TwinPower Turbo në motorët BMW, si ndryshojnë dhe cilat janë avantazhet e tyre. Biturbo dhe twin-turbo

Koncepti dhe parimi i funksionimit të një sistemi turbocharging të quajtur Twin Turbo. Foto të motorit të ri turbocharged Biturbo, video dhe diagrame.

Çfarë është dhe si funksionon?

Twin Turbo në anglisht do të thotë turbo i dyfishtë dhe në këtë sistem turbocharging ka dy turbocharger. Në fillim, turbochargers u përdorën për të kapërcyer inercinë e sistemit. Në ditët e sotme, përdorimi dhe aplikimi i këtyre turbombushësve është rritur ndjeshëm pasi redukton konsumin e karburantit. Fuqia e prodhimit rritet dhe ndihmon në ruajtjen e çift rrotullues të vlerësuar në një gamë të gjerë të shpejtësive të motorit.

Llojet e Twin Turbo dhe dallimet e tyre

Ekzistojnë tre lloje të qarqeve Twin Turbo: sekuenciale, paralele dhe të shkallëzuara. Këto tre skema ndryshojnë nga njëra-tjetra në vendndodhjen, karakteristikat dhe sekuencën e turbochargers. Sistemi elektronik i kontrollit rregullon mirë funksionimin e turbochargers. Sistemi përfshin sensorë të hyrjes, aktivizues të valvulave të kontrollit të rrjedhës së ajrit dhe karburant të ricikluar.

Marka tregtare e sistemit të turbocharging është Twin Turbo, por ekziston një emër tjetër për këtë sistem - "Biturbo". Nuk është plotësisht e saktë në burime të ndryshme informacioni të perceptohet Biturbo si një sistem me një funksion paralel turbocharger.

Video: si funksionon turbina:

1. Parallel Twin Turbo ose Biturbo

Për të arritur fuqinë më të lartë të mundshme, sistemi i renditjes Twin Turbo minimizon efektet e vonesës turbo. Ato përdoren si për motorët me naftë ashtu edhe për benzinë. Në vitin 2011, BMW prezantoi një sistem me tre turbochargers sekuencialë dhe e quan atë Triple Turbo.

Valvula e anashkalimit të gazit të mbeturinave mbyllet në shpejtësi të ulëta të motorit. Gazrat e djegura kalojnë përmes turbombushësit të vogël, me fuqi maksimale dhe inerci minimale, dhe kalojnë më tej nëpër turbombushësin e madh. Dhe meqenëse presioni i gazrave të shkarkimit nuk është i fortë, prandaj, turbina e madhe praktikisht nuk rrotullohet. Valvula e anashkalimit të shtytjes mbyllet në hyrje dhe ajri furnizohet në seri përmes kompresorëve të mëdhenj dhe të vegjël.

Funksionimi i përgjithshëm i turbochargerëve fillon të bëhet me një rritje të shpejtësisë. Dhe gradualisht valvula e anashkalimit të gazrave të djegur fillon të hapet. Turbina e madhe fillon të rrotullohet gjithnjë e më intensivisht, pasi një pjesë e gazrave të shkarkimit kalon drejtpërdrejt përmes saj.

Një kompresor i madh në hyrje me një presion të caktuar fillon të ngjesh ajrin, por presioni nuk është shumë i lartë dhe ajri i kompresuar më pas hyn në kompresorin e vogël, ku presioni vazhdon të rritet. Në këtë rast, valvula e anashkalimit mbetet e mbyllur. Valvula e anashkalimit të gazit të gripit hapet plotësisht me ngarkesë të plotë. Turbina e vogël ndalon dhe e madhja fillon të rrotullohet deri në frekuencën maksimale, pasi gazrat e djegur kalojnë pothuajse plotësisht. Presioni i ngarkimit arrin vlerën maksimale në hyrjen e kompresorit të madh, ndërsa kompresori i vogël ndërhyn me ajrin. Dhe në një pikë të caktuar, valvula e anashkalimit të nxitjes hapet dhe ajri i kompresuar rrjedh direkt në motor.

