa. Turbosprężarka to urządzenie mechaniczne napędzane przez turbinę, która wykorzystuje spaliny do sprężania powietrza wpadającego do silnika spalinowego.

Zasada działania jest dość prosta: gorące spaliny napędzają turbinę połączoną wałem z kompresorem. Kompresor zasysa powietrze z atmosfery, spręża je i wysyła do kolektora dolotowego silnika. Sprężone powietrze zawiera więcej tlenu w danej objętości, co pozwala spalić większą ilość paliwa i tym samym generować większą moc.

Zalety turbodoładowania obejmują:

• Znaczący wzrost mocy i momentu obrotowego
• Utrzymanie mniejszej pojemności skokowej (downsizing)
• Zwiększona efektywność paliwowa w pewnych warunkach pracy
• Redukcja emisji poprzez bardziej kompletne spalanie

Silniki wyposażone w układy twin turbo

Twin turbo odnosi się do silnika wyposażonego w dwa turbodoładowacze, które pracują, aby sprężać powietrze w systemie dolotowym. Ten układ może działać na dwa sposoby: sekwencyjny lub równoległy.

Konfiguracja twin turbo sekwencyjna

W systemach twin turbo sekwencyjnych silnik wykorzystuje dwa turbodoładowacze różnej wielkości, które włączają się przy różnych zakresach obrotów. Mniejsza turbina (zwykle o objętości o 30–40% mniejszej) jest zoptymalizowana do niskich i średnich obrotów, gdzie jej bezwładność pozwala na szybki start i eliminuje praktycznie zjawisko „turbo lag”.

Czytaj także

Czy trzycylindrowe silniki turbo są do czegoś przydatne?

Podczas gdy coraz więcej producentów zaczęło produkować samochody z małymi, trzycylindrowymi silnikami z turbosprężarką,...

Przy wyższych obrotach, gdy silnik osiąga około 3000–4000 obr/min (w zależności od konfiguracji), zawór upustowy (wastegate) kieruje spaliny do większego turbodoładowania. To ono przejmuje obciążenie i zapewnia odpowiedni przepływ powietrza dla maksymalnych osiągów przy wysokich obrotach. Przejście między turbinami odbywa się elektronicznie, aby było jak najpłynniejsze.

Zalety systemu sekwencyjnego:

• Doskonała odpowiedź na przyspieszenie w całym zakresie obrotów
• Prawie całkowita eliminacja turbo lagu
• Wyższa efektywność paliwowa

Wady:

• Zwiększona złożoność mechaniczna
• Wyższe koszty produkcji i utrzymania
• Wymaga zaawansowanego mapowania elektronicznego

Konfiguracja twin turbo równoległa

To najpowszechniejsza konfiguracja dla silników z dwoma turbodoładowaczami. System wykorzystuje dwa turbodoładowacze identyczne pod względem rozmiaru i mocy, każdy obsługujący połowę cylindrów silnika. W silnikach V6 lub V8 każda turbina obsługuje jedną bank cylindrów.

Czytaj także

Tout sur les systèmes Twin-Turbo et Biturbo

DailyDriven oferuje usługi naprawy, weryfikacji i regeneracji turbin. Jeśli nie chcesz czytać całego artykułu, możesz sk...

Obie turbiny pracują jednocześnie, a sprężone powietrze z obu jednostek łączy się w wspólnym kolektorze dolotowym przed wejściem do komór spalania. Ta konfiguracja zapewnia większa redundancję – jeśli jedna turbina ulegnie uszkodzeniu, druga może nadal pracować, umożliwiając dojazd do serwisu (choć z mniejsza wydajnością).

Zalety systemu równoległego:

• Stosunkowo prosta konstrukcja i instalacja
• Większa niezawodność dzięki rozdzieleniu obciążenia
• Niższe koszty produkcji w porównaniu z systemem sekwencyjnym
• Równomierny przebieg przyspieszenia
• Ułatwiona diagnostyka problemów

Wady:

• Turbo lag może być bardziej wyraźny na niskich obrotach niż w systemie sekwencyjnym
• Wymaga większej przestrzeni w komorze silnika

Silniki wyposażone w układy biturbo

Teraz dochodzimy do sedna: jaka jest różnica między biturbo a twin turbo? Odpowiedź prosta: nie ma realnej różnicy technicznej. Termin „biturbo” to po prostu inne określenie na silnik wyposażony w dwa turbodoładowacze.

Różnica w nazewnictwie wynika raczej z polityki marketingowej producentów lub chęci odróżnienia marki poprzez patenty i własna terminologię. Na przykład BMW upowszechniło określenie „TwinPower Turbo” (które ironicznie często odnosi się do jednego turbo o układzie twin-scroll), podczas gdy Mercedes-AMG często używa terminu „biturbo” dla swoich V8.

Działanie silnika biturbo jest identyczne jak w przypadku systemu twin turbo równoległego: każdy turbodoładowacz obsługuje zestaw cylindrów, a oba pracują jednocześnie, aby dostarczyć sprężone powietrze niezbędne do pracy silnika. W silnikach V typowa konfiguracja to jeden turbo na bank cylindrów, co optymalizuje przepływ gazów i skraca długość prowadnic.

