Очевидно, що турбокомпресор (він же - турбіна) встановлюють на двигун автомобіля для збільшення його потужності. В даний час технічний прогрес дозволяє використовувати для максимально повного досягнення цієї мети систему наддуву BITURBO і ТWIN-TURBO. Часто виникає питання, чи є між ними різниця? Що це: дві різні системи наддуву або два назви однієї системи?
"BI" або "TWIN"
Коли автомобілі з двома турбінами тільки почали з'являтися, майже всі вони називалися Бітурбо. З плином часу і розвитком прогресу з'явилася система послідовного наддуву з двома послідовно розташованими нагнітачами, а за нею - і ще більш досконала система двоступеневого наддуву. У всіх цих випадках в процесі беруть участь дві турбіни. Які з них як називати, вирішувати вам - для цього дочитайте цю статтю до кінця.
Як вже говорилося, спочатку всі ці системи наддуву називалися Бітурбо. Зазначу, що ще до появи послідовного наддуву автомобілі з паралельно встановленими турбінами стали називати вже по-новому - ТВИН-ТУРБО, потім ця назва стали застосовувати і до послідовного, і до двоступінчастим наддуву. Так само складалася ситуація і у світових виробників: хтось при випуску серійного а / м називав сучасний послідовний наддув Бітурбо, а хтось паралельний вид наддуву - ТВИН-ТУРБО. Рішення автовиробника було в деякому роді непередбачувано. Наприклад, Volvo S80 / XC90 (B6284T / B6294T) R6 Twinturbo, BMW 335/535 N74 (V 12 TwinPower Turbo).
І це ще не найцікавіше. Вираз «TwinPower Turbo» компанія BMW використовує і для двигунів з одним турбокомпресором механізму Twin Scroll. Цей факт в черговий раз доводить, що вибір одного з двох цих назв обумовлений виключно примхою автовиробника і не має прямого відношення до конструктивної схемою. система BITURBOвідрізняється від системи TWIN-TURBOтільки тим, що раніше говорили BITURBO, а тепер стало модно ТВИН. Звичайно, щоб бути абсолютно точним, треба пам'ятати, що відомі світові автовиробники називають свої, часто індивідуально заряджені, версії на заводах - і стало бути, як вони пишуть, так треба і називати.
На підтвердження цього простого-складного питання, прочитаємо, які назви давав виробник двигунів, оснащеним двома турбокомпресорами, що працюють за паралельною схемою наддуву:
- Audi 2.7 Biturbo (V6 Biturbo, A6 / S4 / RS4)
- Audi 4.2 Biturbo (V8 Biturbo, RS6)
- Audi 4.0 TFSI (V8 Twinturbo / Biturbo, S6 / RS6 / S7 / RS7 / A8 / S8)
- BMW N54 (R6 TwinPower Turbo, 135i / 335i / 535i / 740i / Z4 / X6 / 1M Coupe)
- BMW N63 / S63 (V8 TwinPower Turbo, 550i / 650i / 750i / X5 / X5 M / X6 / X6 M / M5 / M6)
- BMW N74 (V12 TwinPower Turbo, 760i)
- Mercedes-Benz M278 / M157 / M158 (V8 Bi-turbo, S500 / CL500 / CLS500 / E550 / GL550 / S63 AMG / CL53 AMG / CLS63 AMG / E63 AMG / SLK55 AMG)
- Mercedes-Benz M275 / M285 / M158 (V12 Bi-turbo, S65 AMG / CL65 AMG / SL 65 AMG / Maybach / Pagani)
- Porsche 3.6 / 3.8 Turbo (H6 Twinturbo, 911 Turbo / Turbo S / GT2 / GT2 RS)
- Porsche 4.5 / 4.8 Turbo (V8 Twinturbo, Cayenne Turbo / Panamera Turbo)
Різновиди BITURBO / TWIN-TURBO
Розібравшись з тим, що два ці назви взаємозамінні, можна поговорити про різні системи з двох турбін. Розрізняють декілька видів системи BITURBO / TWIN-TURBO:
- паралельний;
- послідовний;
- Ступінчастий.
