Твин турбо

редактировать

Твин-турбо (не путать с битурбо, который похож на несколько явных незначительных отличий, или установка двойного нагнетателя, которая представляет собой комбинацию нагнетателя и турбонагнетателя) относится к двигателю, в котором два турбонагнетателя сжимают всасываемое топливо / воздух. смесь (или забора воздуха, в случае прямого впрыска двигателя ). В наиболее распространенной компоновке два идентичных турбокомпрессора работают параллельно. Два турбокомпрессора могут быть одинакового или разных размеров (например, один большой и один маленький).

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Типы и комбинации
  • 2 параллельных
  • 3 последовательных
  • 4 серии
  • 5 квад-турбо
  • 6 См. Также
  • 7 ссылки
  • 8 Внешние ссылки

Типы и комбинации

Есть три типа турбин, используемых для двойного турбонаддува:

  • Параллельный
  • Последовательный
  • Серии

Их можно применить к любому из пяти типов компрессоров (которые теоретически могут иметь 15 различных настроек):

  • Составные компрессоры
  • Ступенчатые комбинированные компрессоры
  • Ступенчатые последовательные компрессоры
  • Параллельно-последовательные компрессоры
  • Параллельные компрессоры

Параллельный

Двигатель Chevrolet Big-Block V8 с параллельным двойным турбонаддувом Шестицилиндровый оппозитный двигатель Porsche 935 с параллельным двойным турбонаддувом

Параллельная конфигурация относится к использованию двух турбонагнетателей одинакового размера, каждый из которых принимает половину выхлопных газов. Некоторые конструкции объединяют всасываемый заряд от каждого турбокомпрессора в один впускной коллектор, в то время как другие используют отдельный впускной коллектор для каждого турбокомпрессора.

Параллельные конфигурации хорошо подходят для двигателей V6 и V8, поскольку каждый турбонагнетатель может быть назначен на один ряд цилиндров, что сокращает количество необходимых выхлопных труб. В этом случае выхлопные газы каждого турбонагнетателя подводятся через отдельный выпускной коллектор. Для четырех-цилиндровых двигателей и прямо шесть двигателей, оба турбокомпрессора могут быть установлены на одном выпускном коллекторе.

Целью использования параллельных сдвоенных турбин является уменьшение турбонаддува за счет возможности использования турбонагнетателей меньшего размера, чем при использовании одного турбонагнетателя для двигателя. На двигателях с несколькими рядами цилиндров (например, V-образные и плоские двигатели ) использование параллельных твин-турбин также может упростить выхлопную систему.

Maserati Biturbo 1981–1994 годов был первым серийным автомобилем, в котором использовались сдвоенные турбокомпрессоры. В Biturbo использовался 90-градусный двигатель SOHC V6 с одним турбонагнетателем на ряд цилиндров.

Параллельные конфигурации также использовались на двигателях с более чем двумя турбокомпрессорами. Одним из примеров является Bugatti EB110 1991–1995 годов, который использует четыре турбокомпрессора на своем двигателе V12. В 2005-2015 годах Bugatti Veyron использует четыре турбокомпрессора на своем двигателе W16.

В области применения с дизельным двигателем яркими примерами являются Volkswagen V10 TDI, в котором используются два турбокомпрессора BorgWarner в параллельной компоновке, и рядный 6-цилиндровый двигатель BMW B57 (B57D30O0, B57D30T0, B57D30S0), который доступен в конфигурациях, включающих до 4 работающих турбонагнетателей. в двухрядной компоновке.

Последовательный

Последовательный турбонаддув относится к установке, в которой двигатель использует один турбонагнетатель для более низких оборотов двигателя и второй или оба турбонагнетателя для более высоких оборотов двигателя. Эта система предназначена для преодоления ограничений больших турбонагнетателей, обеспечивающих недостаточный наддув на низких оборотах. С другой стороны, турбины меньшего размера эффективны при низких оборотах (когда в выхлопных газах присутствует меньшая кинетическая энергия), но не могут обеспечить количество сжатых впускных газов, необходимое при более высоких оборотах. Следовательно, системы с последовательным турбонаддувом позволяют уменьшить турбо-задержку без снижения выходной мощности при высоких оборотах.

Система устроена так, что небольшой («первичный») турбонагнетатель активен, пока двигатель работает на низких оборотах, что снижает порог наддува (об / мин, при котором обеспечивается эффективное наддутие) и турбо-задержку. По мере увеличения числа оборотов небольшое количество выхлопных газов подается в более крупный («вторичный») турбокомпрессор, чтобы довести его до рабочей скорости. Затем на высоких оборотах все выхлопные газы направляются во вторичный турбонагнетатель, чтобы он мог обеспечить наддув, необходимый двигателю на высоких оборотах.

Первым серийным автомобилем, в котором использовался последовательный турбонаддув, был Porsche 959 1986-1988 годов, который использовал последовательные твин-турбонагнетатели на своем шестицилиндровом двигателе. Последовательный турбонаддув также можно использовать с более чем двумя турбокомпрессорами, например, в рядном шестицилиндровом дизельном двигателе BMW N57S 2012-2017 годов, в котором используются три последовательных турбонаддува.

Последовательный турбо-режим: первичный турбо-режим на низких оборотах (слева), вторичный турбо-режим с предварительным запуском (в центре), вторичный турбо-режим (справа)

Серии

Последовательный турбонаддув - это когда турбонагнетатели подключаются последовательно, при этом выходная мощность первого турбонагнетателя дополнительно сжимается вторым турбонагнетателем и в некоторых случаях приводит в действие большую турбину.

Последовательный турбонаддув также может быть использован в системе, где выходное давление должно быть больше, чем может быть обеспечено одним турбонаддувом, обычно называемым составной системой двойного турбонаддува. В этом случае несколько турбонагнетателей одинакового размера используются последовательно, но работают постоянно. Первые турбоусиления обеспечивают начальное сжатие (например, до трехкратного давления на впуске). Последующие турбины берут заряд с предыдущей ступени и сжимают его дальше (например, до дополнительного трехкратного давления на впуске для общего наддува в девять раз атмосферного давления).

Обратной стороной ступенчатого турбонаддува является то, что он часто приводит к большим задержкам турбонаддува, поэтому он в основном используется на самолетах с поршневыми двигателями, которым обычно не требуется быстро повышать и понижать частоту вращения двигателя. (и, следовательно, там, где турбо-задержка не является основным соображением при проектировании), и где давление на впуске довольно низкое из-за низкого атмосферного давления на высоте, что требует очень высокого отношения давлений. В высокопроизводительных дизельных двигателях также иногда используется эта конфигурация, поскольку дизельные двигатели не страдают от проблем с предварительным зажиганием и, следовательно, могут использовать высокое давление наддува.

Схема серии Compound Twin Turbo Схема ступенчатого комбинированного двойного турбонаддува

Quad-турбо

Счетверенный турбонаддув - это крайний метод установки 4 турбонагнетателей в ранее упомянутых положениях. Эти конфигурации используются для экзотических суперкаров, в основном Bugatti, а в Veyron и Chiron используется четырехцилиндровый турбонаддув. Эти методы обычно добавляют огромные количества лошадиных сил и крутящего момента и очень редко используются на серийных автомобилях, причем даже самые возмутительные гиперкары используют двойные турбины или нагнетатели.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

http://mkiv.supras.org.nz/articles/twinturbosetups.htm

Последняя правка сделана 2023-03-20 07:51:20
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте