Sekventielle turboladere

Sekventiel turboladning er en tilgang til turboladning, der skal løse et af de ældste kompromiser ved turboladning: afvejningen mellem reaktionsevne ved lave omdrejninger og effekt ved høje. En enkelt turbolader, dimensioneret til stærk topeffekt, har tendens til at være sløv ved lave omdrejninger, hvor der er for lidt udstødningsenergi til at få den til at spinde hurtigt op, hvilket giver den velkendte fornemmelse af turbohul. Sekventielle systemer adresserer dette ved at bruge to turboladere med forskellige egenskaber og sætte dem i sving efter hinanden frem for på samme tid.

I en typisk opbygning håndterer en lille turbolader med lav inerti den nedre del af omdrejningsområdet. Fordi den er let og nem at spinde op, giver den skarp reaktion på speederen og brugbart ladetryk næsten fra tomgang. Efterhånden som omdrejningstallet og udstødningsstrømmen stiger, sætter et system af styreventiler gradvist en anden, større turbolader i sving. Den større enhed kan flytte langt mere luft og opretholder derfor højt ladetryk ved høje omdrejninger, hvor den lille turbo ellers ville løbe tør for luft og blive en begrænsning. Overdragelsen styres, så ladetrykket forbliver kontinuerligt, hvilket giver motoren en bred, flad momentkurve, der føles både ivrig fra start og stærk i toppen.

Det tiltrækkende for føreren er en næsten fuldstændig eliminering af turbohul kombineret med en stor turbos rene effekt, en kombination, som en enkelt fast turbolader har svært ved at levere. Det gjorde sekventielle systemer attraktive til ydelsesmotorer, hvor man krævede både trækkraft i bunden og høj specifik effekt, med den dobbeltturbo-ladede Wankel-motor i Mazda RX-7 og flere japanske ydelsesdiesler blandt de mere kendte eksempler.

Tilgangen må ikke forveksles med simple parallelle dobbeltturbo-opsætninger, hvor to identiske turboladere hver forsyner en cylinderbank og arbejder samtidigt. Det definerende træk ved et sekventielt system er den trinvise, rollebaserede overdragelse mellem turboladere af forskellig størrelse, styret af et ofte indviklet net af styre-, wastegate- og bypassventiler.

Denne kompleksitet er også systemets største ulempe. Ventilerne og styrelogikken tilføjer omkostninger, vægt og potentielle svigtpunkter, og overgangen mellem turboerne kan mærkes som et trin i leveringen, hvis den ikke er omhyggeligt kalibreret. Af de grunde er sekventiel turboladning i moderne motorer i vid udstrækning blevet afløst af turboladeren med variabel geometri, der opnår et tilsvarende bredt arbejdsområde med en enkelt enhed, hvis justerbare skovle ændrer turbinens effektive størrelse undervejs. Twin-scroll-designs tilbyder en anden vej til bredt og reaktionsvilligt ladetryk. Sekventiel turboladning er ikke desto mindre stadig en lærerig milepæl i turboladningens udvikling og findes endnu på nogle dobbeltturbo-opsætninger.