Твин турбо что значит: «Есть ли разница между Twin-Turbo и Bi-Turbo или это одно и то же?» – Яндекс.Кью

Содержание

Битурбо и твинтурбо. В чем разница, какие отличия?

Твинтурбо и битурбо в чем разница и какие отличия

Вы не раз слышали названия твинтурбо (twinturbo) и битурбо (biturbo), но в чем же разница? А разницы на самом деле никакой! Твин-турбо и Би-Турбо – это все маркетинговые уловки и различные названия для одной и той же системы турбонаддува. Кстати, почитайте полезную статью Кости Неклюдина о плюсах и минусах различных систем турбонаддува​

Вопреки убеждениям некоторых «экспертов» название системы битурбо или твинтурбо не отображают схему работы турбины – параллельную или последовательную (секвентальную).

Например, у автомобиля Mitsubishi 3000 VR-4 система турбонаддува носит название TwinTurbo (твинтурбо). В автомобиле стоит двигатель V6 и у него две турбины, каждая из которых использует энергию выхлопных газов из своих трех цилиндров, но задувают они в один общий впускной коллектор. У, например, немецких автомобилей есть схожие по рабочему принципу системы, но называются они не твинтурбо (twinturbo), а БиТурбо (BiTurbo).
На автомобиле Toyota Supra с рядной шестеркой установлены две турбины, система турбонаддува называется TwinTurbo (твинтурбо), но работают они в особой последовательности, включаясь и выключаясь с помощью специальных перепускных клапанов.
На автомобиле Subaru B4 тоже стоят две турбины, но работают они последовательно: на низких оборотах дует маленькая турбина, а на высоких, когда та не справляется, подключается вторая турбина большего размера.

Давайте теперь по порядку разберем обе системы би-турбо (biturbo) и твинтурбо (twinturbo), а точнее, что о них пишут в «этих ваших интернетах»:

Би-турбо (biturbo) – система турбонаддува, представляющая собой две последовательно включаемых в работу турбин. В системе битурбо используют две турбины, одну малого размера, а вторую большего размера. Маленькая турбина раскручивается быстрее, но на высоких оборотах двигателя маленькая турбина не может справиться с компрессией воздуха и созданием нужного давления. Тогда подключается большая турбина, добавляющая мощный заряд сжатого воздуха. Следовательно, минимизируется задержка (или турболаг), образуется ровная разгонная динамика. Системы битурбо весьма не дешевое удовольствие и обычно устанавливаются на автомобили высокого класса.
Система битурбо (bitrubo) может быть установлена как на двигатель V6, где каждая турбина будет установлена со своей стороны, но с общим впуском. Либо на рядном моторе, где установка турбины осуществляется по цилиндрам (напр, 2 для малой и 2 для больщой турбины), так и секвентально, когда на выпускном коллекторе сначала устанавливается большая трубина, а потом маленькая.

Твин-турбо (twinturbo) – данная система отличается от би-турбо тем, что нацелена не на снижения турбо-лага или выравнивание разгонной динамики, а на увеличение производительности. В системах твинтурбо (twinturbo) применяются две одинаковые турбины, соответственно производительность такой системы турбонаддува эффективней, чем системы с одной турбиной. К тому же, если применить 2 небольших турбины, схожих по производительности с одной большой, то можно снизить нежелаемый турболаг. Но это не значит, что никто не использует две больших турбины. Например, в серьезном драге могут использоваться две больших турбины для еще большей производительности. Система твин-турбо может работать как на V-образных моторах, так и на рядных. Последовательность включения турбин может варьироваться, как и на битурбо системах.

А вообще для еще большего веселья никто вам не мешает воткнуть сразу 3 (!) турбины или более. Цель преследуется такая же, как и для твинтурбо. Должен заметить, что такое зачастую применяется в драг рейсинге и никогда на серийных автомобилях.

Кстати, почитайте полезную статью Кости Неклюдина о плюсах и минусах различных систем турбонаддува

Любите турбо или у вас автомобиль с турбонаддувом? Тогда вступайте в нашу группу!

BMW Twin-Turbo: виды и принципы работы

Дословный перевод означает «двойное турбо». И на самом деле twin-turbo используется для повышения мощности. Здесь описаны виды и принципы работы данной турбосистемы.

twinturbo

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».

twinturbo 4

Виды

Twin-Turbo делится на несколько типов:

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.

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.

twinturbo 5

Достоинства и недостатки

Главное преимущество Twin-Turbo — высокая мощность при малом объеме двигателя. Помимо этого, отмечается:

  • высокий крутящий момент и динамика;
  • эффективное и экологичное выгорание топлива.

Из недостатков можно отметить:

  • сложность в использовании;
  • завышенные требования к качеству топлива и моторного масла;
  • высокая рабочая температура турбин;
  • большой расход топлива;
  • быстрый износ турбин.

twinturbo 6

Запомните: Twin-Turbo — сложная и привередливая турбосистема, требующая особого внимания. Соблюдая правила, каждый водитель сможет насладиться ездой на быстром и динамичном автомобиле.  

Как научиться читать код и маркировку двигателей BMW, узнаете из этой статьи. 

Как работают двигатели Biturbo и Twin Turbo в автомобилях? — Рамблер/новости

В дословном переводе с английского языка словосочетание twin-turbo обозначает «двойное турбо» или «удвоенное турбо». Правильными являются оба варианта перевода. Теперь давайте оставим лингвистический аспект и изучим подробно техническую сторону данного вида турбонаддува.

Что такое Twin-Turbo (Tвин турбо) Виды систем турбонаддува и их принцип работыПараллельныйПоследовательныйСтупенчатыйКакие преимущества использования Twin-Turbo и есть ли недостатки

Что такое Twin-Turbo (Tвин турбо)

Для того, чтобы добиться заметного увеличения мощности двигателя в его конструкцию устанавливают турбину. Twin-Turbo является одним из видов турбосистемы автомобиля и именно на нем мы и остановим наше внимание. Твин турбо подразумевает установку сразу двух одинаковых турбин, которые многократно увеличивают производительность всей системы турбонаддува. Подобная компоновка намного эффективней турбосистемы, в работе которой используется только одна турбина.

