Би-турбо и twin-scroll: как двете турбини и двата канала печелят отговор

Защо изобщо две турбини

Едно голямо турбо дава много въздух горе, но тежкото му колело и големият корпус искат много газове, за да тръгнат – това е лагът. Garrett го казва така: малкото турбо или малкият турбинен корпус дава отличен отговор, но губи върхова мощност заради по-голямото противоналягане горе; голямото – обратното. Двете турбини са начин да имаш и двете неща, като разделиш работата.

Паралелно би-турбо

При паралелната схема две еднакви турбини работят едновременно и всяка поема половината газове. Всяка е по-малка от една турбина за същата мощност, затова има по-малка инерция и тръгва по-рано. При V-образни и боксер двигатели схемата е естествена: всяка редица цилиндри може да има своя колектор и свое турбо, с къси пътища за газовете.

Пример за фабрична кола с две турбини е Porsche 911 Turbo от поколение 997: Porsche пише, че с две турбини двигателят дава 353 kW (480 PS) при излизането си през юни 2006 г. – и при това турбините са с променлива геометрия (виж турбо с променлива геометрия). Цената на паралелната схема е двойният брой тръби, уестгейти или актуатори и маслени линии.

Последователно би-турбо

Последователната (sequential) схема е по-хитра и по-сложна. На ниски обороти всички газове отиват към едно турбо, което бързо дава буст. С растящите обороти система от клапани включва и второто турбо, което поема част от потока и дава въздуха, нужен горе. Mazda описва идеята при RX-7 от трето поколение просто: две турбини, подредени последователно, специално за да подсилят въртящия момент отдолу и тягата горе.

Toyota пише, че 2JZ-GTE в Supra от четвъртото поколение (A80, 1993 г.) ползва две последователни турбини и дава 320 к.с. и 315 lb-ft (около 427 Nm) в американската версия. Mazda дава за 13B двуроторния двигател с последователно би-турбо в RX-7 от 1991 г. 255 PS, а в европейските материали на Mazda версията за Европа е с 239 PS. Повече за самите коли – в Toyota 2JZ-GTE и Mazda RX-7 и роторният двигател.

Слабото място е преходът. Garrett изрежда сред видовете лаг и „последователния“ – свързан с превключването между няколко турбини. Ако клапаните и управлението не са съвършено настроени, усещаш дупка или рязък скок в момента, в който второто турбо се включва.

Twin-scroll: два канала в едно турбо

Twin-scroll корпусът решава проблема по друг начин. Garrett обяснява защо в урока си за колекторите. Нека вземем редови четирицилиндров двигател с ред на запалване 1-3-4-2. Цилиндър 1 завършва работния си ход и отваря изпускателния клапан, докато цилиндър 2 още е с отворен изпускателен клапан – той е в припокриването. В неразделен колектор импулсът от цилиндър 1 лесно „замърсява“ цилиндър 2 с газове под високо налягане. Това пречи на цилиндър 2 да диша, а енергията на импулса би свършила повече работа в турбината.

Решението е да се групират допълващите се цилиндри: за този двигател 1 и 4 в единия канал, 2 и 3 в другия. Разделеният колектор и разделеният (twin-scroll) турбинен корпус пазят импулсите поотделно чак до колелото. По думите на Garrett, понеже енергията на импулсите се използва по-добре, турбината работи по-добре и бустът расте по-бързо. Garrett отбелязва и че разделянето може да се направи и с лят, и със заварен тръбен колектор.

Ако правиш колектор сам, Garrett дава и общите правила: големи радиуси на завоите, еднаква дължина на тръбите, без резки промени на сечението, вливане под малък ъгъл в колектора и – за по-бърз буст – минимален обем между изпускателните отвори и турбината.

Сравнение

Кое има смисъл в твоя проект

Ако строиш на редови четири или шест цилиндъра, twin-scroll с разделен колектор е най-евтиният начин да спечелиш отговор: едно турбо, без превключване между турбини. Паралелното би-турбо е естествено за V-образни двигатели. Последователната схема е най-трудната за повторение извън завода – фабричните системи разчитат на клапани и управление, настройвани от инженерите на производителя.

Каквото и да избереш, провери първо картата на компресора – виж как се чете компресорна карта – и мисли как ще спираш: спирачки и гуми преди мощност. Подмяната на турбото и колектора е промяна по двигателя, затова виж и регистрация на промени в конструкцията.

Източници

1. Garrett Motion, Turbo Tech 102 (Advanced) (PDF) — Разделен колектор и twin-scroll; ред 1-3-4-2, групи 1 и 4, 2 и 3; бустът расте по-бързо; правила за колектора.
2. Garrett Motion, Turbo Lag: Causes, Effects and Solutions — Twin-scroll разделя потоците; последователен лаг при превключване между няколко турбини.
3. Garrett Motion, Turbo Tech 101 (Basic) (PDF) — Малко турбо – отличен отговор, по-малко върхова мощност; голямо – обратното.
4. Toyota USA Newsroom, Toyota Supra: An Icon A Half-Century in the Making — 2JZ-GTE с две последователни турбини, 320 hp и 315 lb-ft.
5. Mazda, History 1990–1999 — RX-7 (1991): 13B двуроторен двигател (255 PS) с последователно би-турбо.
6. Mazda USA, RX-7 Heaven — Две турбини, подредени последователно, за въртящ момент отдолу и тяга горе.
7. Mazda UK Press, 100 years of Mazda – the Mazda RX-7 — Последователно би-турбо, 239 PS в европейската версия.
8. Porsche, 911 Turbo (type 997) – класически модели — Две турбини с VTG; 353 kW (480 PS); юни 2006 г.

Фактите са сверени с източниците на 4.11.2026. Видя грешка? Пиши ни на kontakt@turbo.bg: поправяме и отбелязваме датата.