2852
Більшість сучасних двигунів із наддувом оснащуються або класичною турбіною, або механічним нагнітачем. Проте деякі автомобільні інженери наважилися поєднати обидві технології в одному агрегаті. Цей архітектурний підхід отримав назву twincharging.
Чим відрізняються турбіна і механічний нагнітач
Обидва пристрої примусово нагнітають у циліндри збільшену порцію повітря, що дає змогу ефективніше спалювати паливо й отримувати додаткову потужність. Турбокомпресор живиться енергією відпрацьованих газів, які розкручують крильчатку турбіни. На низьких обертах вихлопного потоку зазвичай бракує енергії для швидкого нарощування тиску, тому виникає турболаг, тобто затримка реакції на натискання акселератора.
Механічний компресор працює за іншим принципом: він отримує крутний момент безпосередньо від колінчастого вала, переважно через пасову передачу. Завдяки цьому наддув доступний практично миттєво, що суттєво покращує динаміку на низьких обертах. Щоправда, на відміну від турбіни, такий компресор відбирає частину корисної потужності двигуна на власне обертання.
Як працюють два нагнітачі разом
У моторах із подвійним наддувом обидва вузли тісно взаємодіють: механічний нагнітач страхує силовий агрегат на низьких обертах, доки турбіна ще набирає робочі оберти. Щойно потік вихлопу стає достатньо потужним, навантаження поступово переходить на турбокомпресор. Залежно від схеми механічний компресор може або повністю від’єднуватися від приводу за допомогою муфти, або обходитися спеціальним повітряним клапаном. Завдяки такій синергії двигун демонструє максимально лінійну й рівномірну тягу в широкому діапазоні обертів.
Яскравим прикладом стала поява у 2006 році силового агрегату Volkswagen 1.4 TSI Twincharger, яким комплектували окремі модифікації моделей Golf, Scirocco, Polo, а також деякі автомобілі марок SEAT і Skoda. Схожу ідею втілила компанія Volvo у двигунах лінійки Drive-E T6: дволітровий чотирициліндровий мотор поєднав нагнітач і турбіну, гарантуючи впевнений старт і потужне прискорення на трасі. Таку установку можна було зустріти під капотом Volvo XC90 та S90.
Серед інших зразків вирізняється ралійна Lancia Delta S4 із 1,8-літровим мотором, гоночна версія якого видавала близько 480 кінських сил. Також згадується мініатюрний японський Nissan March Super Turbo з об’ємом лише 930 кубічних сантиметрів і потужністю близько 110 к.с. Технологія знаходила застосування і в гібридних комплексах Volvo T8, де до тандему турбіни та компресора долучався ще й електромотор.
Головним гальмом масового поширення стала надзвичайна складність конструкції. Два нагнітачі потребують розгалуженої мережі патрубків, додаткових контурів охолодження, складних електронних алгоритмів керування та вільного простору під капотом. Це призводить до збільшення спорядженої маси, здорожчання виробництва та зниження загального рівня надійності.
Сучасні компактні турбіни зі змінною геометрією та передовою електронікою здатні ефективно нівелювати турболаг без громіздких додаткових надбудов. Для більшості автовиробників звичайний високотехнологічний турбомотор виявився простішим і рентабельнішим рішенням. Проте twincharger назавжди увійшов в історію як блискучий інженерний експеримент, що розширив межі можливостей компактних двигунів.
Джерело: uamotors.com.ua
