Sekvencijalni turbopunjači

Sekvencijalno prednabijanje je pristup prinudnom punjenju osmišljen da reši jedan od najstarijih kompromisa u prednabijanju: odnos između odzivnosti na niskim obrtajima i snage na visokim obrtajima. Pojedinačni turbopunjač dimenzionisan za snažnu isporuku na vrhu obrtaja obično je trom na niskim obrtajima, gde ima premalo energije izduvnih gasova da bi se brzo zavrteo, što stvara poznat osećaj kašnjenja. Sekvencijalni sistemi ovo rešavaju koristeći dva turbopunjača različitih karakteristika i uvodeći ih u rad jedan za drugim, a ne istovremeno.

U tipičnom rasporedu, mali turbopunjač male inercije pokriva niži deo raspona obrtaja. Pošto je lak i lako se zavrti, pruža oštar odziv na gas i koristan pritisak gotovo od praznog hoda. Kako brzina motora i protok izduvnih gasova rastu, sistem upravljačkih ventila postepeno uvodi drugi, veći turbopunjač. Veća jedinica može da propusti mnogo više vazduha i zato održava visok pritisak na povišenim obrtajima, gde bi mali turbo inače ostao bez daha i postao prepreka. Predaja je vođena tako da pritisak ostaje neprekidan, dajući motoru široku, ravnu krivu obrtnog momenta koja deluje i okretno pri kretanju i snažno na vrhu.

Draž za vozača jeste gotovo potpuno uklanjanje turbo kašnjenja u kombinaciji sa punom snagom velikog turba, što je spoj koji pojedinačni turbopunjač fiksne geometrije teško može da pruži. Zbog toga su sekvencijalni sistemi bili privlačni za sportske motore kod kojih su se zahtevali i upotrebljivost u svim uslovima i visoka specifična snaga, a među poznatijim primerima su Mazda RX-7 sa rotacionim dvostrukim turbom i nekoliko japanskih sportskih dizela.

Pristup ne treba mešati sa jednostavnim paralelnim dvostrukim turbo rasporedima, gde dva istovetna turbopunjača svaki napaja jedan red cilindara i rade istovremeno. Glavna odlika sekvencijalnog sistema jeste postepena predaja zasnovana na ulogama između turbopunjača različitih veličina, kojom upravlja često složena mreža upravljačkih, rasteretnih i obilaznih ventila.

Ta složenost je istovremeno i glavni nedostatak sistema. Ventili i upravljačka logika dodaju cenu, masu i potencijalne tačke kvara, a prelaz između turba može da se oseti kao stepenik u isporuci ako nije pažljivo podešen. Iz tih razloga je sekvencijalno prednabijanje u savremenim motorima uglavnom potisnuto turbopunjačem promenljive geometrije, koji postiže uporedivo širok radni raspon jednom jedinicom čije podesive lopatice u hodu menjaju efektivnu veličinu turbine. Konstrukcije sa dvostrukim pužem nude još jedan put ka širokom, odzivnom pritisku. Sekvencijalno prednabijanje ipak ostaje poučna prekretnica u razvoju prinudnog punjenja i još uvek se sreće na nekim konfiguracijama sa dvostrukim turbom.