Falë sistemit të dyfishtë turbombushës, çift rrotullimi nominal arrihet menjëherë dhe mbahet në një gamë të gjerë të shpejtësive të motorit. Kjo arrin një rritje maksimale të fuqisë. Në këtë mënyrë, sistemi ruan performancën e shkëlqyer të turbochargers në të gjitha kushtet e funksionimit të motorit. Sistemi shpjegon gjithashtu kundërshtimin e njohur të motorëve me naftë midis fuqisë maksimale në rpm të lartë dhe çift rrotullues të lartë në rpm të ulët.

Video rreth Twin Turbo: si funksionon

08/06/2013

Teknologjia BMW TwinPower Turbo e motorit të ri me katër cilindra.
Ky motor i ri është njësia më e fuqishme në gjeneratën e re të motorëve me benzinë ​​me katër cilindra. Trupat e fuqisë bazohen në një motor bazë të optimizuar për fërkim, performanca e të cilit ndikohet kryesisht nga teknologjia e injektimit dhe e rritjes. Për sa i përket dizajnit, motori bazohet në një motor modern me gjashtë cilindra në linjë, të vlerësuar me çmime, me teknologjinë BMW TwinPower Turbo, i cili ka vendosur standardin për shpërndarjen dinamike të fuqisë dhe efikasitetin mbresëlënës në klasën e tij.
Komponentët e kësaj teknologjie të pashembullt përfshijnë Injeksion me precizion të lartë, karikimin me lëvizje dyfishe, kohën e valvulave të ndryshueshme të dyfishtë VANOS dhe VALVETRONIC.
Fuqia e BMW 328i e re, e armatosur në këtë mënyrë, arrin kufijtë e fuqisë që motorët tradicionalë me aspirim natyral arrijnë vetëm me një numër të madh cilindrash dhe zhvendosje. Sidoqoftë, dizajni i motorit me një bllok cilindrash tërësisht prej alumini është më i lehtë dhe më kompakt se një motor me gjashtë cilindra me fuqi të ngjashme. Përfitimet e dinamizmit janë të qarta: falë ngarkesës së reduktuar të boshtit të përparmë, BMW Sports Sedan rrit më tej shkathtësinë dhe shfaq karakteristika të optimizuara të drejtimit dhe drejtimit.

Presioni Twin Scroll.
Motori i ri me katër cilindra është nën presion sipas parimit Twin Scroll (një turbongarkues me dy "rrotulla"): rrjedhat e gazit të shkarkimit të cilindrave 1 dhe 4, si dhe cilindrat 2 dhe 3, drejtohen veçmas në një spirale në rrota e turbinës. Kështu, në shpejtësi të ulëta të motorit, ndodh vetëm një mbrapsht presion i lehtë i gazit të shkarkimit dhe efektet e pulsimeve të presionit në rrjedhat e gazit mund të përdoren në mënyrë më efektive. Si rezultat, motori i përgjigjet me përgjegjshmëri çdo komande të pedalit të gazit dhe përshpejton shpejt, gjë që klienti BMW e kupton drejtpërdrejt në kënaqësinë e drejtimit.

VALVETRONIC, VANOS i dyfishtë dhe injeksion direkt.
Fuqia e lartë me emetime të reduktuara arrihet nëpërmjet përdorimit të sistemit të kontrollit të goditjes së valvulave pa shkallë VALVETRONIC dhe sistemit të kohës së ndryshueshme të valvulave Double VANOS. Sistemi VALVETRONIC i gjeneratës së fundit është i pajisur me një servo motor të optimizuar me një sensor të integruar dhe funksionon me shpejtësi më të larta kontrolli.
Meqenëse rregullimi i ngritjes së valvulës në anën e marrjes është i qetë, valvula konvencionale e mbytjes mund të shpërndahet. Meqenëse masa e ajrit kontrollohet brenda motorit, ishte e mundur të optimizoheshin reagimet e njësisë së energjisë, dhe humbjet e mbytjes gjatë shkëmbimit të gazit u minimizuan.
Për më tepër, efikasiteti i lartë i motorit sigurohet nga injeksioni i drejtpërdrejtë me precizion të lartë të benzinës me injeksion me precizion të lartë. Karburanti injektohet nga grykat solenoid të vendosura në qendër midis valvulave. Duke qenë se injektimi bëhet në afërsi të kandelave dhe në një presion maksimal prej 200 bar, sigurohet djegie uniforme dhe e pastër. Për më tepër, efekti ftohës i karburantit të injektuar drejtpërdrejt kontribuon në një raport më të lartë kompresimi sesa në motorët e injektimit të kolektorit të marrjes, gjë që përmirëson më tej efikasitetin.

