Turbosprężarka: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja nieprzejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
→‎Twin Turbo/Biturbo: Zmiana z "równoległe Twin Turbo i szeregowe Biturbo." na "szeregowe Twin Turbo i równoległe Biturbo." , drobne merytoryczne
→‎Typy budowy: drobne redakcyjne, drobne merytoryczne
Linia 26:
== Typy budowy ==
=== Twin Turbo/Biturbo ===
Twin Turbo/Biturbo odnosi się do turbodoładowanego silnika spalinowego, dla którego dwie turbosprężarki sprężają dopływające powietrze. Istnieją dwie powszechnie stosowane konfiguracje: szeregowerównoległe Twin Turbo i równoległeszeregowe Biturbo.
 
==== Twin Turbo ====
Doładowanie BiTurboTwin Turbo (ang. twin -> bliźniacze) jest to system dwóch turbosprężarek działających równolegle, co ma na celu poprawę nadążności pracy urządzenia doładowującego do zmiennych warunków obciążenia. Wraz ze skróceniem czasu reakcji turbosprężarki na chwilowe obciążenia, zakres jej pracy w warunkach nieustalonych ulega zmniejszeniu<ref name=poradnik />.
Twin Turbo jest rozwiązaniem bardzo podobnym do BiTurbo, różniącym się jednak sposobem pracy. Zastosowano dwie turbosprężarki mniejszą, pracującą w niskim zakresie prędkości obrotowych silnika (do 1500 obr/min) i dużą, która w momencie osiągania wyższych prędkości obrotowych załączana jest stopniowo, żeby od prędkości 2500 obr/min odgrywać decydującą rolę w procesie napełniania silnika. Dzięki zastosowaniu dwóch różnych wielkości turbosprężarek poprawiono zakres efektywnej pracy urządzenia w całym zakresie obrotów silnika. Mniejsza turbosprężarka, charakteryzująca się małą bezwładnością łopatek, pracuje przy małych obciążeniach silnika i dodatkowo wykorzystuje zjawisko "sprężania wstępnego", realizowanego przez większą turbosprężarkę. Przełączanie zasilania strugi powietrza na poszczególne turbosprężarki jest realizowane za pomocą pneumatycznie sterowanego zaworu<ref name=poradnik>Poradnik Serwisowy - Doładowanie silników spalinowych nr 1/2007</ref>.
 
System BiTurboTwin Turbo jest charakterystyczny dla silników o większej pojemności skokowej (>2500cm³). Niesie on ze sobą zminimalizowanie zjawiska bezwładności turbosprężarki przez zastosowanie dwóch równoległych urządzeń oraz możliwość pokrycia zapotrzebowania na powietrze dla silnika o znacznie większej pojemności. Oddzielny system doprowadzenia powietrza do sprężarek jest pożądany dla silników o większej pojemności skokowej, jako że nie mają one niedostatków momentu obrotowego w zakresie wolnych obrotów, jak to się dzieje w przypadku jednostek o mniejszej pojemności.
W tego typu rozwiązaniach tylko jedna turbina jest nieprzerwanie napędzana przez spaliny, a druga załącza się w chwili odpowiedniego zapotrzebowania na moc i napędza drugą sprężarkę. W tym czasie dwa źródła doładowania pracują według zasady równoległego Twin Turbo. Zaletą tej techniki jest to, że przy niskich obciążeniach całkowity [[strumień objętości]] spalin działa tylko na jedną turbinę, co poprawia współczynnik sprawności źródeł doładowania i zmniejsza turbodziurę. Dodatkową zaletą jest to, że większa turbosprężarka osiąga optymalną [[Prędkość obrotowa|prędkość obrotową]] jeszcze zanim jest potrzebna. Natomiast wadą jest skomplikowany układ kanałów dolotowych i wylotowych. Przykładem wykorzystania tego rozwiązania jest Ford/PSA (DW12BTED4).
 
Stwierdzenie "równolegle" dotyczące dwóch urządzeń nie określa sposobu ich połączenia, a wskazuje na jednakową pracę wykonywaną przez dwa takie same urządzenia (równolegle). Dowodem na to jest widok kolektora wylotowego silnika BMW z systemem BiTurbo<ref>[http://www.rsportscars.com/eng/articles/images01/bmw_biturbo03.jpg foto]</ref><ref>[http://www.bmwism.com/e_and_m_symbols/v8_n_64_bi_turbo_bmw_engine_model.jpg foto]</ref>. Możliwe jest zatem zastosowanie takiego układu do silników rzędowych oraz wskazane przy doładowaniu silników widlastych.
==== Biturbo ====
Doładowanie BiTurbo jest system dwóch turbosprężarek działających równolegle, co ma na celu poprawę nadążności pracy urządzenia doładowującego do zmiennych warunków obciążenia. Wraz ze skróceniem czasu reakcji turbosprężarki na chwilowe obciążenia, zakres jej pracy w warunkach nieustalonych ulega zmniejszeniu<ref name=poradnik />.
 