Изначально битурбо было спроектировано для решения главной проблемы всех надувных двигателей — устранение так называемой «турбоямы». Это явление проявляется в снижении эластичности и резком падении мощности двигателя на низких оборотах. Все это происходит в момент, когда турбина двигателя под давлением выхлопных газов не успевает раскрутиться до оптимальных оборотов.

Впоследствии было замечено, что сдвоенные турбины позволяют существенным образом расширить диапазон оборотов номинального крутящего момента, повысив тем самым максимальную мощность, одновременно сократив общий расход топлива.

Знаете ли Вы? Эксклюзивный суперкар Bugatti Veyron оснащен сразу четырьмя турбинами, а такая система турбонаддува получила соответствующее название — Quad-Turbo.

Виды систем турбонаддува и их принцип работы

Существует несколько основных видов системы Twin-Turbo: параллельная, последовательная и ступенчатая. Каждый вид турбонаддува характеризуется собственной геометрией, принципом работы и выдаваемыми динамическими характеристиками.

Параллельный

Это относительно простой тип турбосистемы, конструкция которого включает симметричную пару одновременно работающих компрессоров. Благодаря такой синхронизации достигается равномерное распределение входящего воздуха.

Зачастую данная схема применяется в дизельных V-образных двигателях, где каждый компрессор отвечает за подачу воздуха во впускной коллектор своей группы цилиндров.

Уменьшение инертности достигается путем снижения массы ротора турбины, поскольку 2 небольших компрессора создают большее давление, раскручиваясь при этом значительно быстрее, чем один большой и более производительный компрессор. В итоге значительно уменьшается та турбояма, о которой говорилось выше, а двигатель выдает лучшие характеристики во всем диапазоне оборотов.

Последовательный

Данный тип подразумевает компоновку, состоящую из двух соизмеримых компрессоров, которые при этом могут иметь разные характеристики и работать в дополняющем режиме. Более легкий и быстрый нагнетатель работает в непрерывном режиме, устраняя тем самым глубокую и широкую турбояму. Второй нагнетатель по специальным сигналам электроники контролирует обороты двигателя и включается при более тяжелых режимах работы двигателя, обеспечивая таким образом максимальный показатель мощности и топливной эффективности.

На пиковых режимах работы двигателя включаются сразу 2 турбины, работая в паре. Подобная схема может применяться на двигателях с любым топливным циклом.

Ступенчатый

Самый сложный и прогрессивный тип турбонаддува, обеспечивающий самый широкий диапазон мощности. Создание необходимого наддува становится возможным благодаря установке двух разновеликих компрессоров, соединенных между собой особой системой bypass-клапанов и патрубков.

Данный тип турбонаддува называется ступенчатым из-за того, что выхлопные газы в минимальных режимах раскручивают малую турбину, а это позволяет двигателю легко набирать обороты и работать с большей эффективностью. При увеличении оборотов происходит открытие клапана, что в свою очередь приводит в движение большую турбину. Но давление, которое она создает необходимо увеличить, что и делает малая турбина.

После достижения максимальных оборотов большая турбина выдает огромное давление, которое превращает малый нагнетатель в аэродинамическое сопротивление. В этот самый момент автоматика открывает перепускной клапан, и сжатый воздух поступает в двигатель, минуя на своем пути малую турбину.

Но вся сложность данной системы в полной мере компенсируется гибкостью работы двигателя и его высочайшими характеристиками.

Какие преимущества использования Twin-Turbo и есть ли недостатки

Несомненным преимуществом системы Twin Turbo является большая мощность при сравнительно небольшом рабочем объеме двигателя. Сюда же относится высокий крутящий момент и отличная динамика автомобиля, оснащенным Twin-Turbo. Двигатель с двумя турбинами намного экологичнее, чем обычный, поскольку турбонаддув позволяет топливу намного эффективнее сгорать в системе цилиндров.

Из недостатков битурбо можно выделить сложность эксплуатации такой системы. Силовая установка становится более чувствительной к качеству топлива и моторного масла. Турбированные двигатели нуждаются в специальном масле, так как без него заметно уменьшается срок службы масляного фильтра. Высокие температуры, в которых работают турбины негативно сказываются на всем двигателе автомобиля.

Главный недостаток системы Twin-Turbo — это большой расход топлива. Для создания топливовоздушной смеси в цилиндрах необходим большой объем воздуха, что влечет увеличение подачи горючего.

Турбины довольно быстро изнашиваются, если при остановке авто сразу же глушить двигатель. Чтобы продлить срок эксплуатации Twin-Turbo следует давать двигателю поработать некоторое время на холостых оборотах, охладив таким образом турбины, а только после этого можно смело доставать ключ зажигания.

Помните! Twin-Turbo — это сложная и весьма чувствительная система турбонаддува, которая нуждается в бережном отношении и качественных комплектующих. Соблюдение этих простых правил позволяет максимально насладиться скоростью и динамикой автомобиля.

В чем отличие Twin-Turbo от Bi-Turbo

Твин-Турбо и Би-Турбо – это два различных производственных обозначения одной системы наддува с двумя турбинами. Би-Турбо – это такая система, которая состоит из двух турбин, включающихся в действие поочерёдно друг за другом. Они отличаются разными размерами: одна из них больше, а другая поменьше.

Маленькая турбина имеет свойство быстро раскручиваться и приводит в действие первую. А далее (при более мощных моторных оборотах) начинает работать вторая турбина, которая действует на больший заряд воздуха.

Таким образом, создаётся ровный разгон машины без рывка с минимальным запаздыванием, который присущ большим турбинам.

Создаётся возможность применять большие турбины на движках таких машин, которые созданы не только для скоростных поездок по гоночным трассам, но и для городской поездки по обыкновенным дорогам.

