petros7 Posted April 23, 2013 Posted April 23, 2013 (edited) Το Twin-Scroll και η υπόλοιπη παρέα… Η υπερτροφοδότηση ή υπερπλήρωση έχει πλέον καθιερωθεί από τουςπερισσότερους κατασκευαστές, σε μικρούς και μεγάλου κυβισμού κινητήρες… Από το σύστημα με ένα στροβιλοσυμπιεστή έχουμε δει πλέον ακόμη και με τρεις στο νέο πετρελαιοκινητήρα της BMW ενώ η Audi πειραματίζεται με ηλεκτρικό τούρμπο,με επικουρικό ρόλο στο βασικό σύστημα υπερπλήρωσης. Αρκετά συχνά, οιαπαιτήσεις για αυξημένη ισχύ δημιουργούσαν την ανάγκη για σύστημα με δύοστροβιλοσυμπιεστές. Γνωστά και ως «διπλό τούρμπο» (Twin Turbo ή Bi-Turbo),συνήθως ο ένας στροβιλοσυμπιεστής είναι μικρότερος από τον άλλο καιλειτουργεί στις χαμηλές rpm (μικρότερο μέγεθος σημαίνει μικρότερηαδράνεια. δηλ. πιο γρήγορο στροφάρισμα). Όσο οι στροφές ανεβαίνουν καιτο μικρό τούρμπο δεν μπορεί να σπρώξει περισσότερο αέρα, στο παιχνίδιμπαίνει και το μεγαλύτερο. Σημειώστε πως οι δύο στροβιλοσυμπιεστέςβρίσκονται σε σειρά και περιστρέφονται συνέχεια (σε ρόλο παθητικό ομεγάλος στις χαμηλές rpm) και την ροή των καυσαερίων αλλάζει ένα κλαπέτο(flap). Από τις μεσαίες rpm και μετά. υπάρχει ικανοποιητικός όγκοςκαυσαερίων για να κινήσουν άμεσα την πτερωτή και του μεγαλύτερουτούρμπο, δίχως χρονική υστέρηση (turbo lag). Όπως αναφέρεται παραπάνω, ετσι περιγράφεται ένα σύστημα διπλού σταδίου (2-stage),που αποτελεί κατά μία έννοια εξέλιξη στα σειραϊκής διάταξης. Ένας απότους πρώτους κινητήρες της συγκεκριμένης τεχνολογίας ήταν ο ντίζελ τηςBMW 535d με σύστημα της BorgWarner ενώ στη συνέχεια ακολούθησαν καιάλλοι με αντιπροσωπευτικό παράδειγμα το νέο δίλιτρο bi-turbo της Opel. Εδώ να πούμε πως στα πρώτα τούρμπο αμιγώς σειραϊκής διάταξης, πρακτικά υπήρχεκαι παράλληλη λειτουργία. Για παράδειγμα, στο κινητήρα του SubaruLegacy (1992) το ένα τούρμπο δούλευε χαμηλά και τα δύο μαζί ψηλά.Ωστόσο, δεν μπορούσαν να λειτουργήσουν και τα δύο μαζί χαμηλά, ούτε κανσε παθητικά αυτό που δούλευε ψηλά από την ροή των καυσαερίων ρύθμιζε έναon/off κλαπέτο. Από τα πρώτα μοντέλα, με σειραϊκό τούρμπο παλαιάςκοπής, ήταν το Mazda RX-7 Mk3, η Porsche 959, η τελευταία γενιά ToyotaSupra, το Subaru Legacy της δεκαετίας 1990 κ.α. Στα παράλληλης διάταξης διπλά τούρμπο και οι δύο υπερτροφοδότεςμπορούν να λειτουργούν ανεξάρτητα και ταυτόχρονα (δηλ. παράλληλα) π.χ.όπως σε ένα V κινητήρα με ένα τούρμπο σε κάθε σκέλος/σειρά κυλίνδρων.