Самый сложный и прогрессивный тип турбонаддува, обеспечивающий самый широкий диапазон мощности. Создание необходимого наддува становится возможным благодаря установке двух разновеликих компрессоров, соединенных между собой особой системой bypass-клапанов и патрубков.

Данный тип турбонаддува называется ступенчатым из-за того, что выхлопные газы в минимальных режимах раскручивают малую турбину, а это позволяет двигателю легко набирать обороты и работать с большей эффективностью. При увеличении оборотов происходит открытие клапана, что в свою очередь приводит в движение большую турбину. Но давление, которое она создает необходимо увеличить, что и делает малая турбина.

После достижения максимальных оборотов большая турбина выдает огромное давление, которое превращает малый нагнетатель в аэродинамическое сопротивление. В этот самый момент автоматика открывает перепускной клапан, и сжатый воздух поступает в двигатель, минуя на своем пути малую турбину.

Но вся сложность данной системы в полной мере компенсируется гибкостью работы двигателя и его высочайшими характеристиками.

Какие преимущества использования Twin-Turbo и есть ли недостатки

Несомненным преимуществом системы Twin Turbo является большая мощность при сравнительно небольшом рабочем объеме двигателя. Сюда же относится высокий крутящий момент и отличная динамика автомобиля, оснащенным Twin-Turbo. Двигатель с двумя турбинами намного экологичнее, чем обычный, поскольку турбонаддув позволяет топливу намного эффективнее сгорать в системе цилиндров.

Из недостатков битурбо можно выделить сложность эксплуатации такой системы. Силовая установка становится более чувствительной к качеству топлива и моторного масла. Турбированные двигатели нуждаются в специальном масле, так как без него заметно уменьшается срок службы масляного фильтра. Высокие температуры, в которых работают турбины негативно сказываются на всем двигателе автомобиля.

Главный недостаток системы Twin-Turbo – это большой расход топлива. Для создания топливовоздушной смеси в цилиндрах необходим большой объем воздуха, что влечет увеличение подачи горючего.

Турбины довольно быстро изнашиваются, если при остановке авто сразу же глушить двигатель. Чтобы продлить срок эксплуатации Twin-Turbo следует давать двигателю поработать некоторое время на холостых оборотах, охладив таким образом турбины, а только после этого можно смело доставать ключ зажигания.

Что значит битурбо. Какие отличия между системами твин-турбо и битурбо? Две турбины на двигатель – как и зачем

На чтение 4 мин.

Борьба за повышение КПД (коэффициент полезного действия) идет с самого появления двигателя внутреннего сгорания как такового. И почти сразу же вслед за ДВС придумали и турбокомпрессоры и просто механические нагнетатели воздуха. Для лучшего понимания стоит знать, что принцип работы двигателя основывается на правильном соотношении топлива и воздуха, что попадает в цилиндры двигателя. Равняется это правильное соотношение 1:14,7. Именно в таком виде обеспечивается качественное распределение смеси по цилиндру и ее сгорание. Установка турбины, или даже двух турбин в виде twin turbo значительно увеличит количество воздуха и давление с которым он будет поступать в двигатель.

Основы

Если дословно перевести twin turbo английского языка, то выйдет или «двойное турбо» или «удвоение турбо». В принципе, правильными являются оба варианта. То есть, из названия можно понять, что имеют место быть не одна, а две турбины. Существует несколько разновидностей способов применения двух нагнетателей одновременно:

• Ступенчатая.
• Параллельное.
• Последовательное.

Любая из систем, так или иначе, управляется электронным блоком управления, без него создать эффективную работу твин турбо будет невозможно. ЭБУ управляет входными датчиками турбокомпрессоров, электрическими системами приводов клапанов управления воздуха, за счет чего происходит очень тонка настройка работы твин турбо.

Параллельный принцип работы

Параллельное твин турбо представляет собой одновременную работу двух турбокомпрессоров, который работают параллельно друг другу. Одинаковая работа двух турбин получается за счет того, что каждая турбина выхватывает одинаковую порцию выхлопных газов. Из каждого компрессора выходит также равное количество воздуха и под равным давлением. Сжатый воздух поступает в общий для них впускной коллектор, где потом уже происходит распределение по цилиндрам. Параллельное twin turbo характерно для V-образных двигателей, особенно для дизельных, где очень важна степень инерционности. Две небольших турбины обеспечивают более меньшую инерционность, нежели одна большая.

Последовательная работа

Смысл работы последовательного twin turbo заключается в том, что турбокомпрессоры работают не одновременно, а последовательно сменяют друг друга. То есть запустив двигатель работает один компрессор, а по степени увеличения количества оборотов коленчатого вала включается второй. Такое решение позволяет экономить топливо и не использовать постоянно одну из турбин. К слову, такая система твин турбо включает два одинаковых по характеристикам компрессора. Переход между турбинами также обеспечивает электронный блок управления. В такой системе основной его задачей является регулирование и распределение потока сгоревших газов между турбинами. Регулирование потока газов ко второму компрессору осуществляется за счет специального электромагнитного клапана. Также нередко в ЭБУ заносят такие характеристики для турбин, чтобы минимизировать побочный эффект турбозадержки. Применение twin turbo было замечено как на бензиновом, так и на дизельном двигателе.

Ступенчатая работа турбин

Рассматривая ступенчатую систему твин турбо важно отметить, что именно она является самой технически грамотной и совершенной, обуславливает самый большой подъем КПД. В такой системе присутствует электронное управление как сгоревшими газами, так и выходящим потоком сжатого воздуха. Здесь, в отличие от предыдущих вариантов, есть возможность применять два разных по размеру турбонаддува. Когда обороты двигателя низкие перепускной клапан сгоревших газов закрыт. Газы следуют по системе твин турбо сначала посещая малый компрессор, где получают максимальную отдачу на давление при минимальной инерции. Далее, они попадают в большую турбину. Когда обороты увеличиваются начинается совместная работа турбин.

Я предельно упростил формулировки, чтобы текст был доступен для понимания широкому кругу читателей. Но для лучшего понимания вопроса рекомендую прочитать мои прошлые публикации о и .

Прогресс не стоит на месте, и каждое новое поколение автомобилей должно быть быстрее, экономичнее и мощнее. Часто для повышения мощности используются комбинированные системы наддува, да и «обычные» турбины вовсе не так просты, как кажется на первый взгляд. Каким же образом инженеры научили турбомоторы быть одновременно мощными, эластичными и экономичными? Какие технологии позволяют создавать массовые двигатели с удельной мощностью в 150 л.с. на литр и отличной тягой на низах, и тысячесильных монстров?

«Обычная» турбина

Как я уже писал, турбокомпрессор прост на первый взгляд, но является высокотехнологичным устройством, которое работает в очень жестких условиях. И любое его усложнение сильно сказывается на надежности. Для примера я постараюсь подробнее описать устройство типичного турбокомпрессора без особых усложнений.

Основной частью турбокомпрессора является средний корпус, в нем расположены подшипники скольжения, упорный подшипник и седло уплотнения с кольцами. В самом корпусе есть каналы для прохождения через него масла и охлаждающей жидкости. На совсем старых конструкциях обходились только маслом и для смазки и для охлаждения, но такие турбины не применяются на серийных машинах уже давно. Для предохранения среднего корпуса от воздействия горячих выхлопных газов служит жароотражатель.

В средний корпус устанавливается турбинный вал. Эта деталь не просто вал, конструктивно он соединен с турбинным колесом неразъемным соединением, чаще всего сваркой трением или выполнен из цельного куска металла. Иногда для создания крыльчатки используется керамика-прочности и коррозийной устойчивости лучших конструкционных сталей может не хватать. Сам вал имеет сложную форму, на нем есть утолщение для уплотнения и упорный выступ, а форма цилиндрической части рассчитана с учетом теплового расширения во время работы.

На турбинный вал надевается компрессорное колесо. Оно изготовлено обычно их алюминия и фиксируется на валу гайкой.

Конструкция из среднего корпуса, установленного в него турбинного вала и компрессорного колеса называется картриджем. После сборки этот узел тщательно балансируется, ведь работает он при очень высоких оборотах и малейший дисбаланс быстро выведет его из строя.

Еще турбине нужны две «улитки» — турбинная и компрессорная. Часто они индивидуальны для каждого производителя машин, тогда как центральная часть — картридж и размеры турбинного и компрессорного колеса являются признаками конкретной модели турбины и ее модификации.

Для предохранения от слишком высокого давления наддува используется клапан сброса давления газов, он же вастегейт. Обычно он является частью турбинной улитки и управляется вакуумом. Он закрыт при обычном режиме работы турбины и открывается в случае слишком высокого давления наддува или других проблем в работе мотора, сбрасывая скорость вращения турбины.

А теперь о том, как используют турбины и какие технологии применяют, чтобы достичь самых высоких показателей моторов.

Twin-turbo и Bi-turbo

Чем больше и мощнее мотор, тем больше воздуха нужно подавать в цилиндры. Для этого нужно сделать турбину больше или быстрее. А чем больше размер турбины, тем тяжелее ее крыльчатки и тем инерционнее она получается. При нажатии на педаль газа открывается дроссельная заслонка и больше горючей смеси попадает в цилиндры. Образуется больше выхлопных газов и они раскручивают турбину до более высокой частоты вращения, что, в свою очередь, увеличивает количество подаваемой горючей смеси в цилиндры. Чтобы сократить время раскрутки турбин и сопутствующую им «турбояму», изначально испробовали способы, которые называются твин-турбо и би-турбо.

Это две разные технологии, но маркетологи компаний-производителей внесли немало путаницы. Например, на Maserati Biturbo и Mercedes AMG Biturbo на самом деле используют технологию твин-турбо. Так в чем же разница? Изначально Twin Turbo («турбины-близнецы») называлась технология, при которой выхлопные газы разделялись на два равных потока и распределялись на две одинаковые турбины малого размера. Это позволяло получить лучшее время отклика, а иногда и упростить конструкцию мотора, используя недорогие турбокомпрессоры, что очень актуально для V образных двигателей с выхлопными коллекторами «вниз».

Обозначение Biturbo («двойная турбина») же относят к конструкциям, в которых применяются последовательно подключенные ко впуску две турбины-маленькую и большую. Маленькая хорошо работает на малой нагрузке, быстро раскручивается и обеспечивает тягу «на низах», а потом в действие вступает большая турбина, более эффективная на большой нагрузке. Маленькая турбина в этот момент отключается системой дроссельных заслонок.

Преимуществом такой схемы является большая эффективность одной большой турбины на большой нагрузке: она обеспечивает лучшее давление и меньший нагрев воздуха при большом ресурсе. А еще вместо маленького турбокомпрессора можно использовать механический или электронагнетатель. Они нагревают воздух меньше, чем турбокомпрессор, и не инерционны.

Но как же потери мощности, которые нужны для их раскрутки? Потери на их привод при малой нагрузке не так существенны. Но расплатой за улучшение характеристик турбин является усложнение впускной системы, приходится использовать много труб и дроссельные заслонки, переключающие потоки воздуха.

Обе технологии используются до сих пор всеми производителями, но все они значительно удорожают мотор, ведь дорогих турбокомпрессоров становится в два раза больше, а система управления ими — сложнее. Для сильно форсированных моторов альтернативы этим технологиям нет или почти нет. Но иногда можно просто улучшить конструкцию стандартной турбины.