Системы Би-Турбо очень дорогие, поэтому их используют исключительно для автомобилей достаточно высокой стоимости.

Также данная система может быть использована для работы движка V6, где такие турбины будут свешиваться на своей головке возле выхлопа, так и для рядного двигателя.

Например, на такой двигатель турбины можно будет включать по выхлопу и одновременно, и последовательно друг за другом, т. е. первой включается большая турбина, а следом за ней маленькая.

Существуют случаи, когда к первой турбине применим выхлоп только двух цилиндров, а ко второй-два остальных. Твин-Турбо отличается от системы Би-Турбо тем, что здесь остаётся важным не уменьшать запаздывание, а создать гораздо больший эффект прокачивания воздуха и большего наддувного давления.

Прокачиваемый воздух нужен в том случае, если двигатель, действуя на высоких оборотах, имеет расход воздуха больше, чем турбина может дать.

То есть само давление наддува может упасть. В системе Твин-Турбо используются равнозначные турбины. Таким образом, производительность данной системы вдвое больше, чем системы с одной турбиной.

Если же, например, пользоваться двумя маленькими турбинами, то они иногда будут равносильны одной большой, так же возможно воспроизвести и понижение запаздывания.

В некоторых случаях, если эффективность больших турбин слишком маленькая, можно также применить сразу две турбины. Обе эти системы могут действовать на движках с В-образным развалом головок и на рядных моторах. Эти турбины включаются одинаково в двух данных системах. Существуют системы, которые состоят из нескольких равнозначных турбин.

Данные системы вовсе не распространены в массовом использовании, и в основном используются при создании двигателей для гоночных автомобилей. Это оправдано тем что гоночный автомобиль должен как можно быстрее разгоняться, соответственно от двигателя и требуется повышенная мощность изначально.

В современных движках с турбинами, такие турбины имеют крыльчатки с изменённой геометрией, которая позволяет увеличивать её мощность при заданной нагрузке, и повышает действие турбонаддува даже на незначительных оборотах двигателя, когда поток газов остаётся маленьким и раскручивает турбину недостаточно для резкого лада.

Иными словами, повышается эффективность работы самого двигателя, тем самым, обеспечивая весьма значительное снижение расхода топлива.

Учимся различать битурбо двигатели от твин турбо, чем они похожи и какие основные отличия

Сегодня расскажу, чем отличаются битурбированные двигатели и моторы с twin-турбо, для чего они нужны и почему многие люди их путают. Не будут углубляться в дебри терминологии и технологии, рассмотрим основные понятия, объясню на пальцах.

Битурбо двигатели, что это такое и чем они отличаются от Twin Турбо

Зачем они нужны

Начнем с назначения, ведь есть уже турбомоторы, зачем придумывать что-то другое, тем более с разными названиями и путать простых автовладельцев? Все просто. Вспомните, когда обсуждались турбированные двигатели, упоминалась одна серьезная проблема – турбояма. Это потеря мощности при резком нажатии на акселератор при малых оборотах мотора. Кому интересно – почитайте, ссылка выше.

Зачем нужны битурбо системы

Для устранения этого недостатка, была разработана система с двумя турбинами – двойной турбонаддув. Когда устанавливается два турбонагнетателя, способные работать на разных режимах ДВС, на низких оборотах, средних и высоких. Одна вступает в работу на малых, низкой скорости выхлопных газов достаточно ей, чтобы выйти на свою максимальную мощность. Вторая включается на средних и высоких оборотах мотора.

На некоторых автомобилях роль первой турбины может играть компрессор. В чем разница между ним и турбокомпрессором подробно рассказывалось в отдельной статье, рекомендую почитать. Так вот, он нагнетает воздух в цилиндры при низких оборотах двигателя, а турбонагнетатель включается в работу на высоких. Так выравнивается полка мощности турбомотора, сглаживается турбояма.

Хочется отметить, что битурбомотор бывает в бензиновом и дизельном исполнении. Именно битурбированный дизель стал первопроходцем в этой технологии. Затем она перекачивал на бензиновые двигатели

В чем отличия битурбо от твинтурбо

Не только в названии. Кстати, из названия появляются первые различия. Они в конструкции этих систем. Приставка «Би» на английском означает «двойной», набор из двух элементов. В нашем случае – турбокомпрессоров.

Twin – близнец, перевод с английского языка. В нашем случае используются абсолютно одинаковые турбины. Их геометрические размеры, производительность идентичны. Что в первом случае, что во втором это двойной турбонаддув.

По принципу работу

Только двигатели битурбо используют две разные по производительности и размерам турбины. Одна предназначена для работы на низких оборотах мотора, а вторая на средних и высоких. При малых нагрузках силового агрегата, скорость отработанных газов низкая. Её будет достаточно, чтобы раскрутить крыльчатку маленького турбонагнетателя. Он выходит на номинальную производительность, нагнетая воздух в цилиндры. Силовой агрегат получает динамику и «не тупит» при разгоне.

Двигатели битурбо используют две турбины разного размера

С повышением оборотов двигателя, скорость выхлопных газов увеличивается. Маленькая турбинка не может обеспечить достаточным количеством воздуха цилиндры. В работу включается вторая. Через систему перепускных клапанов, отработанные газы начинают раскручивать большой турбонагнетатель, маленький отключается. Его производительности достаточно, чтобы дать необходимую мощность мотору в таком режиме.

Система твин-турбо использует две одинаковые турбины. Их применяют как для увеличения мощности, так и разделения потоков сжатого воздуха в разные цилиндры. Часто можно ее встретить в V-образных двигателях, на каждую головку свой турбонагнетатель.

Твин турбо система двойного турбонаддува

Кроме этого, применяют для сглаживания турбоямы два турбонагнетателя меньшего размера. Их меньшая инерционность позволяет «раскручиваться» с самых «низов» ДВС. Их холодные части соединены в единый коллектор. По отдельности они имеют небольшую производительность, а параллельно – удвоенную. Такие твин-турбо системы называются параллельные.