Πρόκειται για μια απλούστερη κατασκευαστικά διάταξη σε σχέση με τηνσειραϊκή. Η Maserati ήταν από τις πρώτες εταιρίες με κινητήρες ευρείαςπαραγωγής με παράλληλο τούρμπο ενώ από τους πιο γνωστούς είναι ο Ν54της BMW (2006), ο οποίος -αν και 6-κύλινδρος σε σειρά- είχε έναυπερτροφοδότη ανά τρεις κυλίνδρους. Φυσικά, τα διπλά παράλληλα τούρμποβρίσκουν μεγάλη εφαρμογή σε σπορ μοντέλα, από την εποχή της Ferrari F40,της Lotus Esprit V8, του Nissan 300ZX κ.α. Και φτάνουμε στην υπερτροφοδότηση Twin-Scroll η οποίαμπορεί να ξεκινά από την εποχή του Mazda RX-7, στις αρχές δεκαετίας 1990ή με το Mitsubishi Evo (1996) αλλά μόλις τα τελευταία χρόνιαχρησιμοποιείται και σε μικρότερους κινητήρες για νορμάλ αυτοκίνητα: απότον εξαιρετικό δίλιτρο της Renault (2002 στα Laguna, Megane, Avantime)μέχρι και τον αξιόλογο τετρακύλινδρο του 1,6 lt που εξελίχθηκε από τουςομίλους BMW/Peugeot-Citroen. Στο σημείο αυτό να πούμε πως δεν πρέπει νασας μπερδεύει το λογότυπο TwinPower καθώς εκεί πλέον εντάσσει η BMWόλους τους τούρμπο κινητήρες της, ανεξαρτήτως αν είναι Twin Turbo ήTwin-Scroll (ή και τα δύο π.χ. στην περίπτωση του π.χ. του V8 κινητήραςτης). H αρχή λειτουργίας του Twin-Scroll είναι σχετικάαπλή στη σύλληψη της. Σε αντίθεση με το απλό μονό τούρμπο όπου τακαυσαέρια οδηγούνται όλα μαζί σε ένα αυλό εξόδου για να κινήσουν τονστροβιλοσυμπιεστή, το Twin Scroll διαιρεί την έξοδο αυτή σε δύο μέρη.Έτσι, σε ένα τυπικό τετρακύλινδρο τα καυσαέρια των κυλίνδρων 1 +3μπορούν να οδηγούνται από την μία δίοδο και τα καυσαέρια των 2+4 από τηνάλλη. Εδώ, προσέξτε, τα δύο ρεύματα καυσαερίων πέφτουν πάνω στονστροβιλοσυμπιεστή αλλά διαχωρίζονται με ένα διάφραγμα ώστε να μηνυπάρχει περιδίνηση ή αναρρόφηση. Με το Twin Scroll πετυχαίνετε συνεχήροή και περιστροφή του τούρμπο και αυτό οδηγικά μεταφράζεται σε στρωτήλειτουργία, δίχως ξεσπάσματα και πρακτικά με σχεδόν μηδενικό lag(τουλάχιστον δεν γίνεται αισθητό). Tα τούρμπο με μεταβαλλόμενης γεωμετρίας πτερύγια(VTG ή Variable Turbine Geometry) έχουν την δυνατότητα να μεταβάλλουντην περιστροφική τους ταχύτητα και την παροχή αέρα ανάλογα με την θέσητων λεπίδων. Χρησιμοποιούνται ευρέως στους πετρελαιοκινητήρες ενώ ημοναδική εταιρία που έχει εφαρμόσει σύστημα VTG σε βενζινοκινητήρα είναιη Porsche (στην 997 Turbo). Ο λόγος που τα VTG δεν μπορούν να βρουνευρεία εφαρμογή σε κινητήρες Otto είναι η υψηλότερη θερμοκρασίακαυσαερίων που καταστρέφει μακροχρόνια τις λεπίδες (το 1989 η Hondaπαρήγε το Wing Turbo που εγκατέλειψε αργότερα). http://www.caroto.gr Edited April 23, 2013 by petros7 4
Recommended Posts