Home / Colectia 2015 / MODUL DE FUNCTIONARE AL UNUI MOTOR Twin Turbo & BiTurbo

MODUL DE FUNCTIONARE AL UNUI MOTOR Twin Turbo & BiTurbo

Motoarele supraalimentate cu turbocompresor au devenit propulsoare standard pentru automobilele moderne. Atat motoarele diesel cat si cele pe benzina sunt turbo supraalimentate. Turbocompresorul este un dispozitiv care permite atat cresterea puterii specifice a motoarelor termice cat si reducerea consumului si a emisiilor poluante.

1_turbocompresor_GM                                        Turbocompresor twin scroll motor Ecotec 2.0L I-4 VVT DI

Pentru a beneficia cat mai mult de avantajele turbo supraalimentarii se doreste o presiune cat mai mare a aerului comprimat, limitata evident de solicitarile mecanice si termice. Pentru o presiune cat mai mare este nevoie de un compresor de dimensiuni relativ mari. Acest lucru este si un dezavantaj deoarece accentueaza slabiciunea motoarelor turbo supraalimentate: turbo-lag-ul (intarzierea la acceleratii datorita inertiei grupuluiturbocompresor).

O solutie la acest inconvenient o reprezinta motoarele twin turbo si cele biturbo.

Motoarele twin turbo utilizeaza doua grupuri de turbocompresoare pentru a alimenta bancuri separate de cilindri. Aerul este comprimat o singura data, de un singur compresor. Acest tip de supraalimentare utilizeaza turbocompresoare in paralel si echipeaza de obicei motoarele cu cilindri in V dar si pe cele cu cilindri in linie, cu un numar mai mare de cilindri (6 cilindri, BMW).

BMW 12 cylinder gasoline engine with TwinPower Turbo
BMW 12 cylinder gasoline engine with TwinPower Turbo

Motorul twin turbo V12

Principiul de functionare al supraalimentarii la motoarele twin turbo este acelasi cu cel al unui motor cuturbocompresor simplu. in cazul unui motor cu 12 cilindri in V se utilizeaza cate un grup turbocompresor pentru a alimenta cate un banc de 6 cilindri. Avantajele utilizarii acestei solutii de supraalimentare, comparativ cu solutia unui singur turbocompresor, sunt multiple: lungimea conductelor circuitului de admisie scade, turbocompresoarele au geometrie, masa si inertie mai redusa iar din acest motiv raspunsul la acceleratii este mai rapid.

5_twin_turbo_BMW_L6                                                         Turbocompresoare motor twin turbo L6

BMW utilizeaza tehnologia twin turbo si pe motoarele cu 6 cilindri in linie. Astfel, cate unturbocompresor alimenteaza cu aer comprimat 3 cilindri ai motorului. Avantajele sunt aceleasi, turbocompresoarele sunt de dimensiuni mai reduse iar circuitul de admisie al aerului mai simplificat, raspunsul la acceleratii fiind imbunatatit.
Exista motoare numite quad turbo care utilizeaza 4 grupuri turbocompresor. Un exemplu in acest sens este motorul ce echipeaza Bugatti EB110, de 3.5 litri, cu 12 cilindri in V. Acest motor antreneaza 4 turbocompresoare in paralel, cate doua pe fiecare banc de 6 cilindri.

6_quad_turbo_Bugatti_EB110                                                   Motorul quad turbo ce echipeaza Bugatti EB110

Motoarele biturbo utilizeaza doua grupuri de turbocompresoare pentru a comprima aerul in doua etape. Aceste motoare se mai numesc si motoare cu turbocompresoare secventiale (inseriate) deoarece aerul comprimat, care intra in cilindri, trece prin cele doua compresoare, fiind comprimat de doua ori.

Primul motor care a beneficiat de tehnologia biturbo a fost motorul diesel 1.9 CDTI care echipeaza Opel Vectra OPC. Motorul are o putere maxima de 212 CP si un cuplu maxim de 400 Nm disponibil la numai 1400 rot/min, fiind incadrat in normele de poluare Euro 4. Acceleratia automobilului de la 0 la 100 km/h se face in 6.5 s, viteza maxima este de 250 km/h (limitata electronic) si consumul pe un ciclu mixt de 6 l/100 km.

7_biturbo_opel_vectra_opc                                                 Motorul biturbo 1.9 CDTI de pe Opel Vectra OPC

Sistemul de supraalimentare biturbo de pe motorul 1.9 CDTI este produs de BorgWarner. Gratie combinarii a doua unitati de comprimare al aerului, motorul diesel poate fi exploatat optim atat din punct de vedere al performantelor dinamice cat si al consumului de combustibil.

2_turbocompresor_biturbo                                        Sistemul cu doua turbocompresoare in serie (motor biturbo)

Sistemul numit R2S (Regulated 2-Stage Turbocharging) este marca inregistrata BorgWarner. Acesta contine doua turbocompresoare, de dimensiuni diferite, conectate in serie si prevazute cu sistem de control (by-pass). in componenta sistemului exista o turbina de presiune inalta, de dimensiuni mai reduse (HP – high pressure) si o a doua de presiune joasa (LP – low pressure), mai mare.

3_turbocompresor_biturbo-1                                                         Sistemul de supraalimentare biturbo R2S

1. radiator de racire (intercooler)
2. supapa de deviatie (bypass)
3. turbocompresor presiune inalta
4. turbocompresor presiune joasa
5. supapa de descarcare (waste gate)

Gazele arse evacuate din cilindri antreneaza mai intai turbina de inalta presiune (3) si apoi turbina de joasa presiune (4). Aerul proaspat este comprimat in prima faza de compresorul de joasa presiune si apoi de cel de inalta presiune, dupa care este racit in intercooler (1).

(continuarea in nr. 08 / 2015 al revistei AutoTehnica)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

About xmeditor

Check Also

MOTORUL PE BENZINA Mazda 2.0L Skyactiv-G

Compania Mazda si-a propus doua obiective majore pentru automobilele produse: sa ofere clintului o experienta …