Twinturbo dhe biturbo cili është ndryshimi dhe cilat janë dallimet

Ndryshe nga sa mendojnë disa “ekspertë”, emri i sistemit biturbo ose turbo binjake mos shfaqni skemën e funksionimit të turbinës - paralele ose sekuenciale (sekuenciale).

Për shembull, një Mitsubishi 3000 VR-4 ka një sistem turbocharging të quajtur TwinTurbo (turbo binjake). Makina ka një motor V6 dhe ka dy turbina, secila prej të cilave përdor energjinë e gazrave të shkarkimit nga tre cilindrat e saj, por ato fryhen në një kolektor të zakonshëm të marrjes. Për shembull, makinat gjermane kanë sisteme të ngjashme në parimin e funksionimit, por ato quhen jo twinturbo, por BiTurbo.
Toyota Supra inline-six ka dy turbina, sistemi i karikimit turbo quhet TwinTurbo (twin-turbo), por ato funksionojnë në një sekuencë të veçantë, duke u ndezur dhe fikur duke përdorur valvola të posaçme mbeturinash.
Ekzistojnë gjithashtu dy turbina në makinën Subaru B4, por ato funksionojnë në mënyrë sekuenciale: me shpejtësi të ulët fryn një turbinë e vogël, dhe me shpejtësi të lartë, kur dështon, lidhet një turbinë e dytë më e madhe.

Tani le t'i analizojmë të dy sistemet me radhë. bi-turbo (biturbo) dhe turbo binjake (twinturbo), ose më mirë, çfarë shkruhet për ta në "këta Interneti juaj":

Bi-turbo (biturbo) është një sistem turbocharging i përbërë nga dy turbina të lidhura në seri. Në sistem biturbo përdorni dy turbina, njëra e vogël dhe tjetra më e madhe. Turbina e vogël rrotullohet më shpejt, por me shpejtësi të lartë të motorit, turbina e vogël nuk mund të përballojë ngjeshjen e ajrit dhe krijimin e presionit të kërkuar. Pastaj lidhet një turbinë e madhe, duke shtuar një ngarkesë të fuqishme të ajrit të kompresuar. Rrjedhimisht, vonesa (ose vonesa turbo) minimizohet dhe formohet një dinamikë e njëtrajtshme nxitimi. Sistemet biturbo nuk është një kënaqësi shumë e lirë dhe zakonisht instalohet në makina të klasit të lartë.
Sistemi biturbo (bitrubo) mund të instalohet si në një motor V6, ku çdo turbinë do të instalohet në anën e saj, por me një hyrje të përbashkët. Ose në një motor në linjë, ku turbina është instaluar përgjatë cilindrave (për shembull, 2 për një turbinë të vogël dhe 2 për një turbinë të madhe), ose në mënyrë sekuenciale, kur një tub i madh është instaluar fillimisht në kolektorin e shkarkimit, dhe më pas një i vogel.

Turbo binjake (twinturbo) - ky sistem eshte ndryshe nga bi-turbo në atë që synon jo zvogëlimin e vonesës së turbos ose nivelimin e dinamikës së përshpejtimit, por rritjen e performancës. Në sisteme turbo binjake (twinturbo), përdoren dy turbina identike, kështu që performanca e një sistemi të tillë turbocharging është më efikas se sistemet me një turbinë. Përveç kësaj, nëse përdorni 2 turbina të vogla, të ngjashme në performancë me një turbinë të madhe, mund të zvogëloni turbolagun e padëshiruar. Por kjo nuk do të thotë se askush nuk po përdor dy turbina të mëdha. Për shembull, në një gërmim serioz, dy turbina të mëdha mund të përdoren për më shumë performancë. Sistemi turbo binjake mund të funksionojë si në motorët në formë V ashtu edhe në ato në linjë. Sekuenca e ndezjes së turbinave mund të ndryshojë, si në biturbo sistemeve.