Поговоримо про них докладніше.
Паралельна система наддуву- система двох турбін, що відносяться до одного виду і розміщених паралельно. При цьому турбіни працюють одночасно. Переваги паралельної системи в тому, що в її випадку дві невеликі або середні турбіни мають меншу інерційність у порівнянні з однією потужною, але великою турбіною.
Така система з'єднання дозволяє турбокомпресорів рівномірно розподіляти між собою потоки газів під час роботи. Спочатку стиснене повітря подається компресорами в загальний для них впускний колектор. Потім це повітря може розподілятися по циліндрах, або, рідше, подаватися окремо для кожного ряду циліндрів. Паралельна система наддуву найчастіше використовується в роботі дизельних V-подібних двигунах, де кожен турбонагнетатель зафіксований на власному випускному колекторі.
Таким чином, при паралельній системі турбонаддува турбіни працюють на всіх оборотах двигуна, а так звана «турбояма» стає істотно менше.
Послідовна система турбонаддуваявляє собою систему з двох абсолютно однакових турбін. При цьому істотна відмінність роботи такої системи в тому, що одна турбіна функціонує постійно, а друга підключається до роботи тільки при зростанні числа обертів мотора. Щоб другий турбокомпресор запускався вчасно, в систему введена схема електронного регулювання його роботи за допомогою спеціального клапана, що і робить цю систему більш складною.
Ступінчаста система турбонаддуває найскладнішою, ефективної і сучасної реалізацією принципу BI / TWIN-TURBO. У двоступеневу систему об'єднуються дві турбіни - мала і велика. Вони встановлені у впускному і випускному тракті. При роботі турбокомпресорів відбувається клапанна регулювання відпрацьованих газів та стисненого повітря. При збільшенні оборотів двигуна починається одночасна злагоджена робота обох турбін. При цьому відбувається розкриття перепускного клапана відпрацьованих газів, внаслідок чого деяка їх частина проходить через велику турбіну, і вона розкручується сильніше. Після досягнення деякого певного рівня тиску на впуску турбонагнетатель великий турбіни стискає повітря (при цьому тиск ще не достатня). Потім стиснене повітря надходить в компресор малої турбіни, і там тиск продовжує зростати. Пі цьому перепускний клапан наддуву залишається все ще закритим. Коли, нарешті, двигун досягає максимального навантаження, відбувається повне відкриття перепускного клапана. Відпрацьовані гази проходять через велику турбіну, через що вона розкручується до найвищої частоти, а ось малий турбокомпресор в цей час припиняє рух. На впуску великий компресор створює найбільший тиск наддуву, а малий, в свою чергу, навпаки, забезпечує опір повітряним потокам. В результаті в певний момент перепускний клапан наддуву розкривається, і відбувається надходження стисненого повітря безпосередньо в двигун.
Як видно з усього вищесказаного, двоступенева система BI / TWIN-TURBO створена спеціально для того, щоб підтримувати максимально можливу ефективну роботу турбонагнетателя при всіх без винятку режимах роботи двигуна автомобіля.
Поняття і принцип роботи системи турбонаддува під назвою Твін Турбо. Фотографії нового турбированного двигуна Biturbo, відео та схеми.
Що це таке і як воно працює?
Twin Turbo в перекладі з англійської означає подвійне турбо і в цій системі турбонаддува варто два турбокомпресора. Спочатку турбокомпресори використовувалися для подолання і інерційності системи. Зараз же використання і застосування цих турбокомпресорів значно зросла, так як він знижує витрату пального. Вихідна потужність зростає і сприяє підтримувати номінальний крутний момент в широкому діапазоні оборотів двигуна.
Види Твін Турбо і їх відмінності
Є три різновиди схеми системи Twin Turbo: послідовна, паралельна, і ступінчаста. Ці три схеми відрізняються один від одного розташуванням, характеристиками і послідовністю роботи турбокомпресорів. Електронна система управління дуже точно налаштовує роботу турбокомпресорів. Система включає вхідні датчики, приводи клапанів управління потоком повітря і переробленим пальному.
