Układy doładowania w silnikach samochodowych nie są rozwiązaniem nowym, jednak w ostatnim czasach widać wyraźny wzrost zapotrzebowania na nie. Na przestrzeni lat od powstania pierwszej turbosprężarki powstało kilka różnych wariantów tego urządzenia, a każdy z nich nieco różni się od pozostałych i ma swoje specyficzne zalety oraz wady. Jednym z takich wariantów jest turbosprężarka Twin Scroll. Co warto o niej wiedzieć?
Jak działa turbosprężarka?
Zanim omówimy działanie turbosprężarki typu Twin-Scroll warto przypomnieć zasadę działania podstawowego wyposażenia, jakim jest turbosprężarka Free Float. Urządzenie to wykorzystuje strumień gazów pod wysokim ciśnieniem, powstających w wyniku spalania paliwa do napędzenie sprężarki, która tłoczy do silnika większą ilość sprężonego powietrza. Dzięki temu jednostka napędowa jest w stanie wydajniej spalać paliwo, co przekłada się na wzrost mocy.
Takie podstawowe rozwiązanie ma jednak pewne minusy i ograniczenia. Najważniejszym jest zdecydowanie fakt, że turbosprężarka zaczyna pracować dopiero po wprowadzeniu silnika samochodu na wyższe obroty – dopiero wtedy ciśnienie spalin jest na tyle wysokie, by poruszyć łopatkami turbiny, napędzające sprężarkę. Przy niskich obrotach turbosprężarka nie pracuje, przez co jej możliwości nie są w pełni wykorzystane.
Turbosprężarka na każdy zakres obrotów
Konstruktorzy z branży motoryzacyjnej nie pozostali obojętni na opisany wyżej problem – obecnie mamy dostęp do kilku różnych rozwiązań, pozwalających uzyskać doładowanie z turbosprężarki nawet przy niskich obrotach. Mowa tutaj o turbosprężarka o zmiennej geometrii, a także układach bi-turbo i twin-turbo, w których wykorzystywane są dwie turbosprężarki. Pozwalają one znacznie poszerzyć zakres wydajności silnika i pracują również na niskich obrotach. Czy to czyni z nich rozwiązanie idealne? Okazuje się, że nie, a przyczyną tego stanu rzeczy jest fakt, że spaliny z różnych cylindrów silnika napływają do turbin nie w sposób jednolity i równomierny, lecz pulsacyjny. A to zaburza pracę całego układu.
Czym jest Twin-Scroll Turbo?
Rozwiązaniem problemu niejednostajności przepływu spalin jest układ Twin-Scroll Turbo, w którym zastosowano kolektor wydechowy rozdzielony na dwa kanały – każdy z kanałów dopływają spaliny z innej gruby cylindrów – przykładowo w silniku 4-cylindrowym jeden z kanałów obsługuje wyłącznie cylindry zewnętrzne, a drugi wewnętrzne. Dzięki temu możliwe stało się wyeliminowanie wzajemnego zakłócania się przepływów z różnych cylindrów, które w turbosprężarkach typu bi-turbo i twin-turbo obsługiwane są przez jeden kanał.
Zalety turbosprężarek Twin-Scroll Turbo
Dzięki rozdzieleniu kolektora wydechowa na dwa kanały, turbosprężarka Twin-Scroll Turbo jest w stanie dużo lepiej wykorzystać strumienie spalin powstające w wyniku pulsacyjnej pracy silnika, dla wytworzenia równomiernego doładowania nawet na niskich obrotach. Dzięki temu turbosprężarka dużo lepiej reaguje na naciśnięcie pedału gazu i jest w stanie skutecznie eliminować powstawanie tzw. turbodziur. Co również bardzo ważne – konstrukcja tego typu urządzenia jest dużo prostsza, nie wymaga ona zastosowania turbiny o zmiennego geometrii. A prostsza konstrukcja to mniejsze ryzyko usterek, a także dużo łatwiejsza regeneracja turbosprężarki.
Podsumowując – Twin-Scroll Turbo to rodzaj turbosprężarki, do której spaliny z różnych cylindrów transportowane są za pomocą oddzielnych kanałów. Dzięki temu nie dochodzi do zakłóceń w przepływie spalin, turbina jest napędza w sposób równomierny, co przekłada się na szybszą reakcję turbosprężarki na naciśnięcie pedału gazu i eliminuje zjawisko turbodziury. Turbosprężarku Twin-Scroll Turbo pod względem konstrukcji są prostsze, niż urządzenia o zmiennej geometrii czy podwójne, dlatego też ich eksploatacja jest mniej obciążona ryzykiem usterek. Te wszystkie zalety sprawiają, że ten typ doładowania stosowany jest dość powszechnie w stosowany przez marki takie jak BMW, Ford czy Lexus.
