คุณสมบัติของระบบเทอร์โบชาร์จเจอร์ TwinTurbo

ปัญหาหลักเมื่อใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์คือความเฉื่อยของระบบหรือการเกิดขึ้นของสิ่งที่เรียกว่า "เทอร์โบแล็ก" (ช่วงเวลาระหว่างการเพิ่มความเร็วรอบเครื่องยนต์และการเพิ่มกำลังที่แท้จริง) เพื่อกำจัดมัน แผนงานได้รับการพัฒนาโดยใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์สองตัวซึ่งเรียกว่า TwinTurbo ผู้ผลิตบางรายรู้จักเทคโนโลยีนี้ในชื่อ BiTurbo แต่ความแตกต่างของการออกแบบนั้นอยู่ในชื่อทางการค้าเท่านั้น

คุณสมบัติทวินเทอร์โบ

ระบบคอมเพรสเซอร์คู่ใช้ได้กับเครื่องยนต์ดีเซลและเบนซิน อย่างไรก็ตาม อย่างหลังต้องใช้เชื้อเพลิงคุณภาพสูงกว่าที่มีค่าออกเทนสูง ซึ่งช่วยลดโอกาสการระเบิด (ปรากฏการณ์เชิงลบที่เกิดขึ้นในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ ทำลายกลุ่มกระบอกสูบ-ลูกสูบ)

นอกจากฟังก์ชันหลักในการลดเวลาหน่วงของเทอร์โบแล้ว ระบบ Twin Turbo ยังช่วยให้ดึงกำลังจากเครื่องยนต์ของรถยนต์ได้มากขึ้น ลดการใช้เชื้อเพลิง และรักษาแรงบิดสูงสุดในช่วงรอบเครื่องที่กว้าง ทำได้โดยใช้รูปแบบการเชื่อมต่อคอมเพรสเซอร์แบบต่างๆ

ประเภทเทอร์โบชาร์จเจอร์พร้อมเทอร์โบชาร์จเจอร์สองตัว

ระบบ TwinTurbo มีรูปแบบพื้นฐานสามแบบขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อของเทอร์โบชาร์จเจอร์:

• ขนาน;
• สม่ำเสมอ;
• ก้าว

การเชื่อมต่อกังหันแบบขนาน

ให้การเชื่อมต่อของเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่เหมือนกันสองตัวที่ทำงานแบบขนาน (ในเวลาเดียวกัน) สาระสำคัญของการออกแบบคือกังหันขนาดเล็กสองเครื่องมีความเฉื่อยน้อยกว่ากังหันขนาดใหญ่

ก่อนเข้าสู่กระบอกสูบ อากาศที่สูบโดยเทอร์โบชาร์จเจอร์ทั้งสองจะเข้าสู่ท่อร่วมไอดี ซึ่งจะผสมกับเชื้อเพลิงและกระจายไปยังห้องเผาไหม้ โครงการนี้มักใช้กับเครื่องยนต์ดีเซล

การเชื่อมต่อแบบอนุกรม

วงจรอนุกรม-ขนานสำหรับการติดตั้งกังหันสองตัวที่เหมือนกัน อันหนึ่งทำงานอย่างต่อเนื่อง และอันที่สองเชื่อมต่อกับการเพิ่มความเร็วของเครื่องยนต์ โหลดที่เพิ่มขึ้น หรือโหมดพิเศษอื่นๆ การสลับจากโหมดการทำงานหนึ่งไปอีกโหมดหนึ่งเกิดขึ้นผ่านวาล์วที่ควบคุมโดย ECU เครื่องยนต์ของรถยนต์

ระบบนี้มีจุดมุ่งหมายหลักเพื่อขจัดความล่าช้าของเทอร์โบและบรรลุไดนามิกในการเร่งความเร็วที่นุ่มนวลขึ้นของรถ ระบบ TripleTurbo ทำงานคล้ายกัน

รูปแบบขั้นตอน

ซูเปอร์ชาร์จแบบสองขั้นตอนประกอบด้วยเทอร์โบชาร์จเจอร์สองตัวที่มีขนาดต่างกัน ติดตั้งเป็นชุดและเชื่อมต่อกับพอร์ตไอดีและไอเสีย หลังมีการติดตั้งวาล์วบายพาสที่ควบคุมการไหลของอากาศและก๊าซไอเสีย วงจรขั้นตอนมีสามโหมดการทำงาน:

• วาล์วปิดที่รอบต่ำ ก๊าซไอเสียไหลผ่านกังหันทั้งสอง เนื่องจากแรงดันแก๊สต่ำ ใบพัดกังหันขนาดใหญ่หมุนแทบไม่ได้ อากาศไหลผ่านทั้งสองขั้นตอนของคอมเพรสเซอร์ส่งผลให้มีแรงดันเกินน้อยที่สุด
• เมื่อ RPM เพิ่มขึ้น วาล์วไอเสียจะเริ่มเปิด ซึ่งขับเคลื่อนกังหันขนาดใหญ่ คอมเพรสเซอร์ที่ใหญ่กว่าจะบีบอัดอากาศ หลังจากนั้นจะถูกส่งไปยังล้อที่เล็กกว่า ซึ่งจะมีการอัดเพิ่มเติม
• เมื่อเครื่องยนต์ทำงานด้วยความเร็วเต็มที่ วาล์วทั้งสองจะเปิดเต็มที่ ซึ่งจะนำการไหลของก๊าซไอเสียโดยตรงไปยังกังหันขนาดใหญ่ อากาศจะผ่านคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่และส่งไปยังกระบอกสูบเครื่องยนต์ทันที

รุ่นขั้นบันไดมักใช้กับรถยนต์ดีเซล

ข้อดีและข้อเสียของ Twin Turbo

ปัจจุบัน TwinTurbo ได้รับการติดตั้งในรถยนต์สมรรถนะสูงเป็นหลัก การใช้ระบบนี้มีข้อดีหลายอย่าง เช่น การส่งแรงบิดสูงสุดในช่วงความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่หลากหลาย นอกจากนี้ ต้องขอบคุณเทอร์โบชาร์จเจอร์คู่ที่มีปริมาตรการทำงานที่ค่อนข้างเล็กของหน่วยส่งกำลัง ทำให้มีกำลังเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้ราคาถูกกว่าแบบ "ดูด"

ข้อเสียเปรียบหลักของ BiTurbo คือค่าใช้จ่ายสูงเนื่องจากความซับซ้อนของอุปกรณ์ เช่นเดียวกับเครื่องยนต์เทอร์ไบน์แบบคลาสสิก ระบบเทอร์โบชาร์จเจอร์คู่ต้องการการควบคุมที่นุ่มนวลกว่า เชื้อเพลิงที่ดีขึ้น และการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องในเวลาที่เหมาะสม