Turbo twin-scroll

Turbocompresorul twin-scroll este o rafinare a turbocompresorului obișnuit, cu o singură intrare, care îmbunătățește răspunsul la accelerație și presiunea de supraalimentare la turații joase printr-o gestionare mai inteligentă a gazelor de evacuare. În loc să direcționeze toate gazele motorului într-un singur canal comun, le împarte în două canale separate, sau spirale, în interiorul carcasei de turbină, fiecare livrând impulsurile către roata de turbină într-un mod mai ordonat. Avantajul este un turbo care intră în funcțiune mai devreme și mai prompt, fără costul sau complexitatea unei a doua unități.

Principiul rezolvă o problemă inerentă motoarelor cu mai mulți cilindri: interferența impulsurilor de evacuare. Pe măsură ce fiecare cilindru declanșează arderea și își deschide supapa de evacuare, trimite un impuls de presiune prin colector. Într-o configurație clasică, cu o singură spirală, gazele unui cilindru aflat la începutul cursei de evacuare se pot ciocni cu presiunea remanentă a altui cilindru ale cărui supape se află încă în suprapunere, anulând parțial energia și perturbând baleiajul cilindrilor. O carcasă twin-scroll grupează cilindrii astfel încât cei ale căror evacuări sunt defazate să alimenteze spirale diferite — la un patru cilindri tipic, cilindrii unu și patru într-un canal, iar doi și trei în celălalt — păstrând impulsurile separate și conservându-le energia.

Menținând aceste impulsuri curate și distincte, o parte mai mare din energia cinetică și de presiune a gazelor ajunge la turbină pentru a o roti, iar cilindrii respiră mai liber, fiindcă nu se luptă cu contrapresiunea creată de vecinii lor. Efectul practic pentru șofer este un turbo lag redus și un răspuns la turații joase vizibil mai puternic, presiunea de supraalimentare apărând mai devreme în plaja de turații. Totodată, îmbunătățește eficiența arderii la sarcini mici și poate susține o distribuție mai agresivă, contribuind atât la performanță, cât și la economie.

Un punct forte aparte al concepției twin-scroll este că oferă o presiune amplă și accesibilă dintr-un singur turbocompresor, relativ simplu și robust. Atinge mare parte din promptitudinea asociată odinioară unor soluții cu turbine mai mici sau secvențiale, păstrând în același timp o configurație mecanică directă, fără turbine suplimentare, supape complexe sau electronică de control. Acest lucru îl face atractiv pentru producătorii care caută un bun echilibru între răspuns, putere maximă și fiabilitate la un cost modest, devenind frecvent pe motoarele pe benzină turbo de uz curent.

Abordarea aduce totuși câteva constrângeri. Necesită o carcasă de turbină divizată, special proiectată, și un colector de evacuare aranjat cu grijă, care să mențină cele două fluxuri separate până la turbină, ceea ce complică amplasarea și turnarea pieselor. Avantajul este maxim pe motoarele a căror număr de cilindri și ordine de aprindere permit o împărțire curată în două căi, iar la vârful plajei de turații beneficiul față de o spirală unică bună se restrânge. În familia soluțiilor de supraalimentare, turbo-ul twin-scroll ocupă o cale de mijloc pragmatică între un turbocompresor simplu și sistemele mai elaborate twin-turbo, secvențiale sau cu geometrie variabilă.