Торговий лейбл системи турбонаддува це Twin Turbo, але і є інша назва цієї системи - «Biturbo». Не зовсім правильно в різних інформаційних джерелах Biturbo сприймають, як систему з паралельною схемою роботи турбокомпресора.
Відео: як працює турбіна:
1. Паралельний Twin Turbo або Biturbo
Паралельна система Твін Турбо працює одночасно і паралельно один одному, і включає в себе два однакових турбокомпресора. Паралельна робота відбувається через рівного розподілу потоку згорілих газів між турбокомпресорами. З кожного компресора виходить стиснене повітря і надходить в загальний впускний колектор, і потім розподіляється по циліндрах. Паралельний Twin Turbo використовується, як правило, на дизельних V-подібних двигунах. Через паралельної схеми турбонаддува ефективність системи грунтується на тому, що дві маленькі турбіни мають меншу інерційність, ніж одна велика турбіна. Турбокомпресори працюють на всіх оборотах двигунах забезпечуючи швидке підвищення наддуву. І кожна турбіна встановлена на своєму випускному колекторі.
В системі послідовного Twin Turbo постійно працює перший турбокомпресор, а другий починає працювати в певному порядку роботи двигуна (підвищена частота обертів, навантаження). Послідовний турбокомпресор включає два однакових за характеристиками турбокомпресора.
Електронна система керування забезпечує перехід між режимами і регулює потік згорілих газів до другого турбокомпресору за рахунок спеціального клапана. Правильно таку систему називати послідовно - паралельна, тому що при повному відкритті клапана управління подачею згорілих газів обидва турбокомпресора працюють паралельно. Стисле повітря подається в загальний впускний колектор від двох турбокомпресорів і розподіляється по циліндрах.
Щоб досягти максимально високого виходу потужності, система послідовності Twin Turbo мінімізує наслідки турбозадержкі. Застосовуються, як на дизельні двигуни, так і на бензинові. У 2011 році була представлена система з трьома послідовними турбокомпресорами компанією BMW і називається вона Triple Turbo.
З технічної точки зору система двоступеневого турбонаддува є найдосконалішою. Компанія BorgWarner Turbo Systems ставить цю систему на дизельні двигуни Cummins і BMW, а з 2004 року почали застосовувати систему двоступеневого турбонаддува на деяких дизельних двигунах від Opel.
В системі двоступеневого турбонаддува використовується клапанне регулювання потоку згорілих газів і повітря, що нагнітається. Ця система складається з двох турбокомпресорів різного розміру. Надалі встановлених в впускному і випускному трактах.
Пропускний клапан згорілих газів закритий при низьких оборотах двигуна. Згорілі гази через малий турбокомпресор, маючи максимальну віддачу і мінімальну інерцію проходять далі через великий турбокомпресор. І так як тиск відпрацьованих газів не сильне, то отже і велика турбіна практично не обертається. Пропускний клапан наддуву закритий на впуску і повітря надходить послідовно через великий і малий компресори.
Загальна робота турбокомпресорів починає здійснюватися при зростанні оборотів. І поступово починає відкриватися перепускний клапан згорілих газів. Велика турбіна починає все більше і інтенсивно розкручуватися, так як частина відпрацьованих газів йде прямо через неї.
Великий компресор на впуску з певним тиском починає стискати повітря, але тиск не дуже велике і стиснене повітря далі надходить в малий компресор, де продовжує підвищується тиск. При цьому перепускний клапан залишається закритий. Пропускний клапан згорілих газів відкривається повністю при повного навантаження. Зупиняється мала турбіна, а велика починає розкручуватися до максимальної частоти, так як через неї практично повністю проходять згорілі гази. Тиск наддуву досягає свого максимального значення на впуску великого компресора при цьому малий компресор створює перешкоду для повітря. І в певний момент перепускний клапан наддуву відкривається і стисле повітря безпосередньо безпосередньо надходить до двигуна.