Në përgjithësi, për argëtim edhe më shumë, askush nuk ju shqetëson të futni 3 (!) turbina ose më shumë në të njëjtën kohë. Qëllimi është i njëjtë si për turbo binjake... Më duhet të them që kjo përdoret shpesh në garat e tërheqjes dhe kurrë në makinat e prodhimit.

BWM dikur ishte armiku kryesor i turbocharging (dhe me rrota të përparme), por sot, në të vërtetë nuk ka një motor të inxhinierisë bavareze që ia vlen koha jonë që nuk vjen me të paktën një turbo, megjithëse ata gjithashtu hapën rrugën për naftë me performancë me sistemet e tyre "M" tri-turbo dhe katër-turbo.

TwinPower luan një rol të rëndësishëm kur bëhet fjalë për motorët me benzinë ​​dhe naftë BMW efikase dhe dinamike. Por çfarë është TwinPower Turbo në realitet dhe çfarë i ofron ai botës së automobilave?

Kur bëhet fjalë për motorët me benzinë, TwinPower Turbo ka tre komponentë që zbatohen për çdo motor me tre deri në dymbëdhjetë cilindra: valvetronik, injektim direkt i karburantit dhe turbocharging. Ndërkohë, turbodieselët përdorin injeksionin Common Rail.

Valvetronic, që nënkupton valvulën e ndryshueshme dhe elektronike, është një teknologji e zhvilluar nga BMW që lejon optimizimin e konsumit duke rregulluar ngritjen e valvulave. Prodhuesi i automjeteve thotë se kjo teknologji do të zvogëlojë në mënyrë të vetme konsumin e karburantit me 10 për qind, duke ofruar gjithashtu përgjigje më të mirë.

Ky emër i zakonshëm që njerëzit e lidhin me BMW-të në fakt fsheh pas tij një teknologji të fuqishme. Kompjuterët e motorit ofrojnë kontroll të vazhdueshëm dhe të saktë mbi ngritjen e ndryshueshme të valvulës së marrjes. Ky sistem kyç do të thotë që kur shtypni pedalin e gazit, sistemi i softuerit kontrollon sa hapen valvulat në vend të pllakës së mbytjes së sistemit të marrjes së rregullt.

Sistemi përdor një grup tjetër lëkundësish që kontrollohen nga një bosht me gunga që funksionon në mënyrë elektronike. Për shkak se ky sistem mund të rregullojë valvulat nga hapja plotësisht në pothuajse të mbyllura, motori nuk ka nevojë të rrotullohet aq shumë për të rritur ngarkesën.

Valvetronic u prezantua për herë të parë në 2001 në modelin 316ti 3 Series dhe u përdor kryesisht në tregun masiv të motorëve me aspirim natyral, si N42 straight-4 dhe N52 straight-6. Sidoqoftë, ai nuk u përdor në N54 me turbo dyfishtë drejt-6. Në vend të kësaj, modeli i vetëm turbo N55 straight-6 që e zëvendësoi atë në 2009 duke ofruar të njëjtin prodhim dhe N74 me turbo dyfishtë V12 në serinë 7 të lartë, kaluan në Valvetronic. Pas kësaj, teknologjia ishte sigurisht jo vetëm në makinat e mëdha të BMW-së, por edhe në motorët më të vegjël turbo të ofruar në Serinë 1.

