Twin-scroll turbopunjač

Twin-scroll turbopunjač usavršena je inačica običnog turbopunjača s jednim ulazom koja poboljšava odziv na papučicu gasa i prednabijanje pri niskim okretajima jer pametnije upravlja ispušnim plinovima. Umjesto da sve ispušne plinove motora vodi u jedan zajednički prolaz, on tok dijeli u dva odvojena kanala, tzv. ulaza (scrolls), unutar kućišta turbine, pri čemu svaki uredenije isporučuje svoje impulse turbinskome kolu. Korist je turbopunjač koji se ranije i oštrije pokreće bez troška i složenosti drugoga turbopunjača.

To načelo rješava problem svojstven višecilindričnim motorima: smetnju ispušnih impulsa. Kako svaki cilindar pali i otvara svoj ispušni ventil, on niz ispušni razdjelnik šalje tlačni impuls. U klasičnoj izvedbi s jednim ulazom ispušni plinovi cilindra koji započinje svoj ispušni takt mogu se sudariti s preostalim tlakom drugoga cilindra čiji se ventili još preklapaju, što djelomično poništava energiju i remeti ispiranje cilindra. Kućište s dvostrukim ulazom grupira cilindre tako da oni čiji su ispušni događaji u protufazi napajaju različite ulaze — kod tipičnog četverocilindričnog motora cilindri jedan i četiri u jedan kanal, a dva i tri u drugi — pa ostaju impulsi razdvojeni i očuvana im je energija.

Držeći te impulse čistima i odvojenima, više kinetičke i tlačne energije ispušnih plinova stiže do turbine i razvrti je, a cilindri lakše dišu jer se ne bore protiv protutlaka svojih susjeda. Praktičan učinak za vozača jest smanjena turborupa i osjetno snažniji odziv pri niskim okretajima, uz tlak prednabijanja koji se gradi ranije u području okretaja. To poboljšava i učinkovitost sagorijevanja pri malim opterećenjima te može podržati agresivnije otvaranje ventila, čime doprinosi i performansama i potrošnji.

Posebna je snaga twin-scroll izvedbe to što širok i lako dostupan tlak prednabijanja isporučuje iz jednoga, razmjerno jednostavnog i robusnog turbopunjača. Postiže velik dio odzivnosti nekoć vezane uz manje ili sekvencijalne izvedbe, a zadržava jednostavnu mehaničku građu, bez dodatnih turbina, složenih ventila ili upravljačke elektronike. To je čini privlačnom proizvođačima koji traže dobar spoj odziva, vršne snage i pouzdanosti uz skromnu cijenu, pa je postala uobičajena na rasprostranjenim turbopunjenim benzinskim motorima.

Taj pristup ipak nosi nekoliko ograničenja. Zahtijeva posebno oblikovano razdijeljeno kućište turbine i pažljivo izveden ispušni razdjelnik koji oba toka drži odvojenima sve do turbine, što otežava smještaj i lijevanje. Prednost mu je najveća na motorima čiji broj cilindara i redoslijed paljenja dopuštaju čistu podjelu na dva toka, a pri samome vrhu područja okretaja njegova se prednost pred dobrim jednoulaznim kućištem smanjuje. Unutar obitelji rješenja za prednabijanje, twin-scroll turbopunjač zauzima pragmatičnu sredinu između osnovnoga turbopunjača s jednim ulazom i složenijih izvedaba s dva turbopunjača te sekvencijalnih i promjenjivogeometrijskih sustava.