Завдяки системі двоступеневих турбокомпресорів системи Twin Turbo миттєво досягається номінальний крутний момент і підтримується в широкому діапазоні оборотів двигуна. При цьому досягається максимальне збільшення потужності. Таким чином, система підтримує блискучу роботу турбокомпресорів на всіх режимах роботи двигуна. Так само система пояснює відоме протистояння дизельних двигунів між граничною потужністю на високих оборотах і високим крутним моментом на низьких оборотах.
Відео про Твін Турбо: як працює
Автомобіль цінується не тільки за якість збірки і дизайн, але і за швидкість. дозволяє домогтися нових можливостей від транспортного засобу, тому водії часто замислюються про збільшення швидкості в своїй машині. Популярним методом є використовувати твін-турбо і битурбо, але чи є між ними різниця?
Сутність питання
Багато сучасних автомобілів використовують такі для збільшення використовуваного палива. За рахунок більшої кількості палива, що впорскується пального, підвищується загальна швидкість руху. Справжня технологія була відома ще в ХХ столітті - компоновку з двох труб називали Double Turbo, Twin-turbo і так далі. Сьогодні вони представлені як технології твін-турбо і битурбо.
Що це означає
Biturbo є конструкцією турбонаддува, яка має вигляд двох турбін. Перша з них великого розміру, а друга зменшеного. У той час як перша додає потужний потік повітря, менша турбіна служить основним елементом для роботи в середньому діапазоні швидкостей. Така система націлена на більш плавну роботу прискореного руху.
Конструкція twin-turbo більше орієнтується на приріст потужності, ніж на стабільну роботу автомобіля. З цієї причини в ній використовуються дві однакові турбіни, які впливають безпосередньо на швидкість руху.
відмінності компонування
За словами виробників, між цими системами відчувається велика різниця. Насправді значних відмінностей в технології не спостерігається. Це успішний маркетинговий хід, який позитивно впливає на продажі виробів. Biturbo і twin-turbo здатні використовувати різні технологічні варіації у вигляді різного розміру турбін, тому є універсальними системами.
Наприклад, турбонаддув у багатьох автомобілях носить назву Twin-turbo (Mitsubishi 3000 VR-4). При цьому в машині V6, що володіє двома турбінами для трьох циліндрів, що використовують потік вихлопних газів. У німецькому виробництві також є подібні системи, але вони мають назву Biturbo.
Як показує практика, японці в більшій мірі використовують twin-turbo, коли в Європі більш популярним є biturbo. У нашій країні можна придбати обидві варіації з різними технологічними особливостями.
класичний варіант
Технологія подвійного турбонаддува значить, що використовуються два компресори. Виникає досить велика складність з установкою двох вихлопних труб на одну магістраль, так як між ними має перебувати простір. Частою проблемою є неоднакове розподіл енергії між двома компресорами. Цей недолік було вирішене оригінальною формою турбіни twin-turbo у вигляді крильчатки, що синхронізувало роботу всього пристрою.
Особливостями компонування системи twin-turbo є деякі недоліки:
- присутність так званої «турбоями», при якій турбіни не працюють;
- ближня турбіна отримує прискорений знос;
- подача газу відбувається з уповільненням;
- складна установка для моторів V-типу.
Компанія Toyota запропонувала своє рішення цих проблем - вона зробила власний варіант для турбокомпресорів biturbo. При малих обертах клапани вироби закриті, тому вихлопні гази виходять через першу турбіну. Вона, в свою чергу, швидко розкручується і дозволяє обійти «турбояму» на ранньому етапі. Коли рух досягає 3500 оборотів в хвилину, двигун відкриває спеціальні клапани для надлишків газу, через що весь гаряче повітря перенаправляється до турбокомпресора, істотно збільшуючи потужність мотора.
сучасний погляд
Система biturbo стала застосовуватися менше, адже V-мотори отримали велике поширення. Вона виявилася незручною через свої конструктивні особливості. У 80-х роках була впроваджена система з кріпленням турбіни за циліндрами. Це дозволило встановити турбокомпресори ближче до колекторів, щоб знизити аеродинамічні втрати і підвищити загальну швидкість. Це також поліпшило загальну стійкість системи.
