Основной проблемой использования турбонаддува является инерционность системы или возникновение так называемой «турбоямы» (временная задержка между увеличением оборотов двигателя и фактическим увеличением мощности). Для ее устранения была разработана схема с использованием двух , получившая наименование TwinTurbo. У некоторых производителей эта технология также известна как BiTurbo, но отличия конструкций заключается только в коммерческом названии.

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.

Виды схем наддува с двумя турбокомпрессорами

В зависимости от способа подключения пары турбокомпрессоров различают три основных схемы системы TwinTurbo:

• параллельная;
• последовательная;
• ступенчатая.

Параллельная схема подключения турбин

Предусматривает подключение двух одинаковых турбокомпрессоров, работающих параллельно (одновременно). Сущность применения конструкции заключается в том, что две меньших по объему турбины имеют меньшую инерционность, чем одна большая.

Перед подачей в цилиндры воздух, нагнетаемый обоими турбокомпрессорами, поступает в один впускной коллектор, где смешивается с топливом и распределяется в камеры сгорания. Эта схема чаще используется на дизельных двигателях.

Последовательное включение

Последовательная схема подключения Твин Турбо

Последовательно-параллельная схема предполагает установку двух одинаковых турбин. Одна работает постоянно, а вторая подключается при повышении оборотов двигателя, увеличении нагрузки или других особых режимах. Переключение режимов работы осуществляется с помощью клапана, приводимого в действие ЭБУ двигателя автомобиля.

Эта система прежде всего ориентирована на устранение турбоямы и получение более плавной динамики разгона автомобиля. По аналогичной схеме работают системы с тройным турбонаддувом TripleTurbo.

Ступенчатая схема

Ступенчатая схема Битурбо

Двухступенчатый турбонаддув представляет собой два турбокомпрессора разного размера, которые установлены последовательно и подключены к впускному и выпускному каналам. Последние оснащены перепускными клапанами, регулирующими потоки воздуха и отработавших газов. Ступенчатая схема имеет три режима работы:

• При малых оборотах двигателя клапаны находятся в закрытом положении. Отработавшие газы проходят через обе турбины. Поскольку давление газов низкое, крыльчатки большой турбины практически не вращаются. Воздух проходит через обе ступени компрессоров, получая минимальное избыточное давление.
• При увеличении оборотов двигателя клапан отработавших газов начинает открываться, что приводит в движение большую турбину. Больший компрессор сжимает воздух, после чего он направляется на малое колесо, где производится дополнительное сжатие.
• Когда двигатель работает на максимуме оборотов, оба клапана полностью открыты, что направляет поток отработавших газов напрямую на большую турбину, воздух проходит через больший компрессор и сразу отправляется к цилиндрам двигателя.

Ступенчатая схема наиболее часто применяется для автомобилей с дизельными двигателями.

Преимущества и недостатки двойного турбонаддува

В настоящее время TwinTurbo в основном устанавливается на мощных автомобилях. Применение этой системы позволяет добиться такого преимущества как обеспечение максимального крутящего момента в широком диапазоне оборотов двигателя. Также благодаря двойному турбонаддуву достигается увеличение мощности при относительно небольших габаритах двигателя, что делает его более экономичным по сравнению с атмосферным двигателем.

К основным недостаткам БиТурбо можно отнести высокую стоимость, что обусловлено сложностью конструкции. Так же, как и с классической турбиной, системы с двумя турбокомпрессорами нуждаются в более бережном отношении, качественном топливе и своевременной замене масла.

