Totul despre sistemele Twin-Turbo si Biturbo

In articolul de astazi vom vorbi despre un subiect destul de interesant, spunem noi. Vom vorbi despre diferentele dintre sistemul BiTurbo si cel Twin-Turbo. Poate foarte multi dintre noi am auzit de cele doua expresii, la masinile mai noi si mai scumpe. Majoritatea masinilor de pe piata sunt supraalimentate, multe sunt single-turbo (au in dotare o singura turbina) dar mai nou sunt tot mai multe masini BiTurbo sau Twin-Turbo, adica au in dotare nu una ci doua turbine, dar despre diferenta dintre cele doua vom vorbi imediat in acest articol.

Dar mai intai de toate trebuie sa stim cum functioneaza o turbina simpla pentru a putea trece mai departe la lucruri mai importante, de exemplu sistemele cu doua turbine.

Pai pentru inceput trebuie sa stim ca ideea de a supraalimenta un motor utilizand un turbocompresor dateaza inca de la punerea in functiune a primului motor cu ardere interna. De exemplu inca din anul 1896 Rudolph Diesel (cel care a inventat motorul diesel) cauta metode de crestere a puterii si de scadere a consumului unui motor cu ardere interna folosindu-se de comprimarea aerului admis de motor.

Primul motor supraalimentat a aparut dupa 29 ani de la aparitia primului motor cu ardere interna, mai exact in anul 1925 si producea cu 40% mai multa putere decat unul aspirat natural. Din pacate, tehnologia la momentul acela nu era destul de avansata si s-a renuntat la motorul supraalimentat deoarece fiabilitatea era mult mai scazuta.

 

 

Citeste si despre: ce ar trebui sa stii despre reconditionarea turbinei

 

 

Dar dupa marea criza a petrolului din anul 1973, ideea de motor supraalimentat a inceput sa sune din ce in ce mai bine, poate si datorita ca detineau mai multa tehnologie dar si din cauza ca erau constransi de criza.

Turbo-supraalimentarea a devenit din ce in ce mai folosita mai ales la vehiculele comerciale cu motoare diesel deoarece conducea la o reducere destul de mare de combustibil si oferea performante mult mai mari.

Mari probleme economice au survenit din cauza efectului “turbo-lag” deoarece clientii obisnuiti pana atunci doar cu motoare mari, aspirate natural care raspundeau instant la acceleratie acum nu prea acceptau acest lag pana cand turbina facea presiune iar motorul dezvolta puterea sa maxima. 

In principal un sistem de supraalimentare cu turbocompresor este alcatuit din: turbina, arbore de antrenare, compresor si alte anexe (intercooler daca este cazul, tubulatura, senzori daca este cazul etc).

Turbina (partea calda, care se numeste asa deaorece ea este antrenata de gazele de evacuare) si compresorul (partea rece, care se numeste asa deoarece ea comprima aerul preluat din atmosfera) printr-un arbore de antrenare.

Turbocompresorul functioneaza in urmatorul fel, gazele de evacuare rezultate au o viteza si o energie cinetica foare mare, deci ele sunt colectate si redirectionate spre turbina care in contact cu gazele de evacuare antreneaza palele turbinei. Odata ce palele din partea calda a turbinei sunt antrenate (au o miscare de rotatie) prin intermediul arborelui de antrenare sunt puse in miscare si palele compresorului, care la randul sau aspira aerul din atmosfera si il comprima in galeria de admisie. La majoritatea masinilor aerul odata comprimat mai trece printr-un radiator special gandit pentru a raci aerul (aerul rece este mult mai dens decat cel cald). 

 

Citeste si despre: cum functioneaza turbocompresoarele

 

Acum ca am explicat in mare cum functioneaza sistemul de supraalimentare cu turbocompresor (sau cum este numit popular, motorul turbo) sa trecem la lucruri mult mai serioase si mai avansate.

Deci am precizat mai sus ca “turbo-lagul” a reprezentat mereu o problema, pai inginerii marilor producatori auto, au cautat in permanenta o solutie pentru a reduce acest efect. Dar pentru a intelege totul, trebuie sa explic putin cum functioneaza acest efect.

Pai “turbo-lagul” este practic intarzierea de la apasarea acceleratiei la podea pana la momentul in care turbina formeaza presiunea maxim (pentru acea turatie) si motorul sa inceapa sa dezvolte puterea maxima. In unele cazuri acest lag este mai mare in alte cazuri este mai mic.