особливості збирання
Найчастіше система twin-turbo дозволяє використовувати єдиний впускний колектор, через що витрати на обслуговування кілька знижуються, хоча і зменшується. Щоб це компенсувати, були використані роздільні колектори і впускні тракти. Це дозволило використовувати систему для невеликих моторів, на яких турбокомпресори завжди розміщувалися послідовно.
Компанія BMW має своє бачення для технології twin-turbo - розташування турбін знаходилося в розвалі V8, а не на всі боки, як зазвичай. Головною особливістю було те, що компресори були запитані циліндрами, які розташовувалися в обох сторонах. Завдяки такому рішенню, «турбояма» була зменшена на 40% без істотних втрат потужності. До того ж це зменшило вібрації від роботи обладнання.
Для звичайного користувача автомобіля необов'язково знати різницю, що таке твін-турбо і битурбо, тому що ці системи є максимально схожими. Особливість в варіаціях розміру турбін і послідовності їх підключення робить ці конструкції універсальними. Twin-turbo більше націлена на зручність і комфортну поїздку, в той час як biturbo представлена у вигляді більш потужної системи. Їх збірка може змінюватися, виходячи з вимог, тому вибирати можна будь-яку з цих систем.
Якщо ви чули про технології biturbo і twin-turbo, але не знаєте, яку з них краще вибрати, варто звернути увагу на технічну частину автомобіля. Найчастіше все відмінності між системами представлені лише в назві.
Бі-турбо (biturbo) - система турбонаддува, що складається з двох послідовно включаються в роботу турбін. У такій системі застосовують 2 турбіни, одну маленького розміру іншу великого, зроблено це тому, що маленька турбіна розкручується значно швидше, і вступає в роботу першої, потім, при досягненні більш високих обертів двигуна, розкручується друга, велика турбіна, і додає значно більший повітряний заряд. Таким чином перш за все мінімізується лаг, утворюється досить рівна розгінна характеристика автомобіля без ривка, властивого великим турбін, і досягається можливість використовувати великі турбіни на двигунах УСТАНАВЛЕВАЕМ в автомобілях призначених не тільки для їзди по гоночних трасах, але і по міських дорогах, де можливість крутити мотор постійно є не завжди, а отримати більше потужності з мотора невеликого обсягу має сенс, з якихось причин, наприклад пов'язаних з законодавством по податках даної країни на літраж мотора. Системи бі-турбо досить дорогі, і з цього їх установка, як правило в серійному виробництві, проводиться на автомобілі високого класу, типу MASERATI або ASTON MARTIN (там компресори).
Така система може бути встановлена як на двигун V6, кожна турбіна буде висіти на своїй голівці по вихлопу, впуск загальний, так і на рядном моторі наприклад рядна 4-ка, в цьому випадку турбіни можна включити по вихлопу як парралельно, 2 циліндра на одну, 2 на іншу, так і послідовно - спочатку велика турбіна, потім маленька. Зустрічаються так само варіанти, коли до маленької турбіні підходить вихлоп тільки з 2-х циліндрів, а до великої відповідно з 2-х залишилися, і з виходу малої турбіни.
Твін-турбо (twinturbo) - в даній системі на відміну від системи бі-турбо, основним завданням є не знизити лаг, а домогтися більшої продуктивності по прокачується повітря або більшого тиску наддуву. Продуктивність по прокачується повітря необхідна, у випадках коли мотор працюючи на високих оборотах, споживає повітря більше, ніж турбіна здатна забезпечити, таким чином можливе падіння тиску наддуву. У системах Twinturbo застосовуються дві однакові турбіни. Відповідно продуктивність такої системи в 2 рази більше ніж системи складається з однієї турбіни, при цьому якщо застосувати 2 невеликих турбіни які по продуктивності дорівнюватимуть однієї великої, то можна досягти ефекту зниження лага, при ідентичній продуктивності. Існують так само ситуації, коли продуктивності наявних великих турбін, виявляється недостатньо, наприклад при побудові мотора дрегстера, тоді так само використовується комбінація з 2-х турбін. Дана схема як і варіант biturbo може працювати як на двигунах з V образним розвалом головок, так і на рядних двигунах. Варіанти включення турбін такі ж як і в битурбо.