BMW përdor emrin High Precision Injection për sistemin e saj të injektimit të drejtpërdrejtë me injektorë qendrorë me shumë vrima, të cilat gradualisht zëvendësuan sistemet e injektimit portual në vitet 2000. Të dy motorët BMW me aspirim natyral dhe turbocharged përdorën injektorë piezo. Sidoqoftë, motori i ri turbo me gjashtë cilindra N55 i BMW-së, i cili është përdorur që nga viti 2010 në modele si 335i, 535i, X3, X5 dhe X5, përdor një sistem injeksioni të tipit solenoid të zhvilluar nga Bosch. Ky sistem ka shumë të ngjarë të jetë zgjedhur për të mbajtur makinat me çmime konkurruese (të lira) në SHBA.

Emri "TwinPower Turbo" ka ngatërruar shumë njerëz se çfarë fshihet nën kapuçët e BMW-ve të tyre. Kjo për shkak se emri përshkruan motorët e vetëm dhe dy turbo, pavarësisht nga ajo që mund të sugjerojë emri.

Madje pati një padi kolektive kundër BMW për ngatërrimin e kaq shumë njerëzve. Duke e quajtur TwinPower Turbo një "binjak të rremë", padia e BMW tha se bavarezët janë fajtorë për reklama të rreme në përpjekjen për të përdorur fjalën "binjak" në emër kur motorët përdorin vetëm një turbo të vetme.

TwinPower Turbo fillimisht u shfaq në motorët me rrotullim të dyfishtë, një turbo (i lançuar në Serinë 5 Gran Turismo në 2009, i ndjekur nga E90 335i, 135i, X3 dhe X5 në 2010) duke filluar me N55 (zëvendësim me turbo me gjashtë cilindra për twin). turbo N54) dhe N74 (6 litra V12 twin-turbo në 760i dhe 750Li) në 2009. Turbocharging me dy rrotullime është në thelb teknologjia kryesore për BMW-të TwinPower Turbo, por jo të gjithë e kanë atë në ditët e sotme.

Dizajni me rrotullime të dyfishta fillon me një kolektor shkarkimi që ndan gazrat e shkarkimit që mund të ndërhyjnë me njëri-tjetrin, pasi gazrat rrjedhin dy herë nëpër spirale të ndryshme të quajtura "rrotulla". Turbo ka dy grykë me grykë të ndryshëm, një më i vogël dhe më i mprehtë për përgjigje më të mirë të nivelit të ulët dhe një tjetër më i madh dhe më pak me kënd që vjen me kërkesa të larta prodhimi. BMW e quan kolektorin e saj të veçantë të shkarkimit Cylinder-bank Comprehensive Manifold ose shkurt CCM.

Siç e përmendëm më lart, motorët modernë BMW TwinPower "nuk përdorin domosdoshmërisht turbombushës me dy rrotullime, por ata kanë një kolektor të veçantë shkarkimi që kap më shumë impulse shkarkimi për të ushqyer turbo-n dhe kështu krijojnë më shumë fuqi me më pak vonesë.

Revolucioni me tre cilindra: B37 dhe B38 TwinPower Turbo Benzinë ​​dhe Naftë

Një revolucion po vjen në rrugën tonë nga BMW: motorë me tre cilindra, si benzinë ​​ashtu edhe naftë që mund të rivalizojnë ata shumë më të mëdhenj. Këto janë ndërtuar sipas strategjisë modulare të motorit duke përdorur të gjithë të njëjtat cilindra 500cc dhe ofrojnë teknologjinë TwinPower Turbo me fuqi nga 120 deri në 220 kuaj fuqi.

Tani për tani, ne e dimë se nafta ishte koduar me emrin B37 dhe benzina B38, megjithëse nuk e dimë ende se cilat janë variantet dhe rezultatet specifike të tyre. Aplikimet e tyre të para janë në makinën sportive hibride dhe më e rëndësishmja në Serinë FWD 1 dhe familjen. Ato përdoren tashmë nga RWD dhe në pjesën e poshtme të gamës.

