Niektórzy twierdzą, że nazw Twin-Turbo i Bi-Turbo można używać zamiennie - nie jest to jednak prawda.
Współczesne samochody coraz częściej wyposażane są w dwa turbo, zamiast jednego – czasem jest to podyktowane osiągami, a czasem po prostu brakiem miejsca pod maską. W takich przypadkach często możemy znaleźć w nazwie modelu, że jest to wersja “Bi-Turbo” bądź “Twin Turbo”. Ale gdzie jest różnica?
Jak działa turbo?
Zanim odpowiemy na pytanie tytułowe, wytłumaczę Wam pokrótce, jak działa turbo i do czego ono jest potrzebne.
W normalnym, wolnossącym (takim bez turbo i kompresora) silniku, wytwarzane spaliny są wypuszczane rurą wydechową i nie ma w tym żadnego profitu. Straty też raczej nie – chyba, że ktoś sobie pospawał wydech z kolanek łazienkowych.
Fajnie byłoby jednak, gdyby móc te spaliny zaprząc do jakiejś roboty i mieć z nich pożytek, nie? No oczywiście, że tak – i właśnie od tego jest turbo. Turbosprężarka wykorzystuje spaliny do rozkręcania wirnika, dzięki czemu będzie on zasysał więcej powietrza – a to bezpośrednio przekłada się na produkowanie większej mocy przez silnik. I tak – generalnie zasada “im większe turbo, tym więcej mocy” sprawdza się i ma sens. Chyba, że wsadzimy turbosprężarkę z TIRa do Citigo – wtedy nie, bo ciśnienie spalin będzie za małe, żeby rozkręcić wirnik.
Bardziej szczegółowy opis działania turbo znajdziecie TUTAJ.
Okej, wiem - zacząłem przynudzać
Można by pomyśleć, że stosowanie turbo nie ma wad – niestety, jest wręcz przeciwnie i to jest największy problem. Bo pomijając już fakt zwiększenia komplikacji całego układu napędowego w związku z dorzuceniem do niego kolejnego mechanizmu, to trzeba także pamiętać o zjawisku turbodziury.
Turbodziura to brak mocy, który występuje w silnikach turbodoładowanych tuż po dodaniu gazu lub gdy jedziemy na zbyt niskich obrotach. I problem z turbodziurą jest taki, że im większe turbo, tym większa turbodziura – to jest logiczne.
Logiczne jest także rozwiązanie tego problemu
Skoro im większe turbo, tym większa turbodziura, to rozwiązaniem będzie zastosowanie dwóch mniejszych turbin – ograniczymy tym samym zjawisko turbodziury bez strat na mocy maksymalnej. I właśnie w tym celu stosuje się układy Twin-Turbo i Bi-Turbo, które teraz opiszę.
Twin-Turbo
Układ Twin-turbo to bardzo pokrętny sposób na usunięcie turbodziury – jest niezwykle skomplikowany, a do tego bardzo specyficzny w działaniu.
Jak pisałem – im większe turbo, tym większa turbodziura. Twin-turbo rozwiązuje ten problem, korzystając z dwóch turbin – jednej mniejszej, drugiej większej. Skomplikowanie tego układu polega jednak na tym, że podczas przyspieszania przy niskich prędkościach obrotowych silnika działa mniejsze turbo (to z mniejszą turbodziurą), by potem, gdy obroty rosną, pałeczkę przejęła większa turbina, dodatkowo podnosząc moc.
Dzięki takiemu rozwiązaniu, w niektórych autach możemy odnieść wrażenie, że czynność przyspieszania ma kilka etapów – pierwszy jest blisko obrotów jałowych, gdy nie pracuje nawet mniejsze turbo, drugi, gdy mniejsze turbo zaczyna generować ciśnienie, a trzeci, gdy duża turbosprężarka dmucha z pełną mocą, dając nam… cóż – pełną moc.
Układy Twin-Turbo bardzo upodobali sobie japońscy producenci lat 90’ w samochodach takich jak Mazda RX-7 lub Toyota Supra, ale obecnie znów zyskuje ono na popularności, na przykład w silnikach diesla produkcji VW lub Opla. I tak – ich nazewnictwo (kolejno BiTDi oraz CDTI BiTurbo) wskazuje na układ Biturbo, ale nie jest to niestety prawda, o czym się zaraz przekonacie.
Bi-Turbo
Skoro ten bardziej skomplikowany sposób na pozbycie się turbodziury mamy z głowy, to możemy zająć się tym prostszym.
W momencie, gdy pod maską samochodu znajduje się większy silnik – na przykład rzędowe 6 lub V6, czy też większy silnik w układzie widlastym, można zastosować Bi-Turbo. Wtedy także montuje się dwie turbosprężarki, ale pracują one równolegle, zupełnie niezależnie od siebie – każda z nich obsługuje konkretne cylindry i nie ma wpływu na pracę drugiej. Na przykład w przypadku silnika 2.7 V6 Bi-Turbo z Audi RS4 B5, każda z turbosprężarek obsługuje jeden rząd cylindrów.
Dzięki takiemu rozwiązaniu nie trzeba stosować jednej masywnej turbosprężarki, która będzie mieć tak samo masywną turbodziurę. Rozwiązanie to pozwala na znaczne zmniejszenie efektu turbodziury. No i unikniemy bałaganu z kolektorem wydechowym, jak to ma miejsce w Subaru, ale to taka dygresja.
Układy Bi-Turbo stosuje Audi w swoich V6 i V8, ale BMW także ma do nich słabość i stosuje je na przykład w modelu M5. Nie wolno także zapomnieć o Maserati Biturbo, które było pionierem takiego rozwiązania.
I chcielibyście pewnie, żeby to był koniec, co?
Ale w życiu nic nie jest łatwe, więc muszę dorzucić coś jeszcze.
Oprócz układów z dwoma turbinami, stosuje się także takie z trzema, a nawet czterema w jednym silniku. Oczywiście najsłynniejszy jest układ z Bugatti EB110, Veyrona oraz Chirona (i pokrewnych…).
A jeśli naprawdę zależy Wam, by zostać uznanym za nerda na jakiejś Facebookowej grupce, to zainteresuje Was informacja, że był jeszcze jeden samochód, w którym zastosowano cztery turbiny. I nie – nie chodzi mi o kolejny supersamochód wykonany z nieosiąganium. Chodzi mi o silnik o typoszeregu B57D30S0. Nic Wam to nie mówi, co? Mi też.
Mowa o sześciocylindrowym, 3-litrowym dieslu, który stosowano od 2016 do 2020 roku i tylko w modelach oznaczonych jako 50d – nieważne, czy samochód nosił oznaczenie 550d, X6 50d lub inne – silnik był ten sam. W tymże silniku stosowano jednocześnie Twinturbo i Biturbo. To znaczy, że na każde trzy cylindry przypadały dwie turbiny – czyli mniejsza napędzająca tę większą. Teoretycznie można by to nazwać Twin-Biturbo.
Takie rozwiązanie nie przyniosło specjalnej poprawy osiągów, ale hej, było i samochody z tym silnikiem można traktować jako idealne eksponaty na wystawę “Silniki Zbudowane z Myślą Ekscentryczną Lub przez Cymbałów” – w skrócie SZMELC. Innym wybitnym silnikiem, który wrzuciłbym do tego zestawienia byłby fiatowski TwinAir z modelu 500L.