Тонкое управление вастегейтом

Wastegate – это, дословно, «ворота для сброса», то есть перепускной клапан. На первых турбинах вастегейт работает очень просто: когда давление на впуске преодолевало натяжение пружины, он открывался, стравливал газы и давление падало. Позже систему усложнили: теперь его открытием руководила не только разница давлений, но и электроника, учитывающая множество параметров — обогащение смеси, режим движения, температуру, детонацию и умеющую избегать нежелательных режимов работы самой турбины. Но управлялся он точно так же — пневматикой. Когда нужно было сбросить давление, клапан просто открывался.

Получить качественный скачок характеристик позволяла плавная регулировка степени открытия перепускного клапана. В этом случае турбина может чаще работать с максимальной отдачей, даже при малых оборотах, а на средних нагрузках уже вступает в действие регулирование и в опасные режимы турбина не переходит.

К сожалению, такой способ сложнее. Для его реализации потребовалось разместить электропривод регулировки рядом с турбиной, что понизило ее надежность: электронике приходится работать в очень жестких условиях, при высокой температуре и высокой вибрации. Но улучшение характеристик стоит того и почти все современные турбины высокофорсированных небольших моторов имеют такую конструкцию.

Более эффективное турбинное колесо. Twinscroll

В поисках повышения эффективности одиночной турбины конструкторская мысль придумала способ, который позволял увеличить эффективность работы турбины и на малых и на больших нагрузках. Турбинное колесо, на которое воздействуют выхлопные газы, разделили на две части, отсюда и название технологии – twin scroll (“двойная улитка”), одна часть турбины более эффективна на большой нагрузке, а другая — на малой, но раскручивают они одно и то же компрессорное колесо на общем валу. Турбина получается не намного сложнее, но несколько эффективнее.

В сочетании с подводом выхлопных газов к разным частям «улитки» от разных групп цилиндров и точной настройки это позволяет получить неплохую прибавку производительности без ухудшения характеристик в зоне малых оборотов. Конечно, такая турбина не даст максимальной возможной мощности, но зато такой мотор будет тяговитее и на практике удобнее и быстрее.

Более эффективное турбинное колесо – турбины с изменяемой геометрией

В твин-скролл турбине выхлопные газы разделяются на два потока и один всегда работает с меньшей эффективностью, чем возможно.

Геометрию впускного канала турбины изменяют с помощью направляющих лопаток. На малых оборотах, когда давление выхлопных газов малое, лопатки, поворачиваясь, сужают канал. Через узкое отверстие газы проходят с более высокой скоростью, обеспечивая быструю раскрутку турбины. Когда обороты мотора растут, лопатки пропорционально растущему давлению газов расширяют отверстие, и скорость вращения турбины остается стабильной.

Улучшение механики турбин

Подшипники качения (с шариками) имеют намного лучшие характеристики, чем подшипники скольжения (с маслом) — это практически аксиома. Они позволяют уменьшить трение, а значит сделать вращение турбины легким, уменьшить массу вала, снизить зависимость от давления масла. Но высокоточные и очень «выносливые» подшипники качения для огромных скоростей вращения и температур массово стали применять сравнительно недавно.

Турбины на керамических (а не металлических) подшипниках качения надежнее и долговечнее, они не боятся потери давления масла и остановок, менее чувствительны к вибрациям и перегреву. Разумеется, они дороже турбин прошлого поколения, и серийные модели машин с ними появились только недавно, но в автоспорте их возможности оценили уже давно. Например турбины IHI VF серии или Garrett GTxxR/RS применяются на тюнинговых машинах уже много лет.

В заключение

Постепенно новые технологии дешевеют и внедряются на все более массовых машинах. Для последнего поколения моторов почти обязательным атрибутом стало электронное регулирование работы турбины. Все чаще применяются twinscroll-варианты. На больших V образных моторах почти всегда используют технологию twin-turbo, но и турбины при этом не простые, а использующие весь необходимый арсенал новых технологий изготовления.

В сочетании с прямым впрыском топлива это позволяет создавать моторы, характеристики которых еще лет десять назад сочли бы фантастическими — при мощности в 400-500 лошадиных сил они довольствуются 95-м бензином, да и его «едят» не сильно больше, чем малолитражки недавнего прошлого. Что же до надежности современных моторов, то об этом я уже рассказывал в другой статье, ведь в технике ничто не дается просто так.

В настоящее время существуют такие виды движков, которые имеют две турбины. Однако из-за своей стоимости такие моторы могут позволить себе далеко не все автовладельцы. На сегодняшний день самыми популярными автомобильными движками, на которые спрос растет с каждым днем, являются Twin-Turbo и Bi-Turbo. Конечно, не каждый автолюбитель знает разницу между ними, а на первый взгляд и вовсе можно сказать, что они одинаковые. Однако это вовсе не так. Так же не стоит думать, что Bi и Twin – это одна и та же, одинаковая в своих свойствах и качествах система турбонаддува, но с разными названиями.

Система турбонаддува Twin-Turbo

Для того, чтобы разобраться в данной системе, необходимо четко представлять себе ее принцип работы. Система вырабатывает необходимое давление воздуха, которое должно закачиваться в сами цилиндры движка. По мере того, как бежит стрелка по тахометру, движок теряет свою мощность, а выработка самой турбины стремительно снижается. Именно для того, чтобы мотор не терял мощности, а выработка турбины только возрастала, и была встроена вторая такая же аналогичная турбина.

Конечно, работу такой системы нужно регулировать самостоятельно или в автосервисе. Турбины могут включаться в работу одновременно, но желательно настроить турбины так, чтобы сначала свою работу начинала одна из них, а по мере возрастания оборотов на тахометре в работу включалась вторая. Однако при такой работе турбин возникает такая проблема, как турбояма. Так же не стоит забывать о том, что данная система может быть установлена не только на V-образные движки, но и на обычные рядные двигатели.

Система турбонаддува Bi-Turbo

Bi-Turbo, как и twin, имеет две турбины. Однако их отличают между собой две совершенно разные по мощности турбины. Если в первом случае две турбины имеют одинаковую мощность, то Bi-Turbo имеет одну стандартную турбину и одну с увеличенной мощностью. Данные турбины не нужно самостоятельно регулировать. Они изначально настроенные так, что в начале движения включает первая обычная турбина, а когда стрелка тахометра показывается все большее количество оборотов на тахометре, то в работу включается вторая, более мощная турбина. Данная система обеспечивает не только быстрый, но и ровный разгон машины. К тому же такой наддув позволяет избежать турбоям. Такую турбину, так же как и Twin-Turbo, Bi-Turbo можно установить не только на V-образный движок, но и на обычный рядный мотор.

Различие между данными системами

Во-первых, Bi-Turbo создает плавный и равномерный старт и разгон, а Twin-Turbo снижает максимальную мощность движка.

Во-вторых, Bi не создает турбоям, чего нельзя сказать про Twin.

В-третьих, Bi-Turbo позволяет производить эксплуатацию не только по городу и трассе, но так же и на гоночных треках, при этом Twin-Turbo не имеет такой возможности.

Итак, ждем от Автоваза появления в модельном ряду и с турбироваными двигателями=)

Турбированные двигатели не так просты, как кажется, рядом с этой темой витает много непоняток и неопределенностей. Одна из таких – про два строения «би-турбо» и «твин-турбо». Не так давно сам лично был свидетелем разговора двух автовладельцев, один заверял — что разница есть, а вот другой – что отличий нет! Так в чем же правда? Действительно, чем отличаются эти два строения ТУРБО моторов, давайте разбираться …

Если честно, то разница, конечно — будет, но она не будет носить категорический характер! Лишь потому что названия взяты у разных производителей, которые устанавливают свои агрегаты с различной компоновкой и строением.

Однако и система «Би-турбо» и «Тви-нтурбо» — по сути одно и тоже. Если взять английский язык и посмотреть на обозначение, Bi-Turbo и Twin-Turbo, можно увидеть две приставки « Bi» и « Twin» — если грубо перевести то получается – «ДВА» или «ДВЕ». Не что иное — как обозначение наличия двух турбин на двигателе, причем и одно и другое название можно применять к одному и тому же двигателю, то есть они абсолютно — взаимозаменяемые. Эти названия не несут в себе какие-то технические различия, так что это «голый маркетинг».

Сейчас может возникнуть вопрос, а вообще зачем? Все просто есть всего два вопроса, которые они призваны решать:

• Устранение , можно сказать, что это первоочередная проблема.
• Увеличение мощности.
• Строение двигателя.

Начну, пожалуй, с самого простого пункта – это строение двигателя . Конечно, легко ставить одну турбину, когда у вас есть рядный двигатель на 4 или 6 цилиндров. Глушитель то один. Но вот что делать, когда у вас скажем V образный мотор? И по три – четыре цилиндра на каждую строну, тогда и глушителя два! Вот и ставят на каждый по турбине, средней или малой мощности.

Устранение турбоямы – как я уже писал сверху, это задача номер «1». Все дело в том что у турбированного мотора, есть провал — когда вы нажимаете на газ, отработанным газам нужно пройти и раскрутить крыльчатку турбины, именно это время и «проседает» мощность, это может быть от 2 до 3 секунд! А если вам на скорости нужно сделать обгонный маневр – это не безопасно! Вот и устанавливают различные турбины, а зачастую компрессор + турбина. Один работает на низких оборотах, то есть на старте, чтобы избежать «турбоямы», вторая – на скорости когда нужно оставить тягу.

Увеличение мощности – это самый банальный случай. То есть для увеличения мощности мотора, к маломощной турбине устанавливают еще одну мощную, таким образом — дуют они две, что значительно повышает производительность. Кстати на некоторых гоночных машинах, есть и три и даже четыре турбины, но это очень сложно и в серию, как правило не идет!

Вот собственно и решения, для которых применяют «ТВИНТУРБО» или «БИТУРБО» и знаете это реально выход, от избавления от турбоямы и увеличения мощности.

Сейчас на многих авто применяются всего два основных строения — расположения двух турбин. Это параллельное и последовательное (известное еще как секвентальное).

Например, некоторые Мицубиши имеют именно «ТВИНТУРБО», но параллельную работу, как я уже отмечал сверху, это две турбины на агрегате V6, по одной на каждую сторону. Дуют они в общий коллектор. А вот например на некоторых АУДИ, также есть параллельная работа на двигателе V6, но название «БИТУРБО».

На автомобилях Тойота в частности на «СУПРА», стоит рядная шестерка, однако тут также есть два наддува – работают они в хитром порядке, могут работать сразу два, могут один работает, другой нет, могут включаться попеременно. Все зависит от вашей манеры езды – добиваются такой работы «хитрыми» перепускными клапанами. Вот вам последовательно-параллельная работа.

Как и на некоторых автомобилях СУБАРУ – первая (малая) нагнетает воздух на низких оборотах, вторая (большая) подключается только тогда, когда обороты значительно выросли, вот вам и параллельное включение.

Так разница все же есть или отличий вообще нет? Знаете негласно, производители все же отличают эти два строения, давайте подробнее.

Как правило, это два последовательно включаемых турбины в работу. На ярком примере СУБАРУ – одна малая и затем другая большая.