Turbo-të më të mirë me katër goditje në botë

Le t'i nisim gjërat nga pak, apo jo? Në vitin 2004, filloi prodhimi për një motor të drejtë-4, i bashkë-zhvilluar me PSA Peugeot Citroen. Si një MINI, ne e njohim këtë motor turbo nga Cooper S dhe JCW, por në vitin 2011, BMW kishte nevojë për aftësitë e tij dhe doli me modelin N13, i cili kishte një strehë të ndryshme të filtrit të vajit që e lejonte atë të vendosej gjatësore në Seria RWD 1. Motori ishte i pajisur me modele si modeli 114i 101 kf, 116i me 134 kf apo modeli 118i me 170 kf.

Ndoshta motori më i rëndësishëm për BMW për momentin është i ashtuquajturi N20, një motor 2.0-litërsh me turbocharged të drejtë, i cili gjithashtu ka "TwinPower Turbo" të shkruar në kapakun e motorit. Ky motor ka zëvendësuar direkt-6 me aspirim natyral në BMW "20i" dhe "28i" dhe është një alternativë e zbatueshme dhe shumë efikase.

N20 ka 1997cc dhe ka dy faza të prodhimit, në varësi të modelit që blini. Versioni 184 PS është më pak i fuqishmi dhe është i disponueshëm në X1 dhe xDrive20i aktual, F30 320i, 520i dhe Z4 sDrive20i. Ndërkohë, versioni më i mirë i këtij motori 2.0-litërsh TwinPower prodhon 245 PS dhe përdoret nga F30 328i, 528i si dhe modelet X1, X3 dhe Z4 me emra të ngjashëm.

Straight-6 TwinPower Turbo: N55

Kur shtoni teknologjinë TwinPower Turbo në një motor me gjashtë të drejtë, avantazhet bëhen vërtet të dukshme. Motori me rrotullim të dyfishtë N55 zëvendësoi konfigurimin më të shtrenjtë me dy turbo të N54 në vitin 2009. Por të dy motorët ofrojnë pak a shumë të njëjtat avantazhe. Është arritur prodhim i krahasueshëm me V8 4.0-litërsh të BMW-së, me një bllok më të lehtë dhe çift rrotullues më të ulët, edhe më të nxirë që gjendet në S65 V8 me fuqi të lartë të E92 M3.

N55 bazë prodhon 302 hp (305 PS) dhe 300 lb-ft (400 Nm) çift rrotullues. Është i disponueshëm në makina si 335i, 135i dhe të gjitha modelet SUV. Ekziston një version edhe më i fuqishëm i quajtur N55HP, i cili prodhon 315 hp (320 PS) dhe 330 lb-ft (450 Nm) çift rrotullues, i përdorur nga modelet e nivelit të lartë si 640i, 740i dhe madje edhe super hatchback sportiv M140i.

Motori bëri debutimin e tij me Serinë 5 GT në 2009. I pajisur me këtë version të përmirësuar të gjashtë cilindrave, BMW 535i Gran Turismo thuhet se është në gjendje të përshpejtojë nga ndalesa në 100 km/h (62 mh) në 6.3 sekonda, me një shpejtësi maksimale të kufizuar në 250 km/h (155 mph). Për sa i përket ekonomisë/autonomisë së karburantit, BMW 535i GT ka 8.9 litra / 100 kilometra ose 31.7 mpg, ndërsa vlerësimet e CO2 rriten në 209 gram për kilometër.

Motori inovativ me benzinë ​​me 3 cilindra me butësinë e tij të jashtëzakonshme, motori me benzinë ​​me 4 cilindra dhe fituesi i shumëfishtë i çmimit vjetor ndërkombëtar "Motori i Vitit", motori me benzinë ​​me linjë BMW TwinPower Turbo vendos standarde të reja. Këta motorë të gjeneratës së re janë edhe më efikas në karburant, më të pastër dhe më të fuqishëm se paraardhësit e tyre. Teknologjitë inovative, të cilat janë themelet e strategjisë BMW EfficientDynamics, kombinojnë sistemet më të fundit të injektimit të karburantit, sistemet Valvetronic duke përfshirë Double-VANOS dhe teknologjitë inovative të turbocharging. Rezultati është një grup fuqie veçanërisht efikas që tregon qartë ekspertizën e BMW-së në teknologjinë e motorit.