Zalety systemów z dwoma turbodoładowaniami

Niezależnie od użytej terminologii, silniki z dwoma turbodoładowaczami oferują szereg korzyści:

Wydajność

• Wzrost mocy i momentu obrotowego umożliwia imponujące przyspieszenia i wysokie prędkości maksymalne. Silniki o obj 3,0 l biturbo mogą generować łatwo powyżej 400 KM, konkurując z silnikami większymi bez doładowania.

Efektywność

• Choć może się wydawać odwrotnie, mniejsze silniki z doładowaniem bywają bardziej oszczędne niż silniki dużej pojemności bez doładowania, zwłaszcza w ruchu miejskim i przy stałych prędkościach na autostradzie.

Niezawodność poprzez redundancję

• W konfiguracji równoległej, jeśli jeden turbodoładowacz ma problemy, pojazd może kontynuować jazdę na drugim, zapewniając dodatkowe bezpieczeństwo.

Szybka odpowiedź

• W systemach sekwencyjnych, połączenie małego turbodoładowania doładowującego przy niskich obrotach i dużego turbodoładowania przy wysokich obrotach zapewnia doskonała odpowiedź w całym zakresie pracy.

Wskazania dotyczące konserwacji i niezawodności

Silniki z podwójnym doładowaniem wymagają większej uwagi w zakresie konserwacji:

Wysokiej jakości olej

• Turbiny obracają się z bardzo wysokimi prędkościami (do 250 000 obr./min) i potrzebują oleju najwyższej jakości. Regularne wymiany oleju są kluczowe – opóźnienie może prowadzić do zużycia łożysk turbiny.

Czasochłodzenie po intensywnej jeździe

• Po agresywnej jeździe warto pozostawić silnik na biegu jałowym na 30–60 sekund przed wyłączeniem, aby turbiny mogły się stopniowo schłodzić.

System chłodzenia

• Utrzymanie optymalnego stanu układu chłodzenia jest kluczowe. Wiele nowoczesnych turbin chłodzi się zarówno olejem, jak i płynem chłodniczym.

Filtry powietrza

• Regularna wymiana filtrów powietrza zapobiega wprowadzaniu zanieczyszczeń, które mogłyby uszkodzić łopatki turbiny.

Twin turbo vs. single turbo: który system jest lepszy?

Chociaż artykuł skupił się na różnicach między biturbo a twin turbo (które uznaliśmy za to samo rozwiązanie), warto porównać układy dwuturbinowe z jednouturbinowymi:

Zalety single turbo:

• Prostsza mechanika i mniej komponentów
• Niższe koszty utrzymania
• Mniej miejsca w komorze silnika
• Potencjał wyższego tuningu w zastosowaniach wyczynowych

Zalety twin turbo:

• Szybsza odpowiedź na przyspieszenie
• Bardziej równomierny rozkład mocy
• Mniejsze turbo lag
• Lepsze dla silników o większej liczbie cylindrów (V6, V8, V12)

Producenci notableni i aplikacje

Różne marki motorowe przyjęły technologię twin turbo/biturbo w modelach sportowych:

BMW szeroko stosuje silniki twin turbo w seriach M oraz w dużych pojemnościach diesla. Klasyczny przykład to S63 4,4 litra V8 biturbo napędzający M5 i M8.

Mercedes-AMG słynie z silników biturbo V8, takich jak M177/M178 o pojemności 4,0 litra w modelach AMG GT, C63, E63 i innych.

Porsche używa konfiguracji twin turbo w modelach 911 Turbo i Cayenne Turbo oraz w V8 w Panamera Turbo.

Nissan zapisał się w historii dzięki motorowi RB26DETT twin turbo z legendarnego GT-R R34, a nowoczesna wersja kontynuuje tradycję z VR38DETT.

Podsumowanie

Na koniec, różnica między terminami „biturbo” a „twin turbo” to przede wszystkim aspekt lingwistyczny i marketingowy, a nie techniczny. Oba terminy opisują ten sam koncept: silnik wyposażony w dwa turbodoładowacze, które pracują razem, aby zwiększyć osiągi.

Jedyną realną różnicą techniczną w świecie wieloturbodołowanych silników jest rozróżnienie między konfiguracją sekwencyjną (turbo o różnej wielkości pracujące przy różnych zakresach obrotów) a konfiguracją równoległą (dwa identyczne turbodoładowacze pracujące jednocześnie).

Kiedy prowadzisz pojazd z takim systemem, zyskujesz na mocy, dużym momencie obrotowym i doskonałej reakcji na pedał gazu. Niezależnie od tego, jak producent nazywa ten system – „biturbo”, „twin turbo” czy inaczej – liczy się skuteczność implementacji, odpowiednie utrzymanie i przyjemność z prowadzenia auta o potężnym i wydajnym silniku.

Dla miłośników motoryzacji poszukujących maksymalnych osiągów, układy z turbodoładowaniem dwustopniowym reprezentują szczyt współczesnej technologii, oferując doskonałe połączenie mocy, wydajności i przyjemności jazdy.