Đặc điểm của hệ thống tăng áp TwinTurbo

Vấn đề chính khi sử dụng turbo tăng áp là quán tính của hệ thống hay xảy ra hiện tượng gọi là "turbo lag" (khoảng thời gian giữa tốc độ động cơ tăng và công suất thực tế tăng lên). Để loại bỏ nó, một kế hoạch đã được phát triển bằng cách sử dụng hai bộ tăng áp, được gọi là TwinTurbo. Công nghệ này còn được một số nhà sản xuất gọi là BiTurbo, nhưng sự khác biệt về thiết kế chỉ nằm ở tên thương mại.

Tính năng Twin Turbo

Hệ thống máy nén kép có sẵn cho động cơ diesel và xăng. Tuy nhiên, loại sau yêu cầu sử dụng nhiên liệu chất lượng cao hơn với trị số octan cao, điều này làm giảm khả năng kích nổ (hiện tượng tiêu cực xảy ra trong xi-lanh động cơ, phá hủy nhóm xi-lanh-pít-tông).

Ngoài chức năng chính là giảm thời gian trễ của turbo, chương trình Twin Turbo cho phép động cơ của xe được tạo ra nhiều công suất hơn, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và duy trì mô-men xoắn cực đại trên một dải vòng tua rộng. Điều này đạt được bằng cách sử dụng các sơ đồ kết nối máy nén khác nhau.

Loại tăng áp với hai bộ tăng áp

Tùy thuộc vào cách kết nối cặp bộ tăng áp, có ba cách bố trí cơ bản của hệ thống TwinTurbo:

• song song, tương đông;
• thích hợp;
• bước.

Kết nối các tuabin song song

Cung cấp kết nối của hai bộ tăng áp giống hệt nhau hoạt động song song (cùng một lúc). Bản chất của thiết kế là hai tuabin nhỏ hơn có quán tính ít hơn một tuabin lớn.

Trước khi đi vào các xi-lanh, không khí được bơm bởi cả hai bộ tăng áp sẽ đi vào đường ống nạp, nơi nó trộn với nhiên liệu và được phân phối đến các buồng đốt. Sơ đồ này thường được sử dụng nhất trên động cơ diesel.

Kết nối nối tiếp

Mạch song song nối tiếp cung cấp cho việc lắp đặt hai tuabin giống nhau. Một hoạt động liên tục, và thứ hai liên quan đến việc tăng tốc độ động cơ, tăng tải hoặc các chế độ đặc biệt khác. Việc chuyển từ chế độ vận hành này sang chế độ vận hành khác xảy ra thông qua một van được điều khiển bởi ECU động cơ của xe.

Hệ thống này chủ yếu nhằm mục đích loại bỏ độ trễ turbo và đạt được động lực tăng tốc mượt mà hơn của xe. Hệ thống TripleTurbo hoạt động tương tự.

Sơ đồ bước

Tăng áp hai kỳ bao gồm hai bộ tăng áp có kích thước khác nhau, được lắp nối tiếp và kết nối với các cổng nạp và xả. Loại thứ hai được trang bị van rẽ nhánh điều chỉnh luồng không khí và khí thải. Mạch bước có ba chế độ hoạt động:

• Các van được đóng ở vòng tua thấp. Khí thải đi qua cả hai tuabin. Bởi vì áp suất khí thấp, các cánh quạt lớn của tuabin hầu như không quay. Luồng không khí đi qua cả hai giai đoạn của máy nén dẫn đến áp suất tối thiểu.
• Khi RPM tăng, van xả bắt đầu mở, điều này dẫn động tuabin lớn. Máy nén lớn hơn sẽ nén không khí, sau đó nó được đưa đến bánh xe nhỏ hơn, nơi nén bổ sung được áp dụng.
• Khi động cơ chạy ở tốc độ tối đa, cả hai van đều mở hoàn toàn, điều này dẫn dòng khí thải trực tiếp đến tuabin lớn, không khí đi qua máy nén lớn và ngay lập tức được đưa đến các xi lanh của động cơ.

Phiên bản bước được sử dụng phổ biến nhất cho xe động cơ diesel.

Ưu và nhược điểm của Twin Turbo

Hiện tại, TwinTurbo chủ yếu được lắp đặt trên các xe hiệu suất cao. Việc sử dụng hệ thống này mang lại những lợi thế như truyền mô-men xoắn cực đại trên một loạt các tốc độ động cơ. Ngoài ra, nhờ có bộ tăng áp kép, với khối lượng làm việc của bộ công suất tương đối nhỏ, công suất tăng lên, giúp rẻ hơn so với loại “hút khí”.

Nhược điểm chính của BiTurbo là giá thành cao, do sự phức tạp của thiết bị. Cũng như loại tuabin cổ điển, hệ thống tăng áp kép đòi hỏi khả năng vận hành nhẹ nhàng hơn, nhiên liệu tốt hơn và thay dầu kịp thời.