Малая раскручивается намного быстрее, потому как не обладает большой инерционной энергией – логично она включается в работу на низах, то есть первой. Для малых скоростей и до невысоких оборотов этого вполне достаточно. Но при больших скоростях и оборотах этот «малыш» практически бесполезен, тут нужна подача, куда большего объема сжатого воздуха – включается вторая более тяжелая и мощная турбина. Которая дает нужную мощность и производительность. Что дает такое последовательное размещение в BI-TURBO? Это почти исключение турбоямы (комфортное ускорение) и высокая производительность на высоких скоростях, когда тяга остается даже на скоростях за 200 км/ч.

Нужно отметить, что могут быть установлены как на V6 агрегат (с каждой стороны по своей турбине), так и на рядную версию (здесь могут разделить выпускной коллектор, например с двух цилиндров дует одна, с других двух другая).

Минусами можно назвать высокую стоимость и работы по настройки такой системы. Ведь здесь применяются тонкие настройки перепускных клапанов. Поэтому установка обусловлена на дорогих спортивных машинах, таких как ТОЙОТА СУПРА, либо на авто элитного класса – МАЗЕРАТТИ, АСТОН МАРТИН и т.д.

Здесь в основном стоит задача не избавиться от «турбоямы», а максимально повысить производительность (нагнетание сжатого воздуха). Как правило работает такая система на высоких оборотах, когда один нагнетатель не может справиться с возросшей на него нагрузкой, поэтому устанавливается (параллельно) еще один такой же. Вместе они нагнетают воздуха в два раза больше, что даете почти такой же прирост производительности!

Но как же «турбояма», что она здесь свирепствует? А вот и нет, ее тоже эффективно побеждают только немного другим способом. Как я уже говорил, малые турбины гораздо быстрее раскручиваются, так вот представьте – меняют 1 большую, на 2 малых – производительность практически не падает (работают параллельно), а вот «ЯМА» уходит потому как реакция быстрее. Поэтому, получается, создать нормальную тягу, с самого низа.

Установка может быть как на рядные модели силовых агрегатов, так и на V-образные.

Производство и настройка намного дешевле, поэтому это строение применяется у многих производителей.

Это тоже можно назвать «БИ-ТУРБО» или «ТВИН-ТУРБО» — как хотите. По сути, и компрессор и турбо вариант, делают одну работу, только один (механический) намного эффективнее в низах, другой (от отработанных газов) — в верхах! .

Прежде всего следует сразу пояснить, что разницы между терминами битурбо и твинтурбо не существует. Просто обозначение битурбо в мире более распространенное, чем твинтурбо ввиду наличия известной в 80-90х годах модели Maserati Biturbo, ставшей первопроходцем применения схемы битурбо на серийных автомобилях. Вот, собственно говоря, и вся разница.

Схема битурбо двигателя Maserati

Смысл схемы битурбо или твинтурбо заключается в том, что два турбокомпрессора имеют меньшую инерционность и их турбины быстрее раскручиваются, что приводит к увеличению отдачи мотора. Также встречаются последовательные схемы битурбо, где одна турбина работает на низких оборотах двигателя, а вторая подключается позже. К наиболее ярким примерам современного применения битурбо относятся Pagani Huayra , Koenigsegg Agera , McLaren MP4-12C .

Обычные автомобили с турбонаддувом, как правило, довольствуются одним турбокомпрессором, а схема битурбо — это более сложный механизм, поэтому применяется только на самых мощных версиях гражданских моделей. Кроме того, в последнее время экономически выгодным выглядит применение более дешевой схемы twin-scroll даже на мощных модификациях. В свою очередь, для повышения эффективности дизельных двигателей часто предпочитают применять один турбокомпрессор взамен битурбо, но с изменяемой геометрией турбины .

К наиболее изощренным технически схемам повышения отдачи наддувных моторов следует отнести компоновку с тремя турбокомпрессорами (BMW X5 M50d) или с четырьмя (Bugatti Veyron), а также комбинированную схему Twincharger, где в паре с турбокомпрессором трудится механический нагнетатель (модели концерна Volkswagen и Volvo). Ну а самым распространенным способом повышения отдачи наддувных моторов остается интеркулер , который применяется практически на всех современных двигателях с турбонаддувом.

Пионеры серийного применения битурбо (таблица)

Что такое битурбо и твинтурбо. В чем различие Twin-turbo и Biturbo? Ступенчатая работа турбин

Твинтурбо и битурбо в чем разница и какие отличия

Вы не раз слышали названия твинтурбо (twinturbo) и битурбо (biturbo), но в чем же разница? А разницы на самом деле никакой! Твин-турбо и Би-Турбо – это все маркетинговые уловки и различные названия для одной и той же системы турбонаддува. Кстати, почитайте полезную статью Кости Неклюдина о плюсах и минусах различных систем турбонаддува​

Вопреки убеждениям некоторых «экспертов» название системы битурбо или твинтурбо не отображают схему работы турбины – параллельную или последовательную (секвентальную).

Например, у автомобиля Mitsubishi 3000 VR-4 система турбонаддува носит название TwinTurbo (твинтурбо). В автомобиле стоит двигатель V6 и у него две турбины, каждая из которых использует энергию выхлопных газов из своих трех цилиндров, но задувают они в один общий впускной коллектор. У, например, немецких автомобилей есть схожие по рабочему принципу системы, но называются они не твинтурбо (twinturbo), а БиТурбо (BiTurbo).

На автомобиле Toyota Supra с рядной шестеркой установлены две турбины, система турбонаддува называется TwinTurbo (твинтурбо), но работают они в особой последовательности, включаясь и выключаясь с помощью специальных перепускных клапанов. На автомобиле Subaru B4 тоже стоят две турбины, но работают они последовательно: на низких оборотах дует маленькая турбина, а на высоких, когда та не справляется, подключается вторая турбина большего размера.

Давайте теперь по порядку разберем обе системы би-турбо (biturbo) и твинтурбо (twinturbo), а точнее, что о них пишут в «этих ваших интернетах»:

Би-турбо (biturbo) – система турбонаддува, представляющая собой две последовательно включаемых в работу турбин. В системе битурбо используют две турбины, одну малого размера, а вторую большего размера. Маленькая турбина раскручивается быстрее, но на высоких оборотах двигателя маленькая турбина не может справиться с компрессией воздуха и созданием нужного давления. Тогда подключается большая турбина, добавляющая мощный заряд сжатого воздуха. Следовательно, минимизируется задержка (или турболаг), образуется ровная разгонная динамика. Системы битурбо весьма не дешевое удовольствие и обычно устанавливаются на автомобили высокого класса.

Система битурбо (bitrubo) может быть установлена как на двигатель V6, где каждая турбина будет установлена со своей стороны, но с общим впуском. Либо на рядном моторе, где установка турбины осуществляется по цилиндрам (напр, 2 для малой и 2 для больщой турбины), так и секвентально, когда на выпускном коллекторе сначала устанавливается большая трубина, а потом маленькая.

Твин-турбо (twinturbo) – данная система отличается от би-турбо тем, что нацелена не на снижения турбо-лага или выравнивание разгонной динамики, а на увеличение производительности. В системах твинтурбо (twinturbo) применяются две одинаковые турбины, соответственно производительность такой системы турбонаддува эффективней, чем системы с одной турбиной. К тому же, если применить 2 небольших турбины, схожих по производительности с одной большой, то можно снизить нежелаемый турболаг. Но это не значит, что никто не использует две больших турбины. Например, в серьезном драге могут использоваться две больших турбины для еще большей производительности. Система твин-турбо может работать как на V-образных моторах, так и на рядных. Последовательность включения турбин может варьироваться, как и на битурбо системах.

А вообще для еще большего веселья никто вам не мешает воткнуть сразу 3 (!) турбины или более. Цель преследуется такая же, как и для твинтурбо. Должен заметить, что такое зачастую применяется в драг рейсинге и никогда на серийных автомобилях.

Кстати, почитайте полезную статью Кости Неклюдина о плюсах и минусах различных систем турбонаддува

Любите турбо или у вас автомобиль с турбонаддувом? Тогда вступайте в нашу группу!

На современных автомобилях нередко применяется турбонаддув — он позволяет повысить мощность двигателя благодаря увеличению количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр за один цикл. Ещё с середины XX века существуют автомобили, в которых используются сразу две турбины — такую компоновку называют Twinturbo, Biturbo, Double Turbo и другими словами. Нередко можно встретить информацию о принципиальных различиях Твинтурбо и Битурбо — в отдельных статьях приводятся определения и сущность уникальных конструктивных элементов. Попробуем разобраться в компоновке этих систем и мы.

Турбонаддув всё чаще применяют для повышения мощности двигателя

Самый интересный момент в этой проблеме заключается в том, что принципиальных отличий как раз не существует. Biturbo и его аналог Twinturbo являются просто альтернативными названиями одинаковых систем наддува с двумя компрессорами. Причём как Biturbo, так и Twinturbo предполагают использование различных вариаций технической части.

Различные названия были придуманы маркетологами известных автомобильных производителей, чтобы выделить свою продукцию среди множества аналогичных машин, построенных с применением той же компоновки. Интересно, что японцы предпочитать свои сдвоенные турбокомпрессоры Twinturbo, тогда как европейские компании пишут Biturbo — так сложилось исторически. В нашу страну поступают машины из обеих частей света, поэтому что название Biturbo, что Twinturbo знакомы отечественному потребителю. Поэтому спор о различиях между названиями турбокомпрессоров можно считать несостоятельным — а вот узнать о принципиально разных системах, используемых в международной практике, будет интересно.

Если вы знаете, что такое турбонаддув, то поймёте, что в установке двух турбокомпрессоров есть свои сложности. Обе турбины системы Biturbo приходится устанавливать на одну выхлопную магистраль, причём между ними должно сохраняться определённое расстояние. Проблема заключается в том, что дальний турбокомпрессор будет получать меньше энергии и работать не столь эффективно. В середине XX века эту проблему решали достаточно просто — вторая турбина в компоновке Twinturbo имела отличающиеся характеристики подшипников и форму крыльчатки. За счёт этого удавалось синхронизировать работу двух агрегатов и существенно повышать мощность двигателя при помощи системы Biturbo.

Система Biturbo используется всё реже

Однако практика показала, что последовательная компоновка Twinturbo имеет несколько важных недостатков:

• Наличие серьёзной «турбоямы», то есть диапазона оборотов, в котором турбины попросту не работают;
• Достаточно большое время отклика на подачу газа;
• Ускоренный износ ближней турбины;
• Неудобство установки на V-образные моторы.

Проблему пытались решить различными способами. Однако наиболее элегантное и эффективное инженерное решение предложила компания Toyota, которая сделала включение турбокомпрессоров своего варианта Biturbo. На низких оборотах клапаны закрыты и выхлопные газы проходят только через небольшую первую турбину, легко раскручивая её и обеспечивая ранний выход из «турбоямы». После достижения 3500 об/мин, когда давление газов уже становится избыточным, электроника открывает специальную заслонку, и горячий поток устремляется ко второму турбокомпрессору большего размера, обеспечивая существенный прирост мощности двигателя.

Однако с массовым распространением V-образных моторов последовательная система Biturbo стала применяться всё реже, поскольку использовать её было неудобно с конструктивной точки зрения. Приблизительно в начале 80-х была предложена альтернативная компоновка Twinturbo, в которой каждая турбина была закреплена за несколькими цилиндрами двигателя — как правило, речь шла о той или иной «половинке» блока. Турбокомпрессоры могли располагаться намного ближе к впускному и выпускному коллектору, что существенно уменьшило уровень механических и аэродинамических потерь, а также повысило мощность двигателя. Кроме того, параллельная система Biturbo, использующая компактные турбины, позволила избавиться от «турбоямы» и сделать мотор очень чувствительным к изменению подачи топлива.