Следующая разновидность – последовательный twin turbo. Это когда два одинаковых турбоагрегаты соединены последовательно, как по ходу движения выхлопных газов, так и по холодному воздуху. Этот вариант еще называют секвентальной турбосистемой.

Подобные схемы включения могут применяться как в двигателях битурбо, так и твин-турбо. По этому признаку они похожи, отличить их невозможно.

Недостатки Biturbo

  1. Дороговизна конструкции, сложность;
  2. Снижение надежности;
  3. 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.

Вывод

В сети часто встречается подмена этих понятий. На многих сайтах, даже профильных, эти два типа двойного турбонаддува путают. Либо по незнанию, либо они просто так перемешались в современном мире, что их перестали отличать.

Чтобы прервать этот порочный круг, вы должны запомнить основное различие между двигателями битурбо и twin турбо:

Biturbo – система, в которой используется две разные по размерам и производительности турбины, в твин турбо – идентичные турбонагнетатели, абсолютно одинаковые.

Схемы присоединения могут совпадать, по этому признаку их делить нельзя, различий нет. Битурбированные системы могут быть как параллельного включения, так и последовательного. Это же касается твин-турбо.

Но последний тип двойного турбонаддува считается более простым, значит дешевым в конструкции, обслуживании и более надежным, чем битурбо двигатели. В турбомоторах могут применяться твин-скролл турбины, но это тема отдельного разбора. Если вам это будет интересно, я подробно разберу в другом обзоре.

Всем удачи на дорогах.

В чем отличие biturbo от twinturbo? — e-fee.ru

В чем отличие biturbo от twinturbo?
По сути, твин-турбо и биТурбо-это лишь разные коммерческие названия системы наддува, состоящей из 2-х турбин.
Би-турбо (biturbo) — система турбонаддува, состоящая из двух последовательно включаемых в работу турбин.
В такой системе применяют 2 турбины, одну маленького размера другую большого, сделано это потому, что маленькая турбина раскручивается значительно быстрее, и вступает в работу первой, затем, при достижении более высоких оборотов мотора, раскручивается вторая, большая турбина, и добавляет значительно больший воздушный заряд. Таким образом прежде всего минимизируется лаг, образуется достаточно ровная разгонная характеристика автомобиля без рывка, свойственного большим турбинам, и достигается возможность использовать большие турбины на двигателях устанавлеваемых в автомобилях предназначенных не только для езды по гоночным трассам, но и по городским дорогам, где возможность крутить мотор постоянно есть не всегда, а получить больше мощности с мотора небольшого объема имеет смысл, по каким либо причинам, например связанным с законодательством по налогам данной страны на литраж мотора. Системы би-турбо весьма дороги, и по этому их установка, как правило в серийном производстве, производится на автомобили высокого класса, типа MASERATI или ASTON MARTIN (там компрессоры).
Такая система может быть установлена как на двигатель V6, каждая турбина будет висеть на своей головке по выхлопу, впуск общий, так и на рядном моторе например рядная 4-ка, в этом случае турбины можно включить по выхлопу как парралельно, 2 цилиндра на одну, 2 на другую, так и последовательно — сначала большая турбина, потом маленькая. Встречаются так же варианты, когда к маленькой турбине подходит выхлоп только с 2-х цилиндров, а к большой соответственно с 2-х оставшихся, и с выхода малой турбины.
Твин-турбо (twinturbo) — в данной системе в отличии от системы би-турбо, основной задачей является не снизить лаг, а добиться большей производительности по прокачиваемому воздуху, либо большего давления наддува. Производительность по прокачиваемому воздуху необходима, в случаях когда мотор работая на высоких оборотах, потребляет воздух больше, чем турбина способна обеспечить, таким образом возможно падение давления наддува. В системах Twinturbo применяются две одинаковые турбины. Соответственно производительность такой системы в 2 раза больше чем системы состоящей из одной турбины, при этом если применить 2 небольших турбины которые по производительности будут равны одной большой, то можно достигнуть эффекта снижения лага, при идентичной производительности. Существуют так же ситуации, когда производительности имеющихся в наличии больших турбин, оказывается недостаточно, например при построении мотора дрэгстера, тогда так же используется комбинация из 2-х турбин. Данная схема как и вариант biturbo может работать как на двигателях с V образным развалом головок, так и на рядных двигателях. Варианты включения турбин такие же как и в битурбо.
Существуют так же системы состоящие из 3-х и более одинаковых турбин, результат преследуется тот же что и в twinturbo. Такие системы в гражданском применении как правило не имеют распостранения, и применяются как правило, для построения мощных спортивных моторова, для автомобилей участвующих в драгрэйсинге.
В современных турбированных двигателях (в частности RRS V8 дизель) турбины имеют изменяемую геометрию крыльчаток. Это минимизирует проблему турбоямы и даёт высокий потенциал турбонадувва уже на самых низких оборотах коленвала двигателя. Кроме того это добавляет экономию топлива.

Супертурбо: все продвинутые системы наддува

 Битурбо, твинтурбо, твинскролл... Наверняка вы давно хотели разложить для себя по полочкам, что как работает и чем отличается. Мы подготовили для вас подробный рассказ о плюсах, минусах и надежности каждой из технологий. 

Я предельно упростил формулировки, чтобы текст был доступен для понимания широкому кругу читателей. Но для лучшего понимания вопроса рекомендую прочитать мои прошлые публикации о видах наддува и надежности турбомоторов.

Прогресс не стоит на месте, и каждое новое поколение автомобилей должно быть быстрее, экономичнее и мощнее. Часто для повышения мощности используются комбинированные системы наддува, да и «обычные» турбины вовсе не так просты, как кажется на первый взгляд. Каким же образом инженеры научили турбомоторы быть одновременно мощными, эластичными и экономичными? Какие технологии позволяют создавать массовые двигатели с удельной мощностью в 150 л.с. на литр и отличной тягой на низах, и тысячесильных монстров?

