Twin-scroll-turbo

En twin-scroll-turbo är en förfining av den konventionella enkelturbon som förbättrar gasrespons och laddtryck vid låga varvtal genom att hantera avgaserna på ett smartare sätt. I stället för att leda alla motorns avgaser in i en gemensam passage delas flödet upp i två separata kanaler, eller skroll, inuti turbinhuset, där var och en levererar sina pulser till turbinhjulet på ett mer ordnat sätt. Vinsten är en turbo som byggt upp laddtryck tidigare och mer distinkt utan kostnaden och komplexiteten hos en andra turbo.

Principen tar itu med ett problem som är inneboende i flercylindriga motorer: störningar mellan avgaspulser. När varje cylinder tänder och dess avgasventil öppnas skickas en tryckpuls ut i grenröret. I en konventionell enkelskrollslösning kan avgaserna från en cylinder som börjar sitt avgasslag krocka med kvardröjande tryck från en annan cylinder vars ventiler fortfarande överlappar, vilket delvis tar ut energin och stör cylinderns gasväxling. Ett twin-scroll-hus grupperar cylindrarna så att de vars avgashändelser är ur fas matar olika skroll — på en typisk fyrcylindrig motor leds cylinder ett och fyra in i den ena kanalen och två och tre in i den andra — vilket håller pulserna åtskilda och bevarar deras energi.

Genom att hålla pulserna rena och separerade når mer av avgasernas rörelse- och tryckenergi turbinen för att driva upp den, samtidigt som cylindrarna andas friare eftersom de inte motarbetas av mottryck från grannarna. Den praktiska effekten för föraren är minskad turbofördröjning och märkbart starkare respons vid låga varv, med laddtryck som byggt upp tidigare i varvregistret. Tekniken förbättrar också förbränningens verkningsgrad vid låg last och kan tillåta mer aggressiv ventiltiming, vilket gynnar både prestanda och ekonomi.

En särskild styrka hos twin-scroll-konstruktionen är att den levererar brett och lättillgängligt laddtryck från en enda, relativt enkel och robust turbo. Den uppnår mycket av den respons som en gång förknippades med mindre eller sekventiella turbolösningar och behåller samtidigt en okomplicerad mekanisk uppbyggnad, utan extra turbiner, komplicerade ventiler eller styrelektronik. Detta gör den attraktiv för tillverkare som söker en god balans mellan respons, toppeffekt och tillförlitlighet till måttlig kostnad, och den har blivit vanlig på vanliga turboladdade bensinmotorer.

Lösningen för dock med sig vissa begränsningar. Den kräver ett särskilt utformat delat turbinhus och ett noggrant arrangerat avgasgrenrör som håller de två strömmarna åtskilda ända fram till turbinen, vilket försvårar både paketering och gjutning. Fördelen är störst på motorer vars cylinderantal och tändföljd medger en ren tvåvägsdelning, och allra högst upp i varvregistret krymper fördelen jämfört med en bra enkelskroll. Inom familjen av överladdningslösningar utgör twin-scroll-turbon en pragmatisk medelväg mellan en enkel turbo och de mer avancerade dubbelturbo-, sekventiella och variabelgeometriska systemen.