В большинстве случаев параллельная схема Twin Turbo предполагает использование общего впускного коллектора, что упрощает её и делает менее затратной в обслуживании, но ограничивает динамический потенциал автомобиля. Поэтому в качестве альтернативы была предложена компоновка Biturbo с раздельными впускными трактами и коллекторами. Помимо прочего, это позволило адаптировать систему для использования на компактных рядных моторах, которые ранее оснащались исключительно двумя турбокомпрессорами, расположенными последовательно.

Однако наиболее интересную схему Twinturbo предложила компания BMW — её отличие заключалось в расположении турбин в развале V8, а не по сторонам от блока цилиндров. Причём каждый из турбокомпрессоров был запитан от цилиндров, находящихся по обе стороны двигателя! Несмотря на огромные сложности, которые пришлось преодолеть инженерам, результат превзошёл все ожидания. Такая оригинальная система Biturbo уменьшила протяжённость «турбоямы» на 40% без снижения надёжности узла. Кроме того, существенно повысилась стабильность работы двигателя и уменьшилась интенсивность его вибраций.

Иногда с компоновкой Twinturbo путают турбину Twinscroll. Последняя предполагает использование одной турбины, имеющей два канала и два участка крыльчатки с разной формой лопастей. На низких оборотах открывается клапан, ведущий к меньшей крыльчатке — в результате турбокомпрессор разгоняется достаточно быстро и обеспечивает прирост мощности без «турбоямы». Однако с повышением скорости вращения коленвала давление выхлопных газов становится избыточным и открывается второй клапан — теперь используется только большая крыльчатка. Как следствие, автомобиль получает дополнительный рост производительности.

Конечно, такая система имеет несколько меньшую эффективность, чем классическая Biturbo. Однако в сравнении с одной турбиной тяговые возможности двигателя всё же возрастают. Конечно, компоновка Twinscroll сложна в производстве и считается достаточно ненадёжной. Однако в настоящее время её очень часто применяют в мощных автомобилях — в том числе и в составе системы Biturbo.

Если вы знаете, чем отличается механический компрессор от турбины, то поймёте, почему эти две системы считаются несовместимыми — первый приводится от коленвала, тогда как турбокомпрессор использует энергию выхлопных газов и совместить их практически невозможно. Однако для инженеров Volkswagen нет ничего невозможного — в свой вариант системы Twinturbo они включили оба узла. Турбина работает постоянно, тогда как компрессор помогает устранить «турбояму» на низких оборотах. Впоследствии он отключается, но при резком нажатии педали газа вновь вступает в действие, улучшая реакцию двигателя на подачу топлива.

Результатом использования такого варианта Biturbo стало значительное повышение мощности, достижение предела крутящего момента на малых оборотах, ускорение набора оборотов, а также уменьшение времени отклика на нажатие педали газа. Разница с простым Twinturbo для водителя практически незаметна — он чувствует лишь легко прогнозируемую мощную динамику и не отвлекается на провалы мощности либо иные проблемы. Однако система, разработанная Volkswagen, оказалась очень сложной в производстве и ненадёжной. Поэтому в настоящее время на машинах брендов, входящих в группу компаний, использует только один из двух вариантов наддува.

Резюмируя вышесказанное, можно сделать вывод о том, что отличия Twinturbo от Biturbo заключаются только в названии. Если же вас действительно интересуют различные системы наддува, вам стоит обратить внимание на параллельные и последовательные компоновки. Кроме того, нелишним будет более подробно ознакомиться с отличиями турбокомпрессора от механического наддува и плюсами их совместного применения.

Как работают двигатели Biturbo и Twin Turbo в автомобилях?

В дословном переводе с английского языка словосочетание twin-turbo обозначает «двойное турбо» или «удвоенное турбо». Правильными являются оба варианта перевода. Теперь давайте оставим лингвистический аспект и изучим подробно техническую сторону данного вида турбонаддува.

Для того, чтобы добиться заметного увеличения мощности двигателя в его конструкцию устанавливают турбину. Twin-Turbo является одним из видов турбосистемы автомобиля и именно на нем мы и остановим наше внимание. Твин турбо подразумевает установку сразу двух одинаковых турбин, которые многократно увеличивают производительность всей системы турбонаддува. Подобная компоновка намного эффективней турбосистемы, в работе которой используется только одна турбина.

Изначально битурбо было спроектировано для решения главной проблемы всех надувных двигателей – устранение так называемой «турбоямы». Это явление проявляется в снижении эластичности и резком падении мощности двигателя на низких оборотах. Все это происходит в момент, когда турбина двигателя под давлением выхлопных газов не успевает раскрутиться до оптимальных оборотов.

Впоследствии было замечено, что сдвоенные турбины позволяют существенным образом расширить диапазон оборотов номинального крутящего момента, повысив тем самым максимальную мощность, одновременно сократив общий расход топлива.

Знаете ли Вы? Эксклюзивный суперкар Bugatti Veyron оснащен сразу четырьмя турбинами, а такая система турбонаддува получила соответствующее название — Quad-Turbo.

Существует несколько основных видов системы Twin-Turbo: параллельная, последовательная и ступенчатая. Каждый вид турбонаддува характеризуется собственной геометрией, принципом работы и выдаваемыми динамическими характеристиками.

Это относительно простой тип турбосистемы, конструкция которого включает симметричную пару одновременно работающих компрессоров. Благодаря такой синхронизации достигается равномерное распределение входящего воздуха.

Зачастую данная схема применяется в дизельных V-образных двигателях, где каждый компрессор отвечает за подачу воздуха во впускной коллектор своей группы цилиндров.

Уменьшение инертности достигается путем снижения массы ротора турбины, поскольку 2 небольших компрессора создают большее давление, раскручиваясь при этом значительно быстрее, чем один большой и более производительный компрессор. В итоге значительно уменьшается та турбояма, о которой говорилось выше, а двигатель выдает лучшие характеристики во всем диапазоне оборотов.

Данный тип подразумевает компоновку, состоящую из двух соизмеримых компрессоров, которые при этом могут иметь разные характеристики и работать в дополняющем режиме. Более легкий и быстрый нагнетатель работает в непрерывном режиме, устраняя тем самым глубокую и широкую турбояму. Второй нагнетатель по специальным сигналам электроники контролирует обороты двигателя и включается при более тяжелых режимах работы двигателя, обеспечивая таким образом максимальный показатель мощности и топливной эффективности.

На пиковых режимах работы двигателя включаются сразу 2 турбины, работая в паре. Подобная схема может применяться на двигателях с любым топливным циклом.

Самый сложный и прогрессивный тип турбонаддува, обеспечивающий самый широкий диапазон мощности. Создание необходимого наддува становится возможным благодаря установке двух разновеликих компрессоров, соединенных между собой особой системой bypass-клапанов и патрубков.

Данный тип турбонаддува называется ступенчатым из-за того, что выхлопные газы в минимальных режимах раскручивают малую турбину, а это позволяет двигателю легко набирать обороты и работать с большей эффективностью. При увеличении оборотов происходит открытие клапана, что в свою очередь приводит в движение большую турбину. Но давление, которое она создает необходимо увеличить, что и делает малая турбина.

После достижения максимальных оборотов большая турбина выдает огромное давление, которое превращает малый нагнетатель в аэродинамическое сопротивление. В этот самый момент автоматика открывает перепускной клапан, и сжатый воздух поступает в двигатель, минуя на своем пути малую турбину.

Но вся сложность данной системы в полной мере компенсируется гибкостью работы двигателя и его высочайшими характеристиками.

Какие преимущества использования Twin-Turbo и есть ли недостатки

Несомненным преимуществом системы Twin Turbo является большая мощность при сравнительно небольшом рабочем объеме двигателя. Сюда же относится высокий крутящий момент и отличная динамика автомобиля, оснащенным Twin-Turbo. Двигатель с двумя турбинами намного экологичнее, чем обычный, поскольку турбонаддув позволяет топливу намного эффективнее сгорать в системе цилиндров.

Из недостатков битурбо можно выделить сложность эксплуатации такой системы. Силовая установка становится более чувствительной к качеству топлива и моторного масла. Турбированные двигатели нуждаются в специальном масле, так как без него заметно уменьшается срок службы масляного фильтра. Высокие температуры, в которых работают турбины негативно сказываются на всем двигателе автомобиля.

Главный недостаток системы Twin-Turbo – это большой расход топлива. Для создания топливовоздушной смеси в цилиндрах необходим большой объем воздуха, что влечет увеличение подачи горючего.

Турбины довольно быстро изнашиваются, если при остановке авто сразу же глушить двигатель. Чтобы продлить срок эксплуатации Twin-Turbo следует давать двигателю поработать некоторое время на холостых оборотах, охладив таким образом турбины, а только после этого можно смело доставать ключ зажигания.

Помните! Twin-Turbo – это сложная и весьма чувствительная система турбонаддува, которая нуждается в бережном отношении и качественных комплектующих. Соблюдение этих простых правил позволяет максимально насладиться скоростью и динамикой автомобиля.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?

Би-турбо (Bi-Turbo) и Твин-турбо (Twin-Turbo), двойной наддув – различия. Так отличаются или нет?

Турбированные двигатели не так просты, как кажется, рядом с этой темой витает много непоняток и неопределенностей. Одна из таких – про два строения «би-турбо» и «твин-турбо». Не так давно сам лично был свидетелем разговора двух автовладельцев, один заверял — что разница есть, а вот другой – что отличий нет! Так в чем же правда? Действительно, чем отличаются эти два строения ТУРБО моторов, давайте разбираться …

Если честно, то разница, конечно — будет, но она не будет носить категорический характер! Лишь потому что названия взяты у разных производителей, которые устанавливают свои агрегаты с различной компоновкой и строением.

Однако и система «Би-турбо» и «Тви-нтурбо» — по сути одно и тоже. Если взять английский язык и посмотреть на обозначение, Bi-Turbo и Twin-Turbo, можно увидеть две приставки «Bi» и «Twin» — если грубо перевести то получается – «ДВА» или «ДВЕ». Не что иное — как обозначение наличия двух турбин на двигателе, причем и одно и другое название можно применять к одному и тому же двигателю, то есть они абсолютно — взаимозаменяемые. Эти названия не несут в себе какие-то технические различия, так что это «голый маркетинг».

Сейчас может возникнуть вопрос, а вообще зачем? Все просто есть всего два вопроса, которые они призваны решать:

• Устранение турбоямы, можно сказать, что это первоочередная проблема.
• Увеличение мощности.
• Строение двигателя.

Начну, пожалуй, с самого простого пункта – это строение двигателя. Конечно, легко ставить одну турбину, когда у вас есть рядный двигатель на 4 или 6 цилиндров. Глушитель то один. Но вот что делать, когда у вас скажем V образный мотор? И по три – четыре цилиндра на каждую строну, тогда и глушителя два! Вот и ставят на каждый по турбине, средней или малой мощности.

Устранение турбоямы – как я уже писал сверху, это задача номер «1». Все дело в том что у турбированного мотора, есть провал — когда вы нажимаете на газ, отработанным газам нужно пройти и раскрутить крыльчатку турбины, именно это время и «проседает» мощность, это может быть от 2 до 3 секунд! А если вам на скорости нужно сделать обгонный маневр – это не безопасно! Вот и устанавливают различные турбины, а зачастую компрессор + турбина. Один работает на низких оборотах, то есть на старте, чтобы избежать «турбоямы», вторая – на скорости когда нужно оставить тягу.