«Обычная» турбина

Как я уже писал, турбокомпрессор прост на первый взгляд, но является высокотехнологичным устройством, которое работает в очень жестких условиях. И любое его усложнение сильно сказывается на надежности. Для примера я постараюсь подробнее описать устройство типичного турбокомпрессора без особых усложнений.

Depositphotos_7428450_original.jpg

Основной частью турбокомпрессора является средний корпус, в нем расположены подшипники скольжения, упорный подшипник и седло уплотнения с кольцами. В самом корпусе есть каналы для прохождения через него масла и охлаждающей жидкости. На совсем старых конструкциях обходились только маслом и для смазки и для охлаждения, но такие турбины не применяются на серийных машинах уже давно. Для предохранения среднего корпуса от воздействия горячих выхлопных газов служит жароотражатель.

В средний корпус устанавливается турбинный вал. Эта деталь не просто вал, конструктивно он соединен с турбинным колесом неразъемным соединением, чаще всего сваркой трением или выполнен из цельного куска металла. Иногда для создания крыльчатки используется керамика-прочности и коррозийной устойчивости лучших конструкционных сталей может не хватать. Сам вал имеет сложную форму, на нем есть утолщение для уплотнения и упорный выступ, а форма цилиндрической части рассчитана с учетом теплового расширения во время работы.

На турбинный вал надевается компрессорное колесо. Оно изготовлено обычно их алюминия и фиксируется на валу гайкой.

Конструкция из среднего корпуса, установленного в него турбинного вала и компрессорного колеса называется картриджем. После сборки этот узел тщательно балансируется, ведь работает он при очень высоких оборотах и малейший дисбаланс быстро выведет его из строя.

Еще турбине нужны две «улитки» — турбинная и компрессорная. Часто они индивидуальны для каждого производителя машин, тогда как центральная часть — картридж и размеры турбинного и компрессорного колеса являются признаками конкретной модели турбины и ее модификации.


Depositphotos_1910342_original.jpg

Для предохранения от слишком высокого давления наддува используется клапан сброса давления газов, он же вастегейт. Обычно он является частью турбинной улитки и управляется вакуумом. Он закрыт при обычном режиме работы турбины и открывается в случае слишком высокого давления наддува или других проблем в работе мотора, сбрасывая скорость вращения турбины.

А теперь о том, как используют турбины и какие технологии применяют, чтобы достичь самых высоких показателей моторов.

Twin-turbo и Bi-turbo

Чем больше и мощнее мотор, тем больше воздуха нужно подавать в цилиндры. Для этого нужно сделать турбину больше или быстрее. А чем больше размер турбины, тем тяжелее ее крыльчатки и тем инерционнее она получается. При нажатии на педаль газа открывается дроссельная заслонка и больше горючей смеси попадает в цилиндры. Образуется больше выхлопных газов и они раскручивают турбину до более высокой частоты вращения, что, в свою очередь, увеличивает количество подаваемой горючей смеси в цилиндры. Чтобы сократить время раскрутки турбин и сопутствующую им «турбояму», изначально испробовали способы, которые называются твин-турбо и би-турбо.

Это две разные технологии, но маркетологи компаний-производителей внесли немало путаницы. Например, на Maserati Biturbo и Mercedes AMG Biturbo на самом деле используют технологию твин-турбо. Так в чем же разница? Изначально Twin Turbo («турбины-близнецы») называлась технология, при которой выхлопные газы разделялись на два равных потока и распределялись на две одинаковые турбины малого размера. Это позволяло получить лучшее время отклика, а иногда и упростить конструкцию мотора, используя недорогие турбокомпрессоры, что очень актуально для V образных двигателей с выхлопными коллекторами «вниз».


autowp.ru_nissan_vr38dett_1.jpg

Фото:twin turbo Nissan


Обозначение Biturbo («двойная турбина») же относят к конструкциям, в которых применяются последовательно подключенные ко впуску две турбины-маленькую и большую. Маленькая хорошо работает на малой нагрузке, быстро раскручивается и обеспечивает тягу «на низах», а потом в действие вступает большая турбина, более эффективная на большой нагрузке. Маленькая турбина в этот момент отключается системой дроссельных заслонок.

Преимуществом такой схемы является большая эффективность одной большой турбины на большой нагрузке: она обеспечивает лучшее давление и меньший нагрев воздуха при большом ресурсе. А еще вместо маленького турбокомпрессора можно использовать механический или электронагнетатель. Они нагревают воздух меньше, чем турбокомпрессор, и не инерционны.

Но как же потери мощности, которые нужны для их раскрутки? Потери на их привод при малой нагрузке не так существенны. Но расплатой за улучшение характеристик турбин является усложнение впускной системы, приходится использовать много труб и дроссельные заслонки, переключающие потоки воздуха.

Обе технологии используются до сих пор всеми производителями, но все они значительно удорожают мотор, ведь дорогих турбокомпрессоров становится в два раза больше, а система управления ими — сложнее. Для сильно форсированных моторов альтернативы этим технологиям нет или почти нет. Но иногда можно просто улучшить конструкцию стандартной турбины.

Тонкое управление вастегейтом

Wastegate – это, дословно, «ворота для сброса», то есть перепускной клапан. На первых турбинах вастегейт работает очень просто: когда давление на впуске преодолевало натяжение пружины, он открывался, стравливал газы и давление падало. Позже систему усложнили: теперь его открытием руководила не только разница давлений, но и электроника, учитывающая множество параметров — обогащение смеси, режим движения, температуру, детонацию и умеющую избегать нежелательных режимов работы самой турбины. Но управлялся он точно так же — пневматикой. Когда нужно было сбросить давление, клапан просто открывался.