Многие заблуждаютя, считая эти системы турбированияпринципиально разными!
Твин-турбо и БиТурбо-это лишь разные коммерческие названия системы наддува, состоящей из 2-х турбин.
Название не отображает схему работы турбин (параллельное или последовательное(секвентальное)
Например,Мицубиши 3000 VR-4 и меет название TwinTurbo, там V6 и две турбины,каждая из которых питается от своих 3 цилиндров и дует в общийколлектор. Аналогично на Ауди S4 2.7, но там уже в названии BiTurbo.Аналогично на Мазере Джибли или Кватропорте.
На Тойоте СупраTwinTurbo рядная шестерка, и турбины там работают в хитром порядке,включаясь и выключаясь с помощью специальных перепускных клапанов(последовательно-параллельная схема)
НаСубару В4-там две турбины, но работают они секвентально: на низкихоборотах работает одна-маленькая-турбина, на высоких к ней подключаетсявторая-большая.
Би-турбо (biturbo) - система турбонаддува,состоящая из двух последовательно включаемых в работу турбин. В такойсистеме применяют 2 турбины, одну маленького размера другую большого,сделано это потому, что маленькая турбина раскручивается значительнобыстрее, и вступает в работу первой, затем, при достижении болеевысоких оборотов мотора, раскручивается вторая, большая турбина, идобавляет значительно больший воздушный заряд. Таким образом преждевсего минимизируется лаг, образуется достаточно ровная разгоннаяхарактеристика автомобиля без рывка, свойственного большим турбинам, идостигается возможность использовать большие турбины на двигателяхустанавлеваемых в автомобилях предназначенных не только для езды погоночным трассам, но и по городским дорогам, где возможность крутитьмотор постоянно есть не всегда, а получить больше мощности с моторанебольшого объема имеет смысл, по каким либо причинам, напримерсвязанным с законодательством по налогам данной страны на литражмотора. Системы би-турбо весьма дороги, и по этому их установка, какправило в серийном производстве, производится на автомобили высокогокласса, типа MASERATI или ASTON MARTIN (там компрессоры).
Такаясистема может быть установлена как на двигатель V6, каждая турбинабудет висеть на своей головке по выхлопу, впуск общий, так и на рядноммоторе например рядная 4-ка, в этом случае турбины можно включить повыхлопу как парралельно, 2 цилиндра на одну, 2 на другую, так ипоследовательно - сначала большая турбина, потом маленькая. Встречаютсятак же варианты, когда к маленько турбине подходит выхлоп только с 2-хцилиндров, а к большой соответственно с 2-х оставшихся, и с выходамалой турбины.
==============================Biturbo===================================

Твин-турбо (twinturbo) - в данной системе вотличии от системы би-турбо, основной задачей является не снизить лаг,а добиться большей производительности по прокачиваемому воздуху либобольшего давления наддува. Производительность по прокачиваемому воздухунеобходима, в случаях когда мотор работая на высоких оборотах,потребляет воздух больше, чем турбина способна обеспечить, такимобразом возможно падение давления наддува. В системах Twinturboприменяются две одинаковые турбины. Соответственно производительностьтакой системы в 2 раза больше чем системы состоящей из одной турбины,при этом если применить 2 небольших турбины которые попроизводительности будут равны одной большой, то можно достигнутьэффекта снижения лага, при идентичной производительности. Существуюттак же ситуации, когда производительности имеющихся в наличии большихтурбин, оказывается недостаточно, например при построении моторадрэгстера, тогда так же используется комбинация из 2-х турбин. Даннаясхема как и вариант biturbo может работать как на двигателях с Vобразным развалом головок, так и на рядных двигателях. Вариантывключения турбин такие же как и в битурбо.
Существуют так же системысостоящие из 3-х и более одинаковых турбин, результат преследуется тотже что и в twinturbo. Такие системы в гражданском применении какправило не имеют распостранения, и применяются как правило, дляпостроения мощных спортивных моторова, для автомобилей участвующих вдрагрэйсинге.
В современных турбированных двигателях (в частностиRRS V8 дизель) турбины имеют изменяемую геометрию крыльчаток. Этоминимизирует проблему турбоямы и даёт высокий потенциал турбонадуввауже на самых низких оборотах коленвала двигателя. Кроме того этодобавляет экономию топлива
=========================Twin-turbo========================.

В последние годы автомобильные компании все чаще начинают применять в своих моторах системы турбонаддува. Таким образом они компенсируют тенденцию к уменьшению рабочего объема и, как следствие, падения мощности. Но если раньше в двигателях использовали только одну турбину, то сейчас их может быть несколько. Давайте разберемся, что скрывается за загадочными терминами «bi-turbo» и «twin-turbo»?

Если «копнуть поглубже», оказывается, что разницы практически нет, а различия в «bi-turbo» и «twin-turbo» заключаются в различных подходах инженеров и маркетинговых уловках компаний. Некоторые автолюбители считают, что различие в системах битурбо и твинтурбо отображают схему работы системы турбонаддува в целом, например, последовательную или параллельную. И отчасти будут правы. Но для полного понимания вопроса давайте разберемся в самой сути системы турбонаддува.