Увеличение мощности – это самый банальный случай. То есть для увеличения мощности мотора, к маломощной турбине устанавливают еще одну мощную, таким образом — дуют они две, что значительно повышает производительность. Кстати на некоторых гоночных машинах, есть и три и даже четыре турбины, но это очень сложно и в серию, как правило не идет!

Вот собственно и решения, для которых применяют «ТВИНТУРБО» или «БИТУРБО» и знаете это реально выход, от избавления от турбоямы и увеличения мощности.

Сейчас на многих авто применяются всего два основных строения — расположения двух турбин. Это параллельное и последовательное (известное еще как секвентальное).

Например, некоторые Мицубиши имеют именно «ТВИНТУРБО», но параллельную работу, как я уже отмечал сверху, это две турбины на агрегате V6, по одной на каждую сторону. Дуют они в общий коллектор. А вот например на некоторых АУДИ, также есть параллельная работа на двигателе V6, но название «БИТУРБО».

На автомобилях Тойота в частности на «СУПРА», стоит рядная шестерка, однако тут также есть два наддува – работают они в хитром порядке, могут работать сразу два, могут один работает, другой нет, могут включаться попеременно. Все зависит от вашей манеры езды – добиваются такой работы «хитрыми» перепускными клапанами. Вот вам последовательно-параллельная работа.

Как и на некоторых автомобилях СУБАРУ – первая (малая) нагнетает воздух на низких оборотах, вторая (большая) подключается только тогда, когда обороты значительно выросли, вот вам и параллельное включение.

Так разница все же есть или отличий вообще нет? Знаете негласно, производители все же отличают эти два строения, давайте подробнее.

Как правило, это два последовательно включаемых турбины в работу. На ярком примере СУБАРУ – одна малая и затем другая большая.

Малая раскручивается намного быстрее, потому как не обладает большой инерционной энергией – логично она включается в работу на низах, то есть первой. Для малых скоростей и до невысоких оборотов этого вполне достаточно. Но при больших скоростях и оборотах этот «малыш» практически бесполезен, тут нужна подача, куда большего объема сжатого воздуха – включается вторая более тяжелая и мощная турбина. Которая дает нужную мощность и производительность. Что дает такое последовательное размещение в BI-TURBO? Это почти исключение турбоямы (комфортное ускорение) и высокая производительность на высоких скоростях, когда тяга остается даже на скоростях за 200 км/ч.

Нужно отметить, что могут быть установлены как на V6 агрегат (с каждой стороны по своей турбине), так и на рядную версию (здесь могут разделить выпускной коллектор, например с двух цилиндров дует одна, с других двух другая).

Минусами можно назвать высокую стоимость и работы по настройки такой системы. Ведь здесь применяются тонкие настройки перепускных клапанов. Поэтому установка обусловлена на дорогих спортивных машинах, таких как ТОЙОТА СУПРА, либо на авто элитного класса – МАЗЕРАТТИ, АСТОН МАРТИН и т. д.

Здесь в основном стоит задача не избавиться от «турбоямы», а максимально повысить производительность (нагнетание сжатого воздуха). Как правило работает такая система на высоких оборотах, когда один нагнетатель не может справиться с возросшей на него нагрузкой, поэтому устанавливается (параллельно) еще один такой же. Вместе они нагнетают воздуха в два раза больше, что даете почти такой же прирост производительности!

Но как же «турбояма», что она здесь свирепствует? А вот и нет, ее тоже эффективно побеждают только немного другим способом. Как я уже говорил, малые турбины гораздо быстрее раскручиваются, так вот представьте – меняют 1 большую, на 2 малых – производительность практически не падает (работают параллельно), а вот «ЯМА» уходит потому как реакция быстрее. Поэтому, получается, создать нормальную тягу, с самого низа.

Установка может быть как на рядные модели силовых агрегатов, так и на V-образные.

Производство и настройка намного дешевле, поэтому это строение применяется у многих производителей.

Это тоже можно назвать «БИ-ТУРБО» или «ТВИН-ТУРБО» — как хотите. По сути, и компрессор и турбо вариант, делают одну работу, только один (механический) намного эффективнее в низах, другой (от отработанных газов) — в верхах! Про различия наддувов читаем здесь.

Как правило, компрессор устанавливается на ременную передачу от коленчатого вала двигателя, поэтому максимально быстро раскручивается с ним. Тем самым позволяя избегать «ЯМЫ», а вот на высоких оборотах он бесполезен – тут уже вступает турбо вариант.

Этот симбиоз применяется на некоторых немецких машинах, большой плюс компрессора, что у него намного выше ресурс, чем у оппонента!

Сейчас небольшое видео, смотрим

Читайте наш АВТОБЛОГ, подписывайтесь на обновления.

Вероятно, вы неоднократно слышали, что есть турбированные двигатели, причем турбины имеются и у бензиновых ДВС. Но в моторах бывает и две турбины. Однако, высокого распространения такие автомобили не получают, будучи довольно дорогостоящими. Но получить информацию можно бесплатно.

Итак, существуют турбированные двигатели под названиями Би-турбо и Твин-турбо. Многие полагают, что разница в названиях зависит от компаний-производителей автомобилей. Однако, кроме компаний, причина различий кроется в самом турбонаддуве.

Система наддува Twin-Turbo. Вообразите, как функционирует турбина. Она призвана создавать давление воздуха, закачиваемого затем в цилиндры. С возрастанием оборотов ДВС турбина теряет эффективность, а с ней обязательно снижается понижается мощность. С целью предотвращения этого, для ее прироста при высоких оборотах автомобильный движок просто оснастили второй турбиной.

Но функционировать совместно турбины могут разным образом — смотря, как система будет настроена. Например, возможна параллельная работа, а также последовательная – сперва давление нагнетает одна турбина, а потом ее сменяет вторая. Иногда дополнительная турбина подключается при недостатке мощности, компенсируя потери. Добавим, что устанавливается система Twin-Turbo успешно на рядные и V-образные агрегаты.

Bi-Turbo – в таких агрегатах также пара турбин, но если в варианте «Twin» они одинаковы, то здесь к обыкновенной турбине прибавлена более мощная, которая и размером больше. Способ включения турбин тут всегда последовательный: на средних оборотах еще работает обыкновенная турбина, а когда они растут, и ее перестает хватать – запускается увеличенная турбина. Данная конфигурация обеспечивает всегда ровные разгонные характеристики. Монтаж двух турбин такого рода также возможен на оба вышеупомянутых типа ДВС.

Но машина с разными системами наддува все равно ведет в поездке себя неодинаково. В Twin-Turbo присутствует слабо заметный эффект турбоямы, когда нажатие акселератора и срабатывание турбины разделяет время, равное нескольким долям секунды. За этот момент турбина раскручивается и дает нужный прирост. У двигателей Bi-Turbo из-за разных турбин «ямы» нет, отчего при разгоне отсутствуют толчки.

Заметим, что битурбированные автомобили участвуют в гонках и автосоревнованиях, Twin-Turbo же не позволяет такого, ибо конструкция, сами понимаете, к гонкам не располагает.

Турбированные двигатели не так просты, как кажется, рядом с этой темой витает много непоняток и неопределенностей. Одна из таких – про два строения «би-турбо» и «твин-турбо». Не так давно сам лично был свидетелем разговора двух автовладельцев, один заверял — что разница есть, а вот другой – что отличий нет! Так в чем же правда? Действительно, чем отличаются эти два строения ТУРБО моторов, давайте разбираться …

Если честно, то разница, конечно — будет, но она не будет носить категорический характер! Лишь потому что названия взяты у разных производителей, которые устанавливают свои агрегаты с различной компоновкой и строением.

Однако и система «Би-турбо» и «Тви-нтурбо» — по сути одно и тоже. Если взять английский язык и посмотреть на обозначение, Bi-Turbo и Twin-Turbo, можно увидеть две приставки « Bi» и « Twin» — если грубо перевести то получается – «ДВА» или «ДВЕ». Не что иное — как обозначение наличия двух турбин на двигателе, причем и одно и другое название можно применять к одному и тому же двигателю, то есть они абсолютно — взаимозаменяемые. Эти названия не несут в себе какие-то технические различия, так что это «голый маркетинг».

Сейчас может возникнуть вопрос, а вообще зачем? Все просто есть всего два вопроса, которые они призваны решать:

• Устранение , можно сказать, что это первоочередная проблема.
• Увеличение мощности.
• Строение двигателя.

Начну, пожалуй, с самого простого пункта – это строение двигателя . Конечно, легко ставить одну турбину, когда у вас есть рядный двигатель на 4 или 6 цилиндров. Глушитель то один. Но вот что делать, когда у вас скажем V образный мотор? И по три – четыре цилиндра на каждую строну, тогда и глушителя два! Вот и ставят на каждый по турбине, средней или малой мощности.

Устранение турбоямы – как я уже писал сверху, это задача номер «1». Все дело в том что у турбированного мотора, есть провал — когда вы нажимаете на газ, отработанным газам нужно пройти и раскрутить крыльчатку турбины, именно это время и «проседает» мощность, это может быть от 2 до 3 секунд! А если вам на скорости нужно сделать обгонный маневр – это не безопасно! Вот и устанавливают различные турбины, а зачастую компрессор + турбина. Один работает на низких оборотах, то есть на старте, чтобы избежать «турбоямы», вторая – на скорости когда нужно оставить тягу.

Увеличение мощности – это самый банальный случай. То есть для увеличения мощности мотора, к маломощной турбине устанавливают еще одну мощную, таким образом — дуют они две, что значительно повышает производительность. Кстати на некоторых гоночных машинах, есть и три и даже четыре турбины, но это очень сложно и в серию, как правило не идет!

Вот собственно и решения, для которых применяют «ТВИНТУРБО» или «БИТУРБО» и знаете это реально выход, от избавления от турбоямы и увеличения мощности.

Сейчас на многих авто применяются всего два основных строения — расположения двух турбин. Это параллельное и последовательное (известное еще как секвентальное).

Например, некоторые Мицубиши имеют именно «ТВИНТУРБО», но параллельную работу, как я уже отмечал сверху, это две турбины на агрегате V6, по одной на каждую сторону. Дуют они в общий коллектор. А вот например на некоторых АУДИ, также есть параллельная работа на двигателе V6, но название «БИТУРБО».

На автомобилях Тойота в частности на «СУПРА», стоит рядная шестерка, однако тут также есть два наддува – работают они в хитром порядке, могут работать сразу два, могут один работает, другой нет, могут включаться попеременно. Все зависит от вашей манеры езды – добиваются такой работы «хитрыми» перепускными клапанами. Вот вам последовательно-параллельная работа.

Как и на некоторых автомобилях СУБАРУ – первая (малая) нагнетает воздух на низких оборотах, вторая (большая) подключается только тогда, когда обороты значительно выросли, вот вам и параллельное включение.

Так разница все же есть или отличий вообще нет? Знаете негласно, производители все же отличают эти два строения, давайте подробнее.

Как правило, это два последовательно включаемых турбины в работу. На ярком примере СУБАРУ – одна малая и затем другая большая.