Aceasta intarziere este influentata de foarte multe lucruri, precum: marimea intercooler-ului (daca exista), de dimensiunea turbinei, de forma traseului de admisie si evacuare. Daca un motor este dotat cu o turbina mai mare, atunci acesta va dezvolta o putere maxima mai mare, dar va avea de asemena si un lag foarte mare la acceleratiile bruste.

Pentru aceasta problema inginerii au gasit mai multe solutii, de exemplu turbinele cu geometrie variabila, deoarece mai diminua din acest efect multumita unor pale din interiorul turbinei care isi ajustau unghiul in functie de volumul gazelor de evacuare si a turatiei motorului, astfel chiar si sub 2000 rpm, turbina reusea sa faca presiune si sa diminueze lag-ul. Acele mici pale isi schimba pozitia, astfel accelereaza sau incetinesc curgerea gazelor din interiorul turbinei deci implicit si viteza de rotatie a palelor. 

 

Dar cu timpul, tehnologia a avansat iar motoarele au inceput sa dezvolte din ce in ce mai multa putere chiar daca au capacitate cilindrica mica. Pentru a obtine o putere mai mare logic, s-a montat o turbina mai mare, dar lag-ul era foarte mare, mult prea mare, iar geometria variabila nu mai facea fata, era inutila. Asa ca inginerii s-au gandit sa monteze o turbina mai mare si una mai mica pentru a reduce lag-ul dar in acelasi timp sa poata produce o putere maxima mai mare. Acest sistem poarta numele de Twin-Turbo. 

Sistemul twin-turbo este un sistem de supraalimentare secvential, care are in dotare doua turbocompresoare, unul mai mare si unul mai mic. Cel mic lucreaza la turatii mai mici iar cel mare lucreaza la turatii mai mari, astfel lag-ul este mult mai mic iar puterea maxima mai mare. Circuitul dintre cele doua turbocompresoare este separate de o valva. 

Sistemul Twin-Turbo si BiTurbo face foarte multe confuzii in randul soferilor. Majoritatea oamenilor confunda sistemul Twin-Turbo cu cel BiTurob, dar nu va faceti griji pentru asta am realizat acest articol.

Sistemul paralele de supraalimentare, foloseste doua turbocompresoare de aceeasi dimensiune, identice din toate punctele de vedere. La acest sistem fiecare turbina are partea ei de cilindrii, de exemplu la un motor V8, fiecare turbina va fi antrenata de gazele de evacuare a 4 cilindri. Acest sistem se numeste BiTurbo, cand turbinele sunt identice.

Aceasta este marea diferenta, sistemul Twin-Turbo foloseste doua turbine de dimensiuni diferite, iar sistemul BiTurbo foloseste tot doua turbine dar de aceleasi dimensiuni. Mare atentie deoarece marea companie bavareza BMW foloseste denumirea TwinPower Turbo si multi o confunda cu Twin-Turbo. 

Termenul de TwinPower Turbo al nemtilor a fost aplicat si pe motoarele cu un singur turbocompresor ce au in component doua iesiri de esapament catre turbina. Acestea se numesc twin-scroll si ajuta tubocompresorul sa se miste mult mai usor, chiar daca intervalele de turatii sunt diferite. 

Deci asta este mare diferenta intre cele doua tehnologii, acum fiecare dintre ele are avantaje si dezavantaje.

Asa cum am prezentat mai sus, Twin-Turbo este mai elastic si dezvolta puterea mai liniar si pe o plaja mai mare de turatii, pe cand sistemul BiTurbo dezvolta o putere maxima mai mare, dar in acelasi timp puterea este disponibila abia dupa 2500 rpm, sub aceasta turatie motorul dezvolta putere, dar nu asa de multa, va fi mai lenes pana cand turbinele incep sa faca presiune. Intretinerea la masinile dotate cu acest sistem este putin mai mare deoarece intra mai mult ulei in toata instalatia, dar nu este o diferenta asa de mare.

 

 

Citeste si despre: galeria de admisie pierde vid

 

 

Sursa foto: pistonheads.com, enginelabs.com, auto-types.com

Lasa un comentariu

Pentru a lasa un comentariu trebuie sa te autentifici.

Autentificare

Ai o masina? Spune-ne parerea ta despre ea!

Alte articole recomandate