Для повышения мощности двигателей используется три различных системы нагнетания воздуха:

• резонансный;
• механический;
• газодинамический.

К термину «турбонаддув» применяется именно последний вариант – газодинамический. В основе этой системы лежит принцип подачи в цилиндры двигателя воздуха специальным устройством, называемым нагнетателем. Такое устройство состоит из компрессорной части и воздушной турбины. Две этих независимых части расположены на одном приводном валу, воздушная турбина приводится в действие выхлопными газами, выводящимися из цилиндров двигателя. Приводной вал соответственно начинает раскручивать компрессорную часть и нагнетать воздух в цилиндры.

Главным преимуществом подобной системы является отсутствие потерь мощности, связанных с отниманием части энергии от двигателя. Главным же её недостатком можно считать так называемый эффект «турбоямы».

Именно с последним и призваны бороться системы двойного турбонаддува. Суть понятия «турбоямы» лежит на поверхности – давления выхлопных газов при разгоне с места недостаточно для быстрого нагнетания воздуха в цилиндры. Если резко нажать на педаль газа, автомобиль практически не среагирует на это действие и только спустя несколько секунд с ощутимым рывком начнет ускорение. Эта «болезнь» только агрегатов оснащенных газодинамической системой наддува, моторы оснащенные механическим нагнетателем, такой особенностью не страдают.

Использование систем «bi-turbo» и «twin-turbo» позволяет практически полностью забыть о понятии турбоямы. С теоретической частью надувных систем мы разобрались, теперь нам нужно понять, для чего в таких системах используется второй турбокомпрессор.

Итак, инженерам необходимо было поднять давление, нагнетаемое в цилиндры, а этого можно добиться двумя способами.

Способ первый заключается в использовании меньшего по размеру турбокомпрессора, для которого даже небольшого количества выхлопных газов будет достаточно для эффективного нагнетания воздуха для второй, большей по размеру турбины. После достижения максимального давления большая турбина начинает подавать необходимое количество воздуха в цилиндры. Такое строение системы наддува называется последовательным или битурбо. Наибольшая эффективность такой системы проявляется на двигателях рядной конструкции, имеющих небольшой рабочий объем и, как следствие, малое количество выхлопных газов. Одной из основных компаний, применяющих данный тип системы наддува, можно назвать немецкую Alpina, которая использует рядные двигатели от BMW. Компания особо подчеркивает это в названиях своих моделей.

Второй способ подразумевает использование в конструкции системы наддува двух одинаковых по размеру турбокомпрессоров. Причем установлены они не последовательно (как в первом случае), а параллельно. Другими словами работают независимо друг от друга. Такой вариант принято называть twin-turbo (твинтурбо). Суть подобной системы заключается в разделении «области ответственности», то есть каждая турбина получает необходимое количество выхлопных газов от своей части цилиндров.

Наиболее оправданно применение такой системы на V-образных двигателях, которые, как правило, имею большие рабочие объемы. На каждый блок такого мотора приходится по одному турбокомпрессору, и как следствие, каждая из турбин получает свой поток выхлопных газов. Параллельную установку турбин наиболее широко используют британские и немецкие производители автомобилей. Компания BMW, которая долгое время упорно отказывалась строить наддувные моторы, решила наверстать упущенное и устанавливает такую систему даже на свои рядные двигатели.

Можно сделать вывод, что обе системы призваны бороться с главным врагом всех наддувных двигателей – турбоямой. Системы битубро и твинтурбо основаны на едином принципе использования двух нагнетателей при наддуве воздуха в цилиндры. А главными отличиями между ними являются способ их установки на мотор и различия в конструкции турбокомпрессоров. Запомните, bi-turbo (битурбо) означает использование двух нагнетателей разных размеров, twin-turbo (твинтурбо) – двух одинаковых по размерам нагнетателей. С технической точки зрения оба термина можно назвать маркетинговыми, а какой из видов лучше использовать, решает сам производитель автомобиля.