Малая раскручивается намного быстрее, потому как не обладает большой инерционной энергией – логично она включается в работу на низах, то есть первой. Для малых скоростей и до невысоких оборотов этого вполне достаточно. Но при больших скоростях и оборотах этот «малыш» практически бесполезен, тут нужна подача, куда большего объема сжатого воздуха – включается вторая более тяжелая и мощная турбина. Которая дает нужную мощность и производительность. Что дает такое последовательное размещение в BI-TURBO? Это почти исключение турбоямы (комфортное ускорение) и высокая производительность на высоких скоростях, когда тяга остается даже на скоростях за 200 км/ч.

Нужно отметить, что могут быть установлены как на V6 агрегат (с каждой стороны по своей турбине), так и на рядную версию (здесь могут разделить выпускной коллектор, например с двух цилиндров дует одна, с других двух другая).

Минусами можно назвать высокую стоимость и работы по настройки такой системы. Ведь здесь применяются тонкие настройки перепускных клапанов. Поэтому установка обусловлена на дорогих спортивных машинах, таких как ТОЙОТА СУПРА, либо на авто элитного класса – МАЗЕРАТТИ, АСТОН МАРТИН и т.д.

Здесь в основном стоит задача не избавиться от «турбоямы», а максимально повысить производительность (нагнетание сжатого воздуха). Как правило работает такая система на высоких оборотах, когда один нагнетатель не может справиться с возросшей на него нагрузкой, поэтому устанавливается (параллельно) еще один такой же. Вместе они нагнетают воздуха в два раза больше, что даете почти такой же прирост производительности!

Но как же «турбояма», что она здесь свирепствует? А вот и нет, ее тоже эффективно побеждают только немного другим способом. Как я уже говорил, малые турбины гораздо быстрее раскручиваются, так вот представьте – меняют 1 большую, на 2 малых – производительность практически не падает (работают параллельно), а вот «ЯМА» уходит потому как реакция быстрее. Поэтому, получается, создать нормальную тягу, с самого низа.

Установка может быть как на рядные модели силовых агрегатов, так и на V-образные.

Производство и настройка намного дешевле, поэтому это строение применяется у многих производителей.

Это тоже можно назвать «БИ-ТУРБО» или «ТВИН-ТУРБО» — как хотите. По сути, и компрессор и турбо вариант, делают одну работу, только один (механический) намного эффективнее в низах, другой (от отработанных газов) — в верхах! .

Со средины 20 века заводы-изготовители машин начали выпускать автомобили, которые оснащены не одной турбиной, а двумя. Одной из популярных таких систем турбнаддува является битурбо (Biturbo).

Давайте рассмотрим, зачем устанавливают два турбокомпрессора. Это способствует:

1. уменьшению эффекта турбоямы;
2. улучшению работы двигателя на переходных режимах;
3. большей экономичности;
4. лучшей экологичности.

Технически система турбонаддува битурбо (би-турбо) выглядит так: маленькая турбина переходит в большую.

Битурбо (би-турбо) – это две, последовательно соединенные, турбины разного размера. Система работает следующим образом. На низких оборотах работает меленькая турбина. Большая же подключается тогда, когда возрастает число оборотов мотора.

Такой тип системы турбонаддува называют еще секвентальным или последовательным. То есть, турбины включаются в работу одна за другой.

На низких оборотах двигателя в работу вступает турбина меньшего размера. Она работает постоянно, обеспечивая тягу даже тогда, когда поток выхлопных газов невысокий.

Постепенно отработавшие газы поступают в большую турбину. Большой компрессор медленно раскручивается, прогоняя через себя воздух. В этот момент маленький компрессор имеет более высокие обороты. Это обеспечивает избыточное давление во впускной системе. Чем выше оно на входе, тем выше на выходе.

Получается так, что на входе маленького компрессора создается небольшой избыток давления даже тогда, когда большой компрессор еле работает. В таких условиях достигается рабочее давление наддува, увеличивается крутящий момент и создается необходимый объём выхлопных газов для работы турбин.

На средних оборотах маленький турбокомпрессор достигает рабочих оборотов, его турбина упирается в предел своей пропускной способности и производительности. Большая турбина заметно ускоряется, но потенциал ещё остается. Избыточное давление, созданное большим компрессором, уже достаточно заметное. Оно поступает на вход маленького, который ещё больше сжимает смесь.

На высоких оборотах поток выхлопных газов увеличивается. Перепускной клапан меньшей турбины приоткрывается (это может происходить и на средних оборотах), и часть отработанных газов попадает напрямую на большую турбину. Теперь большая турбина полностью загружена, а маленькая как бы предохраняется от перекрута. Турбинные и компрессорные части и дальше работают полноценно.

В случае установки на автомобиле двух турбокомпрессоров можно создать очень высокое давление наддува, которое невозможно достигнуть, если работает только один компрессор. И в это время водитель сможет ускориться ровно, без рывков, так как эффект турболага и турбоямы почти устранен.

TurbinaOK

Страница

БИТУРБО (BITURBO): ЧТО ЭТО и ПРИНЦИП РАБОТЫ

Твинтурбо и битурбо в чем разница и какие отличия

Вопреки убеждениям некоторых «экспертов» название системы битурбо или твинтурбо не отображают схему работы турбины — параллельную или последовательную (секвентальную).

Например, у автомобиля Mitsubishi 3000 VR-4 система турбонаддува носит название TwinTurbo (твинтурбо ). В автомобиле стоит двигатель V6 и у него две турбины, каждая из которых использует энергию выхлопных газов из своих трех цилиндров, но задувают они в один общий впускной коллектор. У, например, немецких автомобилей есть схожие по рабочему принципу системы, но называются они не твинтурбо (twinturbo), а БиТурбо (BiTurbo).
На автомобиле Toyota Supra с рядной шестеркой установлены две турбины, система турбонаддува называется TwinTurbo (твинтурбо), но работают они в особой последовательности, включаясь и выключаясь с помощью специальных перепускных клапанов.
На автомобиле Subaru B4 тоже стоят две турбины, но работают они последовательно: на низких оборотах дует маленькая турбина, а на высоких, когда та не справляется, подключается вторая турбина большего размера.

Давайте теперь по порядку разберем обе системы би-турбо (biturbo ) и твинтурбо (twinturbo ), а точнее, что о них пишут в «этих ваших интернетах»:

Би-турбо (biturbo ) — система турбонаддува, представляющая собой две последовательно включаемых в работу турбин. В системе битурбо используют две турбины, одну малого размера, а вторую большего размера. Маленькая турбина раскручивается быстрее, но на высоких оборотах двигателя маленькая турбина не может справиться с компрессией воздуха и созданием нужного давления. Тогда подключается большая турбина, добавляющая мощный заряд сжатого воздуха. Следовательно, минимизируется задержка (или турболаг), образуется ровная разгонная динамика. Системы битурбо весьма не дешевое удовольствие и обычно устанавливаются на автомобили высокого класса.
Система битурбо (bitrubo ) может быть установлена как на двигатель V6, где каждая турбина будет установлена со своей стороны, но с общим впуском. Либо на рядном моторе, где установка турбины осуществляется по цилиндрам (напр, 2 для малой и 2 для больщой турбины), так и секвентально, когда на выпускном коллекторе сначала устанавливается большая трубина, а потом маленькая.

Твин-турбо (twinturbo ) — данная система отличается от би-турбо тем, что нацелена не на снижения турбо-лага или выравнивание разгонной динамики, а на увеличение производительности. В системах твинтурбо (twinturbo ) применяются две одинаковые турбины, соответственно производительность такой системы турбонаддува эффективней, чем системы с одной турбиной. К тому же, если применить 2 небольших турбины, схожих по производительности с одной большой, то можно снизить нежелаемый турболаг. Но это не значит, что никто не использует две больших турбины. Например, в серьезном драге могут использоваться две больших турбины для еще большей производительности. Система твин-турбо может работать как на V-образных моторах, так и на рядных. Последовательность включения турбин может варьироваться, как и на битурбо системах.

А вообще для еще большего веселья никто вам не мешает воткнуть сразу 3 (!) турбины или более. Цель преследуется такая же, как и для твинтурбо . Должен заметить, что такое зачастую применяется в драг рейсинге и никогда на серийных автомобилях.

Twin Turbo VS Biturbo – Полное руководство

В поисках более мощного и эффективного двигателя турбокомпрессоры являются одним из первых направлений, на которые обращают внимание многие люди. Благодаря использованию принудительной индукции турбокомпрессоры увеличивают количество воздуха, всасываемого в двигатель, который сжимается и воспламеняется в цилиндрах, что приводит к увеличению мощности двигателя.

Для автомобилей с 4-цилиндровыми двигателями достаточно одного турбонагнетателя, но для автомобилей с двигателями V6, V8 и V12 предпочтительны двойные турбокомпрессоры. Говоря о двойных турбонагнетателях, вы можете услышать слова «двойной турбонаддув» и «битурбо». Ниже рассматривается значение этих слов и различные типы двойных турбонагнетателей:

Вопреки распространенному мнению, термины «битурбо» и «двойной турбонаддув» являются синонимами. Они взаимозаменяемы и имеют одинаковое значение. «Би» в «битурбо» — это приставка, означающая «дважды» или «два» на латыни. Аналогичное значение имеет и Twin Turbo. При использовании в этом контексте нет никакой разницы.   

Иногда производители транспортных средств используют термины «двойной турбонаддув» или «битурбо» при описании системы двойного турбонаддува своего автомобиля, хотя не существует согласованных критериев относительно того, когда следует использовать один термин вместо другого. Иногда параллельные двойные турбокомпрессоры называют «твин-турбо», а последовательные двойные турбокомпрессоры называют «би-турбо», но это не правило, и вы часто обнаружите, что их называют противоположным термином.

Параллельные сдвоенные турбонагнетатели имеют два турбонагнетателя одинакового размера, каждый из которых назначен на свой собственный ряд двигателей. Например, если двигатель V6, первый турбокомпрессор может быть назначен на цилиндры с 1 по 3, а второй турбокомпрессор может быть назначен на цилиндры с 4 по 6. Если вместо этого у вас двигатель V8, один турбонагнетатель параллельного двойного турбонагнетателя система будет обрабатывать цилиндры с 1 по 4, а другая — с 5 по 8.

Тот факт, что два турбонагнетателя имеют одинаковый размер, вероятно, является причиной того, что этот тип системы часто называют двойной турбиной . Как правило, они имеют меньшую турбо-задержку, чем некоторые другие системы турбокомпрессора, и их можно найти на Nissan 300ZX и Mitsubishi 3000GT.

В отличие от сдвоенных параллельных турбонагнетателей, сдвоенные последовательные турбонагнетатели используют две турбины разных размеров. Независимо от того, какой из них вы выберете или какой у вашего автомобиля, вам нужно будет определить, является ли ваш турбонаддув законным в штате Калифорния. Если он является частью оригинального оборудования производителя вашего автомобиля (OEM), все должно быть в порядке.

Благодаря двум турбинам разного размера системы с двумя последовательными турбокомпрессорами могут обеспечить повышенную эффективность даже на более низких скоростях . При более низких оборотах в минуту работает меньший из двух турбонагнетателей. Когда вы ускоряетесь, большая турбина срабатывает благодаря использованию клапана сжатия. Как правило, для этого типа установки используется термин «битурбо».