10843910_1460545824166224_976532262_n.jpg

Получить качественный скачок характеристик позволяла плавная регулировка степени открытия перепускного клапана. В этом случае турбина может чаще работать с максимальной отдачей, даже при малых оборотах, а на средних нагрузках уже вступает в действие регулирование и в опасные режимы турбина не переходит.

К сожалению, такой способ сложнее. Для его реализации потребовалось разместить электропривод регулировки рядом с турбиной, что понизило ее надежность: электронике приходится работать в очень жестких условиях, при высокой температуре и высокой вибрации. Но улучшение характеристик стоит того и почти все современные турбины высокофорсированных небольших моторов имеют такую конструкцию.

Более эффективное турбинное колесо. Twinscroll

В поисках повышения эффективности одиночной турбины конструкторская мысль придумала способ, который позволял увеличить эффективность работы турбины и на малых и на больших нагрузках. Турбинное колесо, на которое воздействуют выхлопные газы, разделили на две части, отсюда и название технологии – twin scroll (“двойная улитка”), одна часть турбины более эффективна на большой нагрузке, а другая — на малой, но раскручивают они одно и то же компрессорное колесо на общем валу. Турбина получается не намного сложнее, но несколько эффективнее.


Depositphotos_1910342_original.jpg

В сочетании с подводом выхлопных газов к разным частям «улитки» от разных групп цилиндров и точной настройки это позволяет получить неплохую прибавку производительности без ухудшения характеристик в зоне малых оборотов. Конечно, такая турбина не даст максимальной возможной мощности, но зато такой мотор будет тяговитее и на практике удобнее и быстрее.

Более эффективное турбинное колесо – турбины с изменяемой геометрией

В твин-скролл турбине выхлопные газы разделяются на два потока и один всегда работает с меньшей эффективностью, чем возможно. Но есть и другой способ! Можно регулировать направляющий аппарат турбинного колеса, и выхлопные газы будут работать всегда с максимальной эффективностью. Все это требует весьма сложной механической системы, расположенной в самой горячей части турбины-на выхлопной «улитке». И сложного механизма управления.

Геометрию впускного канала турбины изменяют с помощью направляющих лопаток. На малых оборотах, когда давление выхлопных газов малое, лопатки, поворачиваясь, сужают канал. Через узкое отверстие газы проходят с более высокой скоростью, обеспечивая быструю раскрутку турбины. Когда обороты мотора растут, лопатки пропорционально растущему давлению газов расширяют отверстие, и скорость вращения турбины остается стабильной.

Сначала такие устройства стали применять на турбинах для дизельных моторов — у них ниже температура выхлопных газов, а значит и условие работы тонкой механики лучше. Постепенно технология появилась на в турбинах для бензиновых моторов. Усложнилась и система управления. Вместо изначальной пневматики (как и в случае с вастгейтом), управлять направляющими лопатками стал шаговый электромоторчик.


autowp.ru_toyota_prius_1.jpg

Резкое усложнение турбины сказывается и на ее стоимости и на ее надежности. Но в высокофорсированных дизельных моторах отказаться от такого эффективного способа сложно, а простое умножение числа турбин не позволяет добиться такого же эффекта. А в мире бензиновых моторов эта технология все еще используется не так уж часто.

Улучшение механики турбин

Подшипники качения (с шариками) имеют намного лучшие характеристики, чем подшипники скольжения (с маслом) — это практически аксиома. Они позволяют уменьшить трение, а значит сделать вращение турбины легким, уменьшить массу вала, снизить зависимость от давления масла. Но высокоточные и очень «выносливые» подшипники качения для огромных скоростей вращения и температур массово стали применять сравнительно недавно.

Турбины на керамических (а не металлических) подшипниках качения надежнее и долговечнее, они не боятся потери давления масла и остановок, менее чувствительны к вибрациям и перегреву. Разумеется, они дороже турбин прошлого поколения, и серийные модели машин с ними появились только недавно, но в автоспорте их возможности оценили уже давно. Например турбины IHI VF серии или Garrett GTxxR/RS применяются на тюнинговых машинах уже много лет.

В заключение

Постепенно новые технологии дешевеют и внедряются на все более массовых машинах. Для последнего поколения моторов почти обязательным атрибутом стало электронное регулирование работы турбины. Все чаще применяются twinscroll-варианты. На больших V образных моторах почти всегда используют технологию twin-turbo, но и турбины при этом не простые, а использующие весь необходимый арсенал новых технологий изготовления.

В сочетании с прямым впрыском топлива это позволяет создавать моторы, характеристики которых еще лет десять назад сочли бы фантастическими — при мощности в 400-500 лошадиных сил они довольствуются 95-м бензином, да и его «едят» не сильно больше, чем малолитражки недавнего прошлого. Что же до надежности современных моторов, то об этом я уже рассказывал в другой статье, ведь в технике ничто не дается просто так.

<a href=»http://polldaddy.com/poll/8537901/»>Считаете ли Вы системы Twin и Bi турбонаддува достаточно отлаженной для установки в массовые машины?</a>


Читайте также


Twin Turbo Engine против Biturbo Engine

Двигатель Twin Turbo против двигателя Biturbo

Если вы думаете о присоединении к крутому клубу владельцев Mercedes-Benz, вы, вероятно, заметили интенсивное использование битурбированных двигателей в автомобилях Mercedes-Benz и Mercedes-AMG. Mercedes-Benz не очень хорошо объясняет значение этого, но на самом деле это одна из лучших технологий, доступных прямо сейчас, чтобы сделать двигатель более мощным и эффективным. Давайте подробнее рассмотрим двигатели с двойным турбонаддувом и битурбированные двигатели , чтобы лучше оценить все, что Mercedes-Benz делает для нас.

Подробнее: что такое блокируемый дифференциал Mercedes-Benz?

Что делает турбо-зарядное устройство?