==== BiturboBiTurbo ====
System BiTurbo jest charakterystyczny dla silników o większej pojemności skokowej (>2500cm³). Niesie on ze sobą zminimalizowanie zjawiska bezwładności turbosprężarki przez zastosowanie dwóch równoległych urządzeń oraz możliwość pokrycia zapotrzebowania na powietrze dla silnika o znacznie większej pojemności. Oddzielny system doprowadzenia powietrza do sprężarek jest pożądany dla silników o większej pojemności skokowej, jako że nie mają one niedostatków momentu obrotowego w zakresie wolnych obrotów, jak to się dzieje w przypadku jednostek o mniejszej pojemności.
Twin TurboBiTurbo jest rozwiązaniem bardzo podobnym do BiTurboTwin Turbo, różniącym się jednak sposobem pracy. Zastosowano dwie turbosprężarki mniejszą, pracującą w niskim zakresie prędkości obrotowych silnika (do 1500 obr/min) i dużą, która w momencie osiągania wyższych prędkości obrotowych załączana jest stopniowo, żeby od prędkości 2500 obr/min odgrywać decydującą rolę w procesie napełniania silnika. Dzięki zastosowaniu dwóch różnych wielkości turbosprężarek poprawiono zakres efektywnej pracy urządzenia w całym zakresie obrotów silnika. Mniejsza turbosprężarka, charakteryzująca się małą bezwładnością łopatek, pracuje przy małych obciążeniach silnika i dodatkowo wykorzystuje zjawisko "sprężania wstępnego", realizowanego przez większą turbosprężarkę. Przełączanie zasilania strugi powietrza na poszczególne turbosprężarki jest realizowane za pomocą pneumatycznie sterowanego zaworu<ref name=poradnik>Poradnik Serwisowy - Doładowanie silników spalinowych nr 1/2007</ref>.
 
Stwierdzenie "równolegle" dotyczące dwóch urządzeń nie określa sposobu ich połączenia, a wskazuje na jednakową pracę wykonywaną przez dwa takie same urządzenia (równolegle). Dowodem na to jest widok kolektora wylotowego silnika BMW z systemem BiTurbo<ref>[http://www.rsportscars.com/eng/articles/images01/bmw_biturbo03.jpg foto]</ref><ref>[http://www.bmwism.com/e_and_m_symbols/v8_n_64_bi_turbo_bmw_engine_model.jpg foto]</ref>. Możliwe jest zatem zastosowanie takiego układu do silników rzędowych oraz wskazane przy doładowaniu silników widlastych.
 
W tego typu rozwiązaniach tylko jedna turbina jest nieprzerwanie napędzana przez spaliny, a druga załącza się w chwili odpowiedniego zapotrzebowania na moc i napędza drugą sprężarkę. W tym czasie dwa źródła doładowania pracują według zasady równoległegoszeregowego Twin TurboBiTurbo. Zaletą tej techniki jest to, że przy niskich obciążeniach całkowity [[strumień objętości]] spalin działa tylko na jedną turbinę, co poprawia współczynnik sprawności źródeł doładowania i zmniejsza turbodziurę. Dodatkową zaletą jest to, że większa turbosprężarka osiąga optymalną [[Prędkość obrotowa|prędkość obrotową]] jeszcze zanim jest potrzebna. Natomiast wadą jest skomplikowany układ kanałów dolotowych i wylotowych. Przykładem wykorzystania tego rozwiązania jest Ford/PSA (DW12BTED4).
=== Wielostopniowe turbodoładowanie ===
Przy wielostopniowym doładowaniu powietrze jest sprężane przez szereg ustawionych obok siebie sprężarek. Są to zazwyczaj kombinacje sprężarek mechanicznych i turbosprężarek. Osiągnięte [[spręż]]e mogą być sensownie wykorzystane tylko pod warunkiem znacznie obniżonego ciśnienia zewnętrznego, tak więc technika ta odgrywa rolę tylko przy rozwoju [[Silnik lotniczy|silników lotniczych]].