Последовательные системы двойного турбонаддува часто используются в рядных двигателях, например, в BMW 5 серии. Например, 500i оснащен последовательным двигателем V8 с двойным турбонаддувом, что позволяет ему развивать впечатляющую мощность 445 л.с. Другой пример — Subaru Legacy B4. Некоторые автомобили, которые в настоящее время запрещены в США Национальным управлением безопасности дорожного движения, также используют последовательные системы двойного турбонаддува. К ним относятся Toyota MK4 Supra и Mazda FD Rx-7.

Несмотря на то, что битурбо и твин-турбо обычно взаимозаменяемы с некоторыми тенденциями к параллельным или последовательным системам с двойным турбонагнетателем, турбокомпрессоры с двойной спиралью представляют собой нечто совершенно другое. На самом деле турбокомпрессоры с двойной спиралью состоят только из одной турбины.

Турбокомпрессоры с двойной спиралью представляют собой тип системы с импульсным турбонаддувом, в которой выпускные отверстия цилиндров двигателя направляются к турбине через каналы в форме спирали, также называемые спиральными, причем обе спирали имеют разный диаметр. Это позволяет избежать перепадов давления между цилиндрами.

Турбокомпрессоры Twin-Scroll отлично подходят для повышения производительности при низких и средних оборотах двигателя за счет экономичного использования энергии импульса . Производительность при ускорении также улучшена за счет турбонагнетателей с двойной спиралью. В отличие от систем с двойным турбокомпрессором, которые подходят для двигателей V6 и V8, турбокомпрессоры с двойной спиралью лучше всего подходят для 4-цилиндровых двигателей. Например, турбокомпрессор с двойной спиралью, установленный в BMW 3 серии 2012 года, не только потребляет на 15% меньше топлива, чем без турбокомпрессора с двойной спиралью, но и придает этому двигателю V4 мощность V6.

Несмотря на все преимущества, нельзя забывать о недостатках турбокомпрессоров с двойной спиралью. Одним из недостатков турбокомпрессоров с двойной спиралью является то, что они не очень эффективны ни при высоких оборотах в минуту, ни при высоких нагрузках. Кроме того, для них требуются более сложные и дорогие выпускные коллекторы и корпус турбины, чем для других систем.

Наконец, в зависимости от того, где вы живете, вам все равно придется изучить местные правила . Например, если вы живете в Лос-Анджелесе, вам необходимо знать, запрещена ли настройка в Калифорнии. Если ваш автомобиль оснащен турбокомпрессором с двойной спиралью, он будет принят штатом Калифорния. В противном случае вы должны убедиться, что знаете, как пройти тест на выбросы на модифицированном автомобиле.

Двойные турбонагнетатели часто имеют разные названия, некоторые из которых включают битурбо и двойные турбонагнетатели. В подавляющем большинстве случаев эти термины взаимозаменяемы. Хотя производители выбирают, какой термин они будут использовать для описания своих двойных турбокомпрессоров, кажется, что параллельные двойные турбокомпрессоры чаще называются двойными турбокомпрессорами (вероятно, потому, что два турбокомпрессора идентичны по размеру).

С другой стороны, термин «битурбо» часто используется для описания последовательных двойных турбонагнетателей. Последовательные двойные турбины хороши для поддержания производительности даже при низких оборотах в минуту. Параллельные двойные турбины лучше сокращают турболаг . Как последовательные, так и параллельные двойные турбонагнетатели могут называться битурбо или двойными турбонагнетателями в зависимости от предпочтений производителя автомобиля.

Следует обратить внимание на термин «турбонагнетатель с двойной спиралью», поскольку турбокомпрессоры с двойной спиралью вовсе не являются двойными турбонагнетателями. Вместо этого это один турбокомпрессор с парными спиралевидными каналами или завитками между цилиндрами и турбиной. Устранение интерференции давления между цилиндрами делает систему намного более эффективной.

Новый 4,0-литровый битурбированный двигатель AMG V8

Mercedes-AMG представляет новый технологический шедевр: 4,0-литровый битурбированный двигатель AMG V8 представляет собой новую разработку в спортивном сердце нового автомобиля Mercedes-AMG GT. Этот инновационный восьмицилиндровый двигатель отличается превосходной мощностью, продуманной облегченной конструкцией, а также высокой эффективностью и экологичностью. С пиковой мощностью до 375 кВт (503 л.с.) и максимальным крутящим моментом до 479 фунт-фут новый AMG V8 обеспечивает производительность, вдохновленную автоспортом. Новый двигатель спортивного автомобиля продолжает впечатляющую традицию V8, которая началась в 1967 с M100 в легендарном гоночном автомобиле 300 SEL 6.8 AMG и продолжает задавать тенденции будущего.

Мощные двигатели V8 долгое время были основной компетенцией AMG, высокопроизводительного бренда Mercedes-Benz. Инновационные и впечатляющие высокопроизводительные двигатели производятся на заводе в Аффальтербахе. В данном случае Mercedes-AMG GmbH несет полную ответственность как за разработку, так и за производство.

Тобиас Мёрс, председатель правления Mercedes-AMG GmbH: «Двигатели V8 являются неотъемлемой частью философии AMG и приверженности бренда «управляемым характеристикам». Битурбированный двигатель V8 для нашего нового GT будет радовать наши клиенты!»

Кристиан Эндерле, руководитель отдела разработки двигателей и силовых агрегатов Mercedes-AMG: «С новым 4,0-литровым битурбированным двигателем V8 AMG мы представляем захватывающий и мощный двигатель спортивного автомобиля, который благодаря ряду мер также представляет собой следующий шаг в эффективность.»

Первый двигатель спортивного автомобиля с V-образным расположением цилиндров и системой смазки с сухим картером ‘горячо внутри V’. Преимуществами являются компактная конструкция двигателя, оптимальная реакция и низкий уровень выбросов выхлопных газов. Система смазки с сухим картером позволяет установить двигатель ниже, что смещает центр тяжести ближе к дороге и создает основу для высокого поперечного ускорения. Таким образом, M178 (собственное обозначение) от AMG является первым в мире двигателем для спортивных автомобилей с горячим V-образным расположением цилиндров и системой смазки с сухим картером. С сухим весом 460 фунтов новый AMG V8 также является самым легким двигателем в своем конкурентном сегменте.

Краткий обзор нового двигателя AMG M178 V8:

Расположение цилиндров	В8
Уголок цилиндра	90°
Клапаны на цилиндр	4
Рабочий объем	3982 куб.см
Диаметр x ход	83,0 x 92,0 мм
Расстояние между цилиндрами	90 мм
Степень сжатия	10,5 : 1
Выход	375 кВт (503 л.с.) при 6250 об/мин
Производительность на литр	94,2 кВт/л 126,3 л. с./л
Макс. крутящий момент	479 фунт-фут при 1750–4750 об/мин
Крутящий момент на литр	120,4 фунт-фут/литр
Максимальная скорость двигателя	7200 об/мин
Максимальное давление наддува	17,4 фунтов/кв. дюйм
Вес двигателя (сухой)	460 фунтов

Превосходная мощность и спортивные характеристики

AMG M178 отличается превосходной мощностью и спортивными характеристиками. Он может похвастаться эмоциональным и безошибочно узнаваемым звуком двигателя AMG V8, а также мгновенным откликом и высокой тяговой силой. Кривая крутящего момента является синонимом хорошей управляемости: пик 479lb-ft доступен в широком диапазоне от 1750 до 4750 об/мин.

Обладая рабочим объемом 3982 куб. см, V8 с точки зрения технологии тесно связан с 2,0-литровым турбодвигателем AMG в CLA45 AMG и GLA45 AMG, который в настоящее время является самым мощным серийным четырехцилиндровым двигателем в Мир. Оба двигателя AMG имеют одинаковое отношение диаметра цилиндра к ходу поршня, что гарантирует высокую тягу. Смесеобразование обеспечивается прямым впрыском бензина третьего поколения с пьезофорсунками, в результате чего получается высокоэффективный и экономичный 4,0-литровый битурбированный двигатель AMG V8.

Гильзы цилиндров с технологией NANOSLIDE®

Алюминиевый картер изготовлен по технологии литья в песчаные формы и имеет закрытую конструкцию. Это обеспечивает исключительную прочность при минимально возможном весе. Поверхности отверстий цилиндров изготовлены по технологии NANOSLIDE®, что делает их в два раза прочнее обычных чугунных накладок.

NANOSLIDE® был разработан Daimler с 2000 года и с 2006 года используется в более чем 200 000 двигателей. Первым двигателем с технологией NANOSLIDE® также был двигатель AMG V8: чрезвычайно успешный предшественник нового 4,0-литрового двигателя AMG. битурбо. Сфера применения этой удостоенной множества наград технологии постоянно расширяется. С начала гоночного сезона 2014 года он также используется в новом турбодвигателе Mercedes F1 V6.

«Очковое хонингование» — еще одна мера по снижению трения и, следовательно, расхода топлива: в этом сложном процессе гильзы цилиндров проходят механическую обработку поверхности, когда они уже закреплены болтами. К картеру вместо установленной позже головки блока цилиндров прикручено приспособление, напоминающее очки. Таким образом, нормальная деформация цилиндра, которая может возникнуть во время окончательной сборки, учитывается или устраняется при хонинговании гильз цилиндров. Это имеет преимущества как с точки зрения долговечности, так и с точки зрения расхода масла. Новый AMG V8 оснащен коваными алюминиевыми поршнями, отличающимися легкой конструкцией и высокой прочностью. Пакет поршневых колец с низким коэффициентом трения снижает расход топлива и масла.

Система смазки с сухим картером для высоких поперечных ускорений

Благодаря использованию системы смазки с сухим картером отпадает необходимость в обычном масляном поддоне. Таким образом, двигатель уже был установлен низко в пространственной раме, поэтому его можно было опустить еще на 2,2 дюйма. Это снижает центр тяжести автомобиля, что идеально подходит для спортивного автомобиля с чрезвычайно высокой поперечной динамикой. В дополнение к повышенной маневренности смазка с сухим картером обеспечивает прямое извлечение масла из картеров двигателя для оптимальной смазки двигателя даже на высоких скоростях при высоких боковых нагрузках.

В M178 система смазки с сухим картером включает всасывающий насос, нагнетательный насос и внешний масляный бак емкостью 12 литров (12,8 кварт). Всего в системе циркулирует девять литров моторного масла. Маслоотсасывающий насос всасывает масло непосредственно из картеров, головок цилиндров и блока клапанов и подает его во внешний масляный бак с производительностью насоса до 250 литров (264 кварт) в минуту. Смазка остается во внешнем баке всего пять секунд, а затем перекачивается обратно в высокопроизводительный двигатель. Эффективное всасывание моторного масла еще больше повышает КПД двигателя. Управление нагнетательным масляным насосом по требованию учитывает обороты двигателя, температуру и характеристики нагрузки, хранящиеся в блоке управления. Изготовленные из пластика нижняя часть масляного поддона и масляный бак являются доказательством стремления к облегчению конструкции.

Головки цилиндров из циркониевого сплава

Головки цилиндров 4,0-литрового битурбированного двигателя AMG V8 изготовлены из циркониевого сплава для обеспечения максимальной термостойкости и теплопроводности. Четыре верхних распределительных вала управляют 32 клапанами. Регулировка распределительного вала на стороне впуска и выпуска обеспечивает отличную реакцию и оптимизирует газовый цикл для каждой рабочей точки. Оптимизированные клапанные пружины и клапанный механизм с низким коэффициентом трения и кулачковыми толкателями обеспечивают дополнительную экономию топлива.