• , 17 Июн 2015

Со средины 20 века заводы-изготовители машин начали выпускать автомобили, которые оснащены не одной турбиной, а двумя. Одной из популярных таких систем турбнаддува является битурбо (Biturbo).

Давайте рассмотрим, зачем устанавливают два турбокомпрессора. Это способствует:

1. уменьшению эффекта турбоямы;
2. улучшению работы двигателя на переходных режимах;
3. большей экономичности;
4. лучшей экологичности.

Как выглядит битурбо (Biturbo)

Технически система турбонаддува битурбо (би-турбо) выглядит так: маленькая турбина переходит в большую.

Принцип работы системы турбонаддува битурбо (Biturbo)

Битурбо (би-турбо) – это две, последовательно соединенные, турбины разного размера. Система работает следующим образом. На низких оборотах работает меленькая турбина. Большая же подключается тогда, когда возрастает число оборотов мотора.

Такой тип системы турбонаддува называют еще секвентальным или последовательным. То есть, турбины включаются в работу одна за другой.

На низких оборотах двигателя в работу вступает турбина меньшего размера. Она работает постоянно, обеспечивая тягу даже тогда, когда поток выхлопных газов невысокий.

Постепенно отработавшие газы поступают в большую турбину. Большой компрессор медленно раскручивается, прогоняя через себя воздух. В этот момент маленький компрессор имеет более высокие обороты. Это обеспечивает избыточное давление во впускной системе. Чем выше оно на входе, тем выше на выходе.

Получается так, что на входе маленького компрессора создается небольшой избыток давления даже тогда, когда большой компрессор еле работает. В таких условиях достигается рабочее давление наддува, увеличивается крутящий момент и создается необходимый объём выхлопных газов для работы турбин.

На средних оборотах маленький турбокомпрессор достигает рабочих оборотов, его турбина упирается в предел своей пропускной способности и производительности. Большая турбина заметно ускоряется, но потенциал ещё остается. Избыточное давление, созданное большим компрессором, уже достаточно заметное. Оно поступает на вход маленького, который ещё больше сжимает смесь.

На высоких оборотах поток выхлопных газов увеличивается. Перепускной клапан меньшей турбины приоткрывается (это может происходить и на средних оборотах), и часть отработанных газов попадает напрямую на большую турбину. Теперь большая турбина полностью загружена, а маленькая как бы предохраняется от перекрута. Турбинные и компрессорные части и дальше работают полноценно.

В случае установки на автомобиле двух турбокомпрессоров можно создать очень высокое давление наддува, которое невозможно достигнуть, если работает только один компрессор. И в это время водитель сможет ускориться ровно, без рывков, так как эффект турболага и турбоямы почти устранен.

TurbinaOK

Страница

БИТУРБО (BITURBO): ЧТО ЭТО и ПРИНЦИП РАБОТЫ

В настоящее время существуют такие виды движков, которые имеют две турбины. Однако из-за своей стоимости такие моторы могут позволить себе далеко не все автовладельцы. На сегодняшний день самыми популярными автомобильными движками, на которые спрос растет с каждым днем, являются Twin-Turbo и Bi-Turbo. Конечно, не каждый автолюбитель знает разницу между ними, а на первый взгляд и вовсе можно сказать, что они одинаковые. Однако это вовсе не так. Так же не стоит думать, что Bi и Twin – это одна и та же, одинаковая в своих свойствах и качествах система турбонаддува, но с разными названиями.

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.

Система турбонаддува Bi-Turbo

Bi-Turbo, как и twin, имеет две турбины. Однако их отличают между собой две совершенно разные по мощности турбины. Если в первом случае две турбины имеют одинаковую мощность, то Bi-Turbo имеет одну стандартную турбину и одну с увеличенной мощностью. Данные турбины не нужно самостоятельно регулировать. Они изначально настроенные так, что в начале движения включает первая обычная турбина, а когда стрелка тахометра показывается все большее количество оборотов на тахометре, то в работу включается вторая, более мощная турбина. Данная система обеспечивает не только быстрый, но и ровный разгон машины. К тому же такой наддув позволяет избежать турбоям. Такую турбину, так же как и Twin-Turbo, Bi-Turbo можно установить не только на V-образный движок, но и на обычный рядный мотор.

Различие 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 и с турбироваными двигателями=)