Что за мотор – twin-turbo?

Речь идет об модифицированной системе турбонаддува, устанавливаемой на ДВС. Twin Turbo – коммерческое название оборудования. Также иногда используют словосочетание Biturbo (часть автолюбителей под этим подразумевают конструкцию параллельного типа, о которой речь пойдет дальше). Совершенствование системы турбонаддува было необходимо для того, чтобы решить ключевую проблему подобных силовых агрегатов: образование т. н. «ям» (turbo-lag) – провалов мощности на малой частоте вращения коленвала.


Обусловлена эта «неприятность» крыльчаткой, которую делают из термостойких, тяжелых материалов. В результате узел обладает приличной массой и, соответственно, инерцией. Даже самые высокотехнологичные роторные моторы с керамическими лопастями раскручиваются сравнительно медленно. Это негативно сказывается на динамике машины, а в конечном итоге и на безопасности вождения. Если говорить об ощущениях, то «яма» проявляется, как толчок при съезде с места или переключении передач.

Чтобы диапазон крутящего момента сделать шире, попутно снизив расход топлива и увеличив мощность, стали применять сдвоенную турбину. Система может быть выполнена по одной из трех схем, каждая из которых обладает своей конфигурацией, параметрами и принципом действия. Всей системой управляет электронный модуль, получающий информацию от датчиков и посылающий командные сигналы на приводы, клапаны.

Twin Turbo параллельного типа

Сюда входит пара компрессоров, функционирующих одновременно. Между ними равномерно распределяется поток выхлопных газов. В каждом нагнетателе он сжимается и потом идет во впускной тракт по цилиндрам.

Подобная система чаще всего встречается на V-образных силовых установках. Так удобнее: у каждого из двух выпускных коллекторов – «свой» компрессор. Эффективность схемы обусловлена тем, что пара маленьких турбин обладают меньшей инерционностью по сравнению с одной большой. В результате «яма» не такая «глубокая» – компрессоры оперативно увеличивают давление наддува.

Примером может служить японский автомобиль Mitsubishi 3000GT, выпускавшийся с 1990 по 2000 год. Здесь каждый из двух компрессоров забирает газы из трех цилиндров (всего их шесть) и затем «дует» в общий коллектор. Модель, выпускавшаяся в 1994-1996 годах, имела объем силового агрегата 2,972 л, развивавшего 324 л. с. Крутящий момент в 427 Н*м достигался уже на 2500 об/мин.

Последовательная схема Twin Turbo

Здесь тоже пара турбокомпрессоров, примерно равных по своим характеристикам. Первый функционирует, не отключаясь, другой вступает в работу по мере необходимости: при изменении величины нагрузки, числа оборотов коленвала. Чтобы переход был незаметным и оптимальным, используется микроэлектроника, с помощью которой отработанные газы от одного компрессора к другому идут через специальный клапан. Если он будет открыт постоянно, получится описанная выше параллельная система.



Последовательный вариант схемы сводит к минимуму турбозадержку и способствует быстрому набору мощности. Систему можно увидеть как на бензиновых, так и дизельных силовых агрегатах самых разных автопроизводителей. Однако в BMW пошли дальше – баварские инженеры в 2011 году представили последовательную конструкцию турбонаддува с тремя компрессорами, названную ими Triple Turbo (N57S). Но всех переплюнули конструкторы, установившие четыре нагнетателя на Bugatti EB110 в 1991-1995 году, Bugatti Veyron в 2005-2012-м и на Bugatti Chiron в 2016-м.

Ступенчатая система (твинскрольная)

Она считается наиболее «продвинутой» по сравнению с двумя предыдущими и применяется с 2004 года. Схема предполагает использование пары компрессоров разной мощности, устанавливаемых последовательно. Работает система так:

• ✅ на холостых или малых оборотах выхлоп проходит через меньший компрессор: благодаря специальному клапану путь в более сильный агрегат закрыт
  
• ✅ при повышении числа оборотов малая турбина начинает раскручиваться, давление возрастает и клапан чуть приоткрывается, попадая на крыльчатку большой турбины, которая начинает вращаться
  
• ✅ нажимая дальше на газ, водитель еще больше увеличивает давление в системе и клапан открывается больше
  
• ✅ при подходе к максимальным оборотам малая турбина деактивируется, т. к. начинает попросту мешать большой и поток газов идет напрямую в более мощный нагнетатель
  

Подобная разновидность Twin Turbo успешно используется на автомобиле Subaru Legasy B4 RSK (1998-2003 годы). Модель оснащалась мотором с этой системой, имеющим объем 2 литра и развивавшим мощность в 280 «лошадей». Разгон до «сотки» занимал 5,7 сек. на механической трансмиссии и 6,7 сек. с АКПП.

Достоинства и недостатки Twin Turbo

Сегодня система востребована разработчиками мощных машин. Она обеспечивает реализацию наибольшего крутящего момента практически во всем диапазоне оборотов коленвала. Удвоенный наддув позволяет получить солидную мощность при малых габаритах мотора, что дает экономию горючего, если сравнивать с «атмосферником». Стоит упомянуть и другие плюсы:

• ✅ отсутствуют «турбоямы»
  
• ✅ авто становится динамичным уже на небольших оборотах двигателя – водителю не требуется его раскручивать
  
• ✅ падает нагрузка на силовой агрегат: смазки расходуется меньше, система охлаждения работает в щадящем режиме
  
• ✅ с пользой применяется энергия выхлопа
  

Однако есть и недостатки, которые не способствуют широкому распространению двойного турбонаддува. Главные минусы:

• ✅ сложная конструкция, это хорошо заметно на самых «продвинутых» моторах с Twin Turbo
  
• ✅ большая стоимость силового агрегата и дороговизна обслуживания
  
• ✅ ненадежность системы из-за наличия большого количества узлов и деталей
  

Иногда поиск нужных запчастей и мастера по турбированным двигателям превращается в проблему, особенно если автовладелец проживает в отдаленном районе. Это нужно учитывать при покупке машины или оснащении ее агрегатом с наддувом.

Как продлить срок службы мотора с Twin Turbo

Значение имеют условия эксплуатации, климат региона, где будет ездить машина. Данная система нагнетания воздуха чувствительнее к наличию смазки, чем атмосферные движки. Внимательнее нужно относиться к Twin Turbo, если авто находится в местности с низкой температурой. Ночью, когда мотор не работает, смазка стекает в поддон и узлы, элементы системы высыхают. Если с утра завести движок и сразу дать нагрузку, можно «убить» нагнетатель. Поэтому прежде чем давить на газ, нужно дать авто поработать на малых оборотах. Тогда масло разжижится и достигнет самых удаленных участков, требующих смазки. Не стоит забывать: крыльчатка турбины раскаляется до нескольких тысяч градусов из-за постоянного контакта с выхлопными газами, и масло в данном случае не только несет в себе смазывающую функцию, но еще и охлаждает.

И последний фактор, влияющий на ресурс системы двойного наддува – качество горючего. Если оно будет низким, на крыльчатке быстро образуется слой нагара, который утяжелит конструкцию и приведет к ее разрушению.