Непосредственный впрыск с распылением

Комбинация битурбированного наддува и непосредственного впрыска бензина с распылением повышает термодинамическую эффективность, тем самым снижая расход топлива и выбросы отработавших газов. Особенно быстрые и точные пьезофорсунки распыляют топливо под высоким давлением в восемь камер сгорания. Многократный впрыск происходит по мере необходимости, обеспечивая гомогенную топливно-воздушную смесь. Подача топлива контролируется электроникой и полностью регулируется для давления топлива от -1450psi до 2,900psi.

Битурбонаддув с «горячим V»

В отличие от традиционного подхода, оба турбонагнетателя выхлопных газов в новом M178 расположены внутри V-образной конфигурации, а не снаружи рядов цилиндров. Преимущества такой компоновки заключаются в том, что двигатель V8 значительно компактнее, что обеспечивает оптимальное распределение веса между передней и задней осью, а также низкое монтажное положение. «Горячее внутреннее V» также оптимизирует подачу свежего воздуха к обоим турбонагнетателям отработавших газов. Продувочные клапаны с электронным управлением обеспечивают очень немедленную и непосредственную реакцию. Максимальное давление наддува составляет 17,4 фунтов на квадратный дюйм; турбокомпрессоры имеют максимальную скорость 186 000 оборотов в минуту. Для целей сгорания в двигатель с турбонаддувом вдавливается в 2,3 раза больше атомов кислорода, чем в двигателе без наддува. Два каталитических нейтрализатора брандмауэра из тонкостенного керамического материала, расположенные ниже турбонагнетателей выхлопных газов, реагируют очень быстро благодаря своей тесно связанной конфигурации. В сочетании с двумя металлическими каталитическими нейтрализаторами под полом двигатель M178 обеспечивает эффективный контроль выбросов.

Спортивная выхлопная система с регулируемыми заслонками

Волнение, эмоциональная привлекательность и узнаваемость: для Mercedes-AMG звук двигателя является важной целью при разработке. Новый GT имеет спортивную выхлопную систему с полностью регулируемыми заслонками. Это дает водителю возможность варьировать звук двигателя: в зависимости от выбранного режима новый AMG V8 может быть ориентирован на комфорт и расслабление в дальних поездках или на более эмоциональный, вдохновленный автоспортом. У M178 есть свои тональные характеристики, которые указывают на принадлежность GT к семейству AMG, но которые также отличают его от всех других высокопроизводительных автомобилей.

По обеим сторонам заднего глушителя имеется выпускная заслонка, которая по-разному приводится в действие на основе логического управления в зависимости от режима трансмиссии, потребности водителя в мощности и частоты вращения двигателя. При малых нагрузках и оборотах двигателя заслонки остаются закрытыми. Благодаря этому выхлопные газы преодолевают большее расстояние и проходят через дополнительный демпфирующий элемент, благодаря чему звук двигателя приятно приглушается, а раздражающие частоты эффективно подавляются. Когда водитель ускоряется, закрылки постепенно открываются, так что, хотя часть выхлопных газов преодолевает более длинное расстояние с акустическим демпфированием, большая часть проходит более короткое расстояние. При полной нагрузке и высоких оборотах двигателя обе створки полностью открываются, что позволяет пассажирам наслаждаться мощным звуком, типичным для AMG V8. Короче говоря, у них не осталось сомнений относительно потенциала производительности восьмицилиндрового битурбированного двигателя мощностью 503 л.с.

Эффективное охлаждение наддувочного воздуха, воды и моторного масла

Для обеспечения оптимальной выходной мощности даже при высоких наружных температурах Mercedes-AMG использует непрямое воздушно-водяное промежуточное охлаждение. Охладитель наддувочного воздуха имеет отдельный низкотемпературный водяной контур. Благодаря оптимизированному профилю потока для промежуточного охладителя максимальная температура всасываемого воздуха составляет 356 градусов по Фаренгейту. Низкотемпературный охладитель с водяным контуром обеспечивает эффективное охлаждение всасываемого воздуха, сжатого турбонагнетателями, перед поступлением в камеры сгорания, и поддерживает стабильно низкую температуру на впуске даже при полной нагрузке. Большой радиатор в передней части автомобиля обеспечивает регулируемое охлаждение воды, циркулирующей в низкотемпературном контуре. Чрезвычайно короткие воздуховоды наддувочного воздуха обеспечивают оптимальную отзывчивость.

Охлаждающая жидкость двигателя охлаждается по особо эффективному принципу поперечного потока, а для более быстрого нагрева охлаждающей жидкости имеется трехфазный термостат. Поскольку водяной насос приводится в действие цепью ГРМ, а не обычным поликлиновым ремнем, используется упрощенная система ременного привода с меньшим усилием прижима. Преимущества: меньшие потери мощности привода. При номинальном расходе 111 галлонов водяной насос перекачивает эквивалент более двух полных ванн в минуту.

Внешний масляный радиатор двигателя в переднем фартуке Mercedes-AMG GT помогает отводить нагрев двигателя V8. Двухступенчатый управляемый масляный насос обеспечивает циркуляцию моторного масла: он изменяет скорость потока в зависимости от нагрузки и требуемой частоты вращения двигателя, что способствует экономии топлива. При высоких оборотах двигателя более 1,0 литра моторного масла в секунду проходит через маслопроводы и каналы. Для снижения веса многочисленные масляные и водяные трубопроводы изготовлены из алюминия.

Сложные решения также используются на периферии двигателя:

• Отдельный поток охлаждающего воздуха для турбонагнетателей выхлопных газов при высокой тепловой нагрузке
• Активные опоры двигателя для отличной поперечной динамики без потери комфорта
• Вспомогательные агрегаты эффективно приводятся в действие двумя короткими ремнями с низким коэффициентом трения с четырьмя канавками. Продуманное расположение вспомогательных агрегатов практически нейтрализует усилия ремня на коленчатый вал.
• Двухмассовый маховик с центробежным маятником предотвращает крутильные колебания трансмиссии, обеспечивая плавность хода.
• Функция старт/стоп ECO и управление генератором для экономии топлива.

Высокотехнологичные испытательные стенды для двигателей мощностью более 630 л.с.

В Аффальтербахе имеется девять высокотехнологичных испытательных стендов, на которых двигатели AMG мощностью более 630 л.с. и крутящим моментом более 738 фунт-футов проходят динамические испытания. Эти испытательные установки способны имитировать очень широкий диапазон дорожных условий и условий окружающей среды, чтобы воспроизвести любой мыслимый тип эксплуатации. Холодный или горячий запуск, горные перевалы, движение с частыми остановками или быстрые круги по Северной петле Нюрбургринга — двигатели должны выкладываться на полную. Даже различные температуры и плотности всасываемого воздуха могут контролироваться компьютером.

Испытания на работоспособность и долговечность для достижения высочайшего качества

Целью подробных стендовых испытаний является проверка работы всех компонентов двигателя, включая периферийные узлы. Все данные измерений для проверенных двигателей систематически сравниваются и оцениваются с использованием воспроизводимых методов испытаний. Функциональные испытания сопровождаются испытаниями на выносливость. Чтобы обеспечить самые высокие стандарты качества на протяжении всего срока службы, новые двигатели AMG должны пройти несколько тысяч часов испытаний на выносливость.

Расширенные испытания во всех климатических зонах Земли

Параллельно первые тестовые двигатели проходят интенсивные испытания в практических испытаниях. Стандартизированная программа испытаний Mercedes-AMG включает все климатические зоны и профили трасс от леденящего холода северной Швеции до беспощадной жары Долины Смерти (США), от быстрых кругов по Северной петле Нюрбургринга и скоростных трасс в Нардо. (Италия) и Папенбург для остановки и движения городского транспорта в час пик. Эта программа предъявляет самые высокие требования к повседневной практичности, надежности и долговечности двигателей нового поколения.

Традиция ручной сборки: «один человек, один двигатель»

4,0-литровый битурбированный двигатель AMG V8 производится в Аффальтербахе по принципу «один человек, один двигатель». В моторном цехе AMG высококвалифицированные монтажники вручную собирают высокопроизводительные двигатели в соответствии с самыми строгими стандартами качества. Подпись установщика на табличке двигателя AMG свидетельствует об этом эксклюзивном типе производства двигателей и указывает на максимальное качество и перенос технологий из автоспорта — от Формулы 1 и DTM к спортивным мероприятиям для клиентов в SLS AMG GT3.

Давняя традиция мощных двигателей AMG V8

Мощные восьмицилиндровые двигатели являются неотъемлемой частью истории Mercedes-AMG. Основанная в 1967 году, компания произвела фурор, представив модель 300 SEL 6.8 AMG, которой удалось занять второе место в 24-часовой гонке в Спа-Франкоршам (Бельгия) в 1971 году, одержав победу в своем классе. Технически гоночный седан AMG был основан на Mercedes-Benz 300 SEL 6.3 с двигателем M100 V8. Этот роскошный седан с мощностью двигателя 246 л. Классический тюнинг, а также увеличенный рабочий объем с 6330 до 6835 куб. см привели к увеличению мощности до 422 л.с. при 5500 об/мин и крутящего момента с 368 до 448 фунт-футов.

Еще одним важным двигателем в истории AMG был M117, его первый восьмицилиндровый агрегат с четырьмя клапанами на цилиндр. С рабочим объемом 5,6 литра, мощностью 355 л. В 1987 году это сделало купе самым быстрым серийным немецким автомобилем, и американские поклонники AMG благоговейно окрестили его «Молотом».

5,5-литровый V8 AMG с наддувом 2001 года — еще одна веха в истории развития двигателей AMG: M113 K развивал мощность до 574 л.0 фунт-фут крутящего момента. 5,5-литровый V8 AMG с наддувом от SLR McLaren, выпущенный в 2003 году, был еще более мощным — M155 развивал до 641 л.с. и 604 фунт-фут крутящего момента.

В 2005 году дебютировал безнаддувный высокооборотный 6,3-литровый двигатель V8 AMG, известный как M156, который развивал мощность до 517 л. с. и 465 фунт-футов в зависимости от модели. Исключительно зарезервированный для SLS AMG, 6,3-литровый M159 также имел максимальную мощность 563 л.с. и максимальный крутящий момент 479 фунт-фут. В купе SLS AMG Black Series M159 фактически достиг 622 л.с.

5,5-литровый битурбированный двигатель AMG V8 M157 развивает мощность от 517 до 577 л.с. в зависимости от модели и максимальный крутящий момент от 516 до 664 фунт-фут. M157 считается самым эффективным двигателем в своем классе мощности и рабочего объема.

Двигатели V6 и V8 Biturbo

Mercedes-Benz известен своей линейкой роскошных и спортивных автомобилей. Хорошо проработанный двигатель с большим количеством мощности, большие Мерседесы традиционно оснащались большими двигателями. Однако в современном мире все немного по-другому — автопроизводитель все чаще использует турбокомпрессоры, чтобы компенсировать рабочий объем.

Mercedes представил свой первый двигатель V6 в 1997 году, 90-градусный двигатель с одним верхним распредвалом, тремя клапанами на цилиндр и двумя свечами зажигания (M112). Архитектура конструкции была использована совместно с последующим M113 V8, чтобы разделить некоторые компоненты между двигателями V6 и V8 и снизить затраты. Вот где все стало диким. В настоящее время существует больше вариантов Mercedes и AMG, чем может угнаться большинство технических специалистов, поэтому мы сосредоточимся на последних моделях с двойным турбонаддувом.