Двойно турбо (twin-turbo)

Двигателят с двойно турбо използва два турбокомпресора вместо един, за да преодолее компромисите, присъщи на всяко единично устройство за принудително пълнене. Едно турбо трябва да бъде оразмерено като компромис: малкото се завърта бързо, но се задъхва при високи обороти, докато голямото пропуска добре в горната част на диапазона, но реагира бавно в ниските обороти. Използването на два турбокомпресора дава на инженерите втора степен на свобода, която им позволява да разширят мощностния диапазон, да увеличат общото налягане на пълнене или да подобрят пълненето по начин, който едно устройство трудно постига.

Двете основни компоновки се различават коренно по предназначение. При паралелното двойно турбо два еднакво оразмерени турбокомпресора работят едновременно, като всеки обикновено обслужва един ред цилиндри при двигател с V-образна конфигурация. Тъй като всяко турбо поема само половината от газовете и въздуха на двигателя, турбините са по-малки и по-леки, отколкото би трябвало да бъде едно турбо, затова се завъртат по-бързо и намаляват забавянето, като същевременно осигуряват въздушния поток, който голям двигател изисква. Това прави паралелните схеми естествен избор за компоновки V6 и V8, при които двата реда удобно осигуряват отделни потоци отработени газове.

Последователното двойно турбо работи доста по-различно, използвайки двата турбокомпресора на етапи в оборотния диапазон. При ниски обороти едно малко турбо върши работата, осигурявайки бързо налягане на пълнене и минимално забавяне. С нарастването на оборотите и потока газове управляваща система постепенно включва втория, често по-голям турбокомпресор, за да поддържа силно налягане на пълнене там, където малкият агрегат сам не би се справил. Резултатът е широко и плавно разпределение на въртящия момент от ниски до високи обороти, което на практика съчетава отзивчивостта на малко турбо с високооборотния капацитет на голямо, макар и с цената на значителна сложност в тръбопроводите и управлението.

За водачите привлекателността на двойното турбо е представяне, което усещаш едновременно мигновено и неотслабващо. Добре изпълнените системи осигуряват мощен въртящ момент в ниските обороти, премахват голяма част от мъртвата зона, характерна за по-старите коли с едно турбо, и поддържат мощността чак до ограничителя. Затова схемите с двойно турбо са разпространени при мощните спортни двигатели — от спортни седани и гранд туреъри до суперавтомобили — където съчетават висока отдаваност с управляемо и приложимо подаване на мощност.

Недостатъците са цената, теглото, топлината и сложността. Два турбокомпресора, свързаните с тях колектори, интеркулери, маслени и охладителни магистрали и управляващи клапани оскъпяват системата и претрупват и без това горещото моторно отделение, а последователните системи в частност разчитат на сложно управление, за да превключват между турбините без забележим преход. Много двигатели постигат подобни цели по-просто с едно турбо с двоен канал или с променлива геометрия, затова схемите с двойно турбо се избират там, където крайните възможности оправдават усложнението. С подходящ интеркулер и поддръжка те остават крайъгълен камък в проектирането на високопроизводителни двигатели.