Sekvenčné preplňovanie

Sekvenčné preplňovanie je prístup k preplňovaniu navrhnutý na vyriešenie jedného z najstarších kompromisov: protikladu medzi reakciou pri nízkych otáčkach a výkonom pri vysokých otáčkach. Jediné turbodúchadlo dimenzované na silný výkon vo vrchnej časti otáčok býva pri nízkych otáčkach lenivé, kde je príliš málo energie výfukových plynov na jeho rýchle roztočenie, čo vyvoláva známy pocit oneskorenia. Sekvenčné systémy to riešia použitím dvoch turbodúchadiel s odlišnými vlastnosťami a ich uvádzaním do činnosti jedného po druhom, nie naraz.

V typickom usporiadaní sa o nižšiu časť otáčok stará malé turbodúchadlo s nízkou zotrvačnosťou. Keďže je ľahké a ľahko sa roztočí, poskytuje ostrú reakciu na plyn a užitočné plnenie takmer od voľnobehu. Ako stúpajú otáčky motora a prietok výfukových plynov, systém riadiacich ventilov postupne uvádza do hry druhé, väčšie turbodúchadlo. Väčšia jednotka dokáže prepustiť oveľa viac vzduchu, a preto udržiava vysoké plnenie pri zvýšených otáčkach, kde by sa malé turbo inak zadýchalo a stalo prekážkou. Prechod je riadený tak, aby plnenie zostalo plynulé, čo motoru dáva širokú, plochú krivku krútiaceho momentu, ktorá pôsobí dychtivo od štartu aj silne vo vrchole.

Príťažlivosťou pre vodiča je takmer úplné odstránenie oneskorenia turba v spojení s priamym výkonom veľkého turba, čo je kombinácia, ktorú jediné pevné turbodúchadlo ťažko dosahuje. To robilo sekvenčné systémy lákavými pre výkonné motory, kde sa vyžadovala tak ovládateľnosť, ako aj vysoký merný výkon, pričom medzi známejšie príklady patria dvojturbový rotačný Mazda RX-7 a viaceré japonské výkonné diesely.

Tento prístup netreba zamieňať s jednoduchým paralelným dvojturbovým usporiadaním, kde dve rovnaké turbodúchadlá zásobujú každé jeden rad valcov a pracujú súčasne. Určujúcou črtou sekvenčného systému je postupné, na úlohách založené odovzdávanie medzi turbami rôznych veľkostí, riadené často zložitou sieťou riadiacich, odpúšťacích a obtokových ventilov.

Táto zložitosť je zároveň hlavnou nevýhodou systému. Ventily a riadiaca logika pridávajú náklady, hmotnosť a možné poruchové miesta a prechod medzi turbami môže byť cítiť ako skok v dodávke výkonu, ak nie je starostlivo nakalibrovaný. Z týchto dôvodov bolo sekvenčné preplňovanie v moderných motoroch do veľkej miery nahradené turbodúchadlom s premenlivou geometriou, ktoré dosahuje porovnateľne široký prevádzkový rozsah s jedinou jednotkou, ktorej nastaviteľné lopatky za chodu menia účinnú veľkosť turbíny. Konštrukcie s dvojitou špirálou ponúkajú ďalšiu cestu k širokému, pohotovému plneniu. Sekvenčné preplňovanie napriek tomu zostáva poučným medzníkom vo vývoji preplňovania a stále sa vyskytuje pri niektorých dvojturbových konfiguráciách.