Вне зависимости от того, водите ли вы Mercedes-Benz CLA 2016 года или Mercedes-AMG GT S 2016 года, ваша машина всасывает воздух спереди и выталкивает воздух сзади. Этот воздух сжимается и воспламеняется внутри цилиндров, чтобы процесс продолжался снова и снова. Турбокомпрессор — это форма принудительной индукции, при которой через выхлоп засасывается больше воздуха, чем двигатель мог бы сам по себе.Твин-турбо система делает то же самое, но с двумя турбокомпрессорами вместо одного.

Twin Turbo

Хотя есть несколько вариантов этого, наиболее распространенным типом является система с последовательным твин-турбонаддувом. В этом приложении две турбины имеют разные размеры и работают независимо. На низких оборотах меньший турбонагнетатель будет раскручиваться до тех пор, пока давление не станет достаточным для вращения большего турбонагнетателя.

Что такое Mercedes-Benz Biturbo?

Битурбированные двигатели Mercedes-Benz используют два идентичных турбокомпрессора, по одному с каждой стороны коллектора, чтобы всасывать через двигатель до 20 фунтов на квадратный дюйм.Каждый турбонагнетатель подключен к трем цилиндрам на соответствующей стороне двигателя, и они работают вместе, чтобы создать наддув быстрее и эффективнее. Системы Biturbo менее нагружают двигатели, и они лучше расходуют бензин.

При этом разница в производительности практически незаметна. Даже при диагностическом показании вам придется внимательно присмотреться, чтобы увидеть разницу в крутящем моменте при разных оборотах. Настоящее преимущество Mercedes-Benz biturbo — это сила и надежность.Если у вас есть какие-либо вопросы относительно сравнения этого двигателя с двойным турбонаддувом и битурбированного двигателя, оставьте комментарий ниже, и мы подробно рассмотрим его!

,

6 различных типов турбонагнетателей и преимущества каждой установки

В чем разница между одинарными, двойными, двойными спиральными компрессорами, турбокомпрессорами с изменяемой геометрией или даже электрическими? Каковы преимущества каждой установки?

Мир турбонаддува отличается разнообразием компоновок двигателей.Давайте посмотрим на разные стили:

  1. с одинарным турбонаддувом
  2. Твин-турбо
  3. Twin-Scroll Turbo
  4. Турбо с изменяемой геометрией
  5. Регулируемый Twin Scroll Turbo
  6. Электрический турбо

1. Однотурбинный

Одни только турбонагнетатели обладают безграничной вариативностью.Разница в размере крыльчатки компрессора и турбины приведет к совершенно разным характеристикам крутящего момента. Большие турбины обеспечат высокую максимальную мощность, но меньшие турбины обеспечат лучшее ворчание на низких частотах, поскольку они быстрее вращаются. Есть также одиночные турбины на шариковых и опорных подшипниках. Шарикоподшипники обеспечивают меньшее трение для вращения компрессора и турбины, поэтому их намотка происходит быстрее (что увеличивает стоимость).

Преимущества

  • Экономичный способ увеличения мощности и КПД двигателя.
  • Простой и, как правило, самый простой в установке вариант турбонаддува.
  • Позволяет использовать двигатели меньшего размера для выработки такой же мощности, как и более крупные безнаддувные двигатели, что часто снижает вес.

Недостатки

  • Одиночные турбины обычно имеют довольно узкий эффективный диапазон оборотов. Из-за этого размер становится проблемой, так как вам придется выбирать между хорошим крутящим моментом на низких оборотах или лучшей мощностью на высоких оборотах.
  • Турбо-отклик может быть не таким быстрым, как альтернативные настройки турбо.

2. Твин-турбо

Как и одиночный турбонагнетатель, при использовании двух турбонагнетателей существует множество возможностей.У вас может быть один турбокомпрессор для каждого ряда цилиндров (V6, V8 и т. Д.). В качестве альтернативы можно использовать один турбонагнетатель для низких оборотов и байпас к большему турбокомпрессору для высоких оборотов (I4, I6 и т. Д.). У вас даже может быть две турбины одинакового размера, одна из которых используется на низких оборотах, а обе — на более высоких. На BMW X5 M и X6 M используются турбины с двумя улитками, по одной с каждой стороны от V8.

Преимущества

  • Для параллельных сдвоенных турбин на V-образных двигателях преимущества (и недостатки) очень похожи на установки с одним турбонаддувом.
  • Для последовательных турбин или использования одного турбонагнетателя на низких оборотах и ​​обоих на высоких оборотах это позволяет получить гораздо более широкую и пологую кривую крутящего момента. Лучше крутящий момент на низких оборотах, но мощность не снижается на высоких оборотах, как у небольшого турбонаддува.

Недостатки

  • Стоимость и сложность, так как количество компонентов турбонагнетателя почти вдвое больше.
  • Существуют более легкие и более эффективные способы достижения аналогичных результатов (как описано ниже).

3. Twin-Scroll Turbo

Турбокомпрессоры с двойной спиралью почти во всех отношениях лучше, чем турбины с одной спиралью.Используя две прокрутки, импульсы выхлопа разделяются. Например, на четырехцилиндровых двигателях (порядок включения 1-3-4-2) цилиндры 1 и 4 могут питаться в одну спираль турбонагнетателя, а цилиндры 2 и 3 — в отдельную спираль. Почему это выгодно? Допустим, цилиндр 1 заканчивает рабочий ход, когда поршень приближается к нижней мертвой точке, и выпускной клапан начинает открываться. В то время как это происходит, цилиндр 2 заканчивает такт выпуска, закрывая выпускной клапан и открывая впускной клапан, но есть некоторое перекрытие.В традиционном турбонагнетателе с одной спиралью давление выхлопных газов из цилиндра 1 будет мешать притоку свежего воздуха в цилиндр 2, поскольку оба выпускных клапана временно открыты, уменьшая давление, достигнутое турбонагнетателем, и влияя на количество втягиваемого воздуха в цилиндр 2. Разделением свитков эта проблема устраняется.