Існують так само системи складаються з 3-х і більше однакових турбін, результат переслідується той же що і в twinturbo. Такі системи в цивільному застосуванні як правило не мають розповсюдження, і застосовуються як правило, для побудови потужних спортивних моторова, для автомобілів беруть участь в драгрейсінге.
В сучасних турбированних двигунах (зокрема RRS V8 дизель) турбіни мають змінну геометрію крильчаток. Це мінімізує проблему турбоями і дає високий потенціал турбонадувва вже на найнижчих оборотах коленвала двигуна. Крім того це додає економію палива.
твінтурбоі битурбов чому різниця і які відмінності
Попри запевняння деяких «експертів» назва системи битурбоабо твинтурбоне відображують схему роботи турбіни - паралельну або послідовну (секвентальную).
Наприклад, у автомобіля Mitsubishi 3000 VR-4 система турбонаддува носить назву TwinTurbo (твинтурбо). В автомобілі стоїть двигун V6 і у нього дві турбіни, кожна з яких використовує енергію вихлопних газів зі своїх трьох циліндрів, але задувають вони в один загальний впускний колектор. У, наприклад, німецьких автомобілів є схожі по робочому принципом системи, але називаються вони не твинтурбо (twinturbo), а Бітурбо (BiTurbo).
На автомобілі Toyota Supra з рядною шісткою встановлені дві турбіни, система турбонаддува називається TwinTurbo (твинтурбо), але працюють вони в особливій послідовності, включаючись і виключаючи з допомогою спеціальних перепускних клапанів.
На автомобілі Subaru B4 теж стоять дві турбіни, але працюють вони послідовно: на низьких оборотах дме маленька турбіна, а на високих, коли та не справляється, підключається друга турбіна більшого розміру.
Давайте тепер по порядку розберемо обидві системи бі-турбо (biturbo) і твинтурбо (twinturbo), А точніше, що про них пишуть в «цих ваших інтернетах»:
Бі-турбо (biturbo) - система турбонаддува, що представляє собою дві послідовно включаються в роботу турбін. В системі битурбовикористовують дві турбіни, одну малого розміру, а другу більшого розміру. Маленька турбіна розкручується швидше, але на високих оборотах двигуна маленька турбіна не може впоратися з компресією повітря і створенням потрібного тиску. Тоді підключається велика турбіна, що додає потужний заряд стисненого повітря. Отже, мінімізується затримка (або турболаг), утворюється рівна розгінна динаміка. системи битурбовельми не дешеве задоволення і зазвичай встановлюються на автомобілі високого класу.
система битурбо (bitrubo) Може бути встановлена як на двигун V6, де кожна турбіна буде встановлена зі свого боку, але з загальним впусканням. Або на рядном моторі, де установка турбіни здійснюється по циліндрах (напр, 2 для малої і 2 для больщой турбіни), так і секвентально, коли на випускному колекторі спочатку встановлюється велика Трубіна, а потім маленька.
Твін-турбо (twinturbo) - дана система відрізняєтьсявід бі-турбо тим, що націлена не на зниження турбо-лага або вирівнювання розгінної динаміки, а на збільшення продуктивності. У системах твинтурбо (twinturbo) Застосовуються дві однакові турбіни, відповідно продуктивність такої системи турбонаддува ефективніше, ніж системи з одного турбіною. До того ж, якщо застосувати 2 невеликих турбіни, схожих по продуктивності з одним великим, то можна знизити небажаний турболаг. Але це не означає, що ніхто не використовує дві великі турбіни. Наприклад, в серйозному дразі можуть використовуватися дві великі турбіни для ще більшої продуктивності. система твін-турбоможе працювати як на V-образних моторах, так і на рядних. Послідовність включення турбін може варіюватися, як і на битурбосистемах. 
А взагалі для ще більшого веселощів ніхто вам не заважає увіткнути відразу 3 (!) Турбіни або більше. Мета переслідується така ж, як і для твинтурбо. Мушу зауважити, що таке часто застосовується в драг рейсингу і ніколи на серійних автомобілях.