Twin-turbo: wat zijn de voor- en nadelen ervan?

Engine
Gepubliceerd op
Vertaald uit het origineel (bron: autoride.co)

Twin-turbo, ook wel bekend als Bi-turbo, is de naam die wordt gegeven aan motoren met supercharger die zijn uitgerust met twee turbocompressoren.

De twee turbocompressoren werken ofwel in een parallelle configuratie (gezamenlijk) of in een sequentiële configuratie (afzonderlijk).

Inhoud

Twin-turbo parallel werkend:

In deze configuratie zijn beide turbocompressoren even groot, waarbij de ene turbocompressor wordt aangedreven door de ene helft en de andere door de andere helft van de uitlaatgassen van de motor, en beide tegelijkertijd werken.

In de meeste gevallen wordt de perslucht van beide turbocompressoren echter in een gemeenschappelijk inlaatspruitstuk gemengd en naar de afzonderlijke cilinders gestuurd. Een dergelijke turbocompressoroplossing kun je tegenkomen, vooral bij meercilindermotoren.

Kleine turbocompressoren hebben een lage traagheid, dus er is slechts een kleine hoeveelheid energie uit het uitlaatgas nodig om de turbine te laten draaien. Vaak worden twee kleine turbocompressoren in parallelle configuratie gebruikt in plaats van twee grote.

Sequentieel werkende Twin-turbo:

In de vaker gebruikte sequentiële configuratie is de ene turbocompressor klein en de andere groter. De kleinere turbocompressor werkt bij lage snelheden en draait op gemiddelde en hogere vooraf bepaalde motortoerentallen. Alleen de grote turbocompressor werkt alleen.

Met deze configuratie kunnen de turbocompressoren ook zo werken dat de kleinere turbocompressor in het hele toerenspectrum zal werken, en de grotere er alleen bij hoge toerentallen op zal worden aangesloten.

De reden waarom er twee turbocompressoren van verschillende grootte worden gebruikt, is heel eenvoudig. Grote turbo's zijn minder efficiënt bij lage toerentallen, wat resulteert in een lagere druk in het inlaatspruitstuk. Omgekeerd draaien kleinere turbocompressoren sneller bij lagere toerentallen, maar kunnen ze bij hogere toerentallen niet voldoende perslucht leveren.

De sequentieel werkende Twin-turbo voldoet zowel aan de hoge prestatie-eisen als aan de vraag naar motorflexibiliteit bij lage toerentallen. Bovendien helpt Twin-turbo de turbolag aanzienlijk te verminderen, de zogenaamde turbolag. Dit ontwerp vereist complexe pijpleidingen om beide turbocompressoren te voeden.

Wat zijn de voordelen van Twin-turbo?

  • Twin-turbo voldoet aan de vraag naar hoge prestaties, maar vereist ook motorflexibiliteit bij lage snelheden.
  • Twin-turbo elimineert turbovertraging aanzienlijk.

Wat zijn de nadelen van Twin-turbo?

  • Hoge prijs
  • Complexe constructie
  • Hogere servicekosten

Video waarin Jason van Engineering Explored de Twin-turbo uitlegt (in het Engels):