Twin-scroll turbó

A twin-scroll turbófeltöltő a hagyományos egycsatornás turbó továbbfejlesztése, amely a kipufogógáz okosabb kezelésével javítja a gázreakciót és az alacsony fordulaton elérhető töltőnyomást. Ahelyett, hogy a motor teljes kipufogógázát egyetlen közös járatba vezetné, a turbinaházon belül két külön csatornára, scrollra osztja az áramlást, amelyek mindegyike rendezettebben juttatja a lökethullámait a turbinakerékhez. Az eredmény olyan turbó, amely korábban és élesebben pörög fel, második turbófeltöltő költsége és bonyolultsága nélkül.

Az elv a többhengeres motorok velejáró problémáját, a kipufogó lökethullámainak kölcsönös zavarását orvosolja. Ahogy minden henger gyújt és kinyit a kipufogószelepe, nyomáshullámot küld le a kipufogócsonkba. A hagyományos, egycsatornás elrendezésben az imént nyitott henger kipufogógáza beleütközhet egy másik henger maradék nyomásába, amelynek szelepei még átfedésben vannak, részben kioltva az energiát és megzavarva a hengerek átöblítését. A twin-scroll ház úgy csoportosítja a hengereket, hogy az ellentétes fázisú kipufogóeseményű hengerek külön scrollba táplálnak — egy tipikus négyhengeresen az első és a negyedik henger az egyik, a második és a harmadik a másik csatornába —, így a lökethullámok elkülönülnek és megőrzik energiájukat.

Mivel ezek a lökethullámok tisztán és elkülönülten maradnak, a kipufogógáz mozgási és nyomási energiájából több jut el a turbinához, hogy felpörgesse, a hengerek pedig szabadabban lélegeznek, mert nem kell a szomszédjaik ellennyomásával megküzdeniük. A vezető számára ennek gyakorlati hatása a csökkent turbólyuk és az érezhetően erősebb alsó tartomány, ahol a töltőnyomás korábban épül fel a fordulatszám-tartományban. Emellett javítja az égés hatásfokát kis terheléseknél, és lehetővé teszi merészebb szelepvezérlést is, ami a teljesítményhez és a takarékossághoz egyaránt hozzájárul.

A twin-scroll kialakítás különös erénye, hogy egyetlen, viszonylag egyszerű és strapabíró turbófeltöltőből ad széles, jól hozzáférhető töltőnyomást. A válaszkészség nagy részét nyújtja, amelyet egykor a kisebb vagy szekvenciális turbóelrendezésekhez kötöttek, miközben megtartja az egyszerű mechanikai felépítést, plusz turbinák, bonyolult szelepelés és vezérlőelektronika nélkül. Ettől vonzó a gyártóknak, akik mérsékelt költségen keresik a válaszkészség, a csúcsteljesítmény és a megbízhatóság jó arányát, és elterjedtté vált a mainstream turbófeltöltős benzinmotorokon.

A megoldásnak vannak korlátai. Kifejezetten erre tervezett, osztott turbinaházat és gondosan kialakított kipufogócsonkot igényel, amely egészen a turbináig elkülönítve tartja a két áramot, ami nehezíti a beépítést és az öntést. Előnye azoknál a motoroknál a legnagyobb, amelyek hengerszáma és gyújtási sorrendje tiszta kétfelé osztást enged, a fordulatszám-tartomány legtetején pedig egy jó egycsatornás turbóhoz képest szűkül az előnye. A feltöltési megoldások családjában a twin-scroll turbó pragmatikus középútként helyezkedik el egy alap egycsatornás turbó és a bonyolultabb twin-turbo, szekvenciális és változó geometriájú rendszerek között.