Преимущества

  • В выхлопную турбину передается больше энергии, а значит, больше мощности.
  • Более широкий диапазон эффективных оборотов наддува возможен благодаря различным конструкциям спиралей.
  • Возможно большее перекрытие клапанов без затруднения продувки выхлопных газов, что означает большую гибкость настройки.

Недостатки

  • Требуется особая компоновка двигателя и конструкция выхлопа (например: I4 и V8, где 2 цилиндра могут подаваться на каждую спираль турбонаддува с равными интервалами).
  • Стоимость и сложность по сравнению с традиционными одиночными турбинами.

4. Турбокомпрессор с изменяемой геометрией (VGT)

Возможно, одна из самых исключительных форм турбонаддува, VGT ограничено в производстве (хотя довольно часто встречается в дизельных двигателях) из-за стоимости и экзотических требований к материалам.Внутренние лопатки внутри турбонагнетателя изменяют отношение площади к радиусу (A / R), чтобы соответствовать частоте вращения. На низких оборотах используется низкое соотношение A / R для увеличения скорости выхлопных газов и быстрого раскрутки турбокомпрессора. По мере увеличения оборотов соотношение A / R увеличивается, чтобы обеспечить увеличенный воздушный поток. В результате получается низкая турбо-задержка, низкий порог наддува и широкий и плавный диапазон крутящего момента.

Преимущества

  • Широкая плоская кривая крутящего момента. Эффективный турбонаддув в очень широком диапазоне оборотов.
  • Требуется только один турбо, что упрощает настройку последовательного турбо до чего-то более компактного.

Недостатки

  • Обычно используется только в дизельных двигателях, где выхлопные газы ниже, поэтому лопатки не будут повреждены теплом.
  • Что касается бензина, то стоимость обычно обходится стороной, поскольку для сохранения надежности приходится использовать экзотические металлы. Эта технология была использована на Porsche 997, хотя бензиновых двигателей VGT существует очень мало из-за связанных с этим затрат.

5. Регулируемый турбокомпрессор Twin-Scroll

Может быть, это решение, которого мы ждали? Во время участия в SEMA 2015 я остановился у стенда BorgWarner, чтобы ознакомиться с последними новинками в области турбонаддува, среди которых есть концепция турбонаддува с регулируемой двойной прокруткой, как описано в видео выше.

Преимущества

  • Значительно дешевле (теоретически), чем VGT, что делает приемлемый вариант для бензинового турбонаддува.
  • Обеспечивает широкую плоскую кривую крутящего момента.
  • Более прочная конструкция по сравнению с VGT, в зависимости от выбора материала.

Недостатки

  • Стоимость и сложность по сравнению с использованием одиночного турбо или традиционного двойного скроллинга.
  • Эта технология использовалась ранее (например, быстродействующий золотниковый клапан), но, похоже, она не прижилась в производственном мире.Вероятно, есть дополнительные проблемы с технологией.

6. Электротурбокомпрессоры

Использование мощного электродвигателя устраняет почти все недостатки турбокомпрессора.Турбо лаг? Ушел. Не хватает выхлопных газов? Нет проблем. Турбо не может обеспечить крутящий момент на низком уровне? Теперь это возможно! Возможно, следующая фаза современного турбонаддува, несомненно, есть и недостатки электрического тракта.

Преимущества

  • Непосредственно подключив электродвигатель к крыльчатке компрессора, можно практически устранить турбо-задержку и недостаток выхлопных газов, при необходимости раскрутив компрессор с помощью электроэнергии.
  • Подключив электродвигатель к выхлопной турбине, можно восстановить потерянную энергию (как это сделано в Формуле 1).
  • Очень широкий эффективный диапазон оборотов с равномерным крутящим моментом во всем.

Недостатки

  • Стоимость и сложность, поскольку теперь вы должны учитывать электродвигатель и следить за тем, чтобы он оставался холодным, чтобы предотвратить проблемы с надежностью. То же самое и с добавленными контроллерами.
  • Упаковка и вес становятся проблемой, особенно с добавлением батареи на борту, которая будет необходима для обеспечения достаточной мощности турбонагнетателя при необходимости.
  • VGT или двойные прокрутки могут предложить очень похожие преимущества (хотя и не на том же уровне) при значительно более низкой стоимости.

,Определение

в кембриджском словаре английского языка

Механизм с турбонаддувом и конкуренция за него могут быть одним из решающих ключей.

В качестве альтернативы, мы можем представить процессы как несколько идеализированные версии потоков, которые происходят в осевом потоке turbo -машины.

Эти примеры взяты из Cambridge English Corpus и из источников в Интернете. Любые мнения в примерах не отражают мнение редакторов Cambridge Dictionary, Cambridge University Press или его лицензиаров.

Еще примеры
Меньше примеров

К камере подсоединен молекулярный насос turbo , поддерживаемый пластинчато-роторным насосом.Ячейку герметично закрывали в перчаточном боксе, извлекали и затем откачивали с помощью вакуумного насоса turbo до давления 4 мторр.

Ячейку откачивали с помощью вакуумного насоса turbo до давления 4 мторр в течение большей части процесса нагрева.Вакуумная камера откачивалась насосом turbo -молекулярный.

Клапаны были расположены между ячейкой и механическим насосом, ячейкой и монохроматором, а также монохроматором и его насосом turbo .Совсем недавно последовательности « turbo spin echo» позволили сканировать отдельные срезы за 10-15 секунд во время задержки дыхания.

Мы рассмотрим пример, в котором управляемое устройство представляет собой генератор turbo , а датчик, который может инициировать отключение устройства, является датчиком предупреждения о бурении.И он должен поставить турбо к дизельному двигателю.

Это очень большое отличие от проблемы, которую представляет турбогенератор на ТЭЦ.Совершенно верно в одном или двух случаях turbo -альтернаторы опередили строительство.

Целью данного заказа является ускорение поставок турбоальтернаторов за счет введения стандартных технических условий.Это связано с тем, что генераторы turbo не дают своей проектной мощности.

На взлете ведется наблюдение только за реактивными самолетами turbo .,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *