6 Jenis Turbocharger Berbeda dan Keuntungan dari Setiap Konfigurasi

Apa perbedaan antara single, twin, twin-scroll, variable geometry, atau bahkan turbocharger listrik?

Dunia turbocharging memiliki variasi sebanyak tata letak mesin.

1.Turbo tunggal

Turbocharger tunggal saja memiliki variasi tak terbatas. perbedaan ukuran roda kompresor dan turbin akan menyebabkan karakteristik torsi yang sama sekali berbeda.Turbo besar akan membawa pada kekuatan top-end tinggiAda juga ball bearing dan journal bearing single turbo.Bantalan bola memberikan kurang gesekan untuk kompresor dan turbin untuk berputar pada, sehingga lebih cepat untuk spool (sementara menambahkan biaya).

• Keuntungan:

• Cara hemat biaya untuk meningkatkan kekuatan dan efisiensi mesin.

• Sederhana, umumnya yang paling mudah dari pilihan turbocharging untuk dipasang.

• Memungkinkan untuk menggunakan mesin yang lebih kecil untuk menghasilkan daya yang sama dengan mesin yang lebih besar dengan aspirasi alami, yang sering dapat menghilangkan berat badan.

• Kelemahan:

• Turbo tunggal cenderung memiliki rentang RPM efektif yang cukup sempit. Hal ini membuat ukuran menjadi masalah, karena Anda harus memilih antara torsi low-end yang baik atau daya high-end yang lebih baik.

• Respon turbo mungkin tidak secepat pengaturan turbo alternatif.

2.Twin-Turbo

Seperti halnya turbocharger tunggal, ada banyak pilihan ketika menggunakan dua turbocharger. Anda bisa memiliki turbocharger tunggal untuk setiap bank silinder (V6, V8, dll).satu turbocharger bisa digunakan untuk RPM rendah dan bypass ke turbocharger yang lebih besar untuk RPM tinggi (I4Pada BMW X5 M dan X6 M, twin-scroll turbo digunakan, dan pada BMW X5 M dan X6 M, twin-scroll turbo digunakan.satu di setiap sisi V8.

• Keuntungan:

• Untuk turbo kembar paralel pada mesin berbentuk V, manfaat (dan kekurangan) sangat mirip dengan pengaturan turbo tunggal.
• Untuk turbo berurutan atau menggunakan satu turbo pada RPM rendah dan keduanya pada RPM tinggi, ini memungkinkan untuk lebih luas, kurva torsi datar.tapi daya tidak akan menghambat pada rpm tinggi seperti dengan turbo tunggal kecil.

• Kelemahan:

• Biaya dan kompleksitas, karena Anda hampir dua kali lipat komponen turbo.
• Ada cara yang lebih ringan dan lebih efisien untuk mencapai hasil yang sama (seperti yang dibahas di bawah ini).

3.Twin-Scroll Turbo

Turbocharger twin-scroll lebih baik dalam hampir semua hal daripada turbo single-scroll. Dengan menggunakan dua scroll, impuls knalpot dibagi.Silinder 1 dan 4 mungkin memberi makan ke satu gulungan turbo, sementara silinder 2 dan 3 memberi makan ke gulungan terpisah. Mengapa ini bermanfaat? Katakanlah silinder 1 mengakhiri pukulan kekuatannya saat piston mendekati pusat mati bawah,dan katup knalpot mulai terbukaSementara ini terjadi, silinder 2 adalah mengakhiri stroke knalpot, menutup katup knalpot dan membuka katup asupan, tetapi ada beberapa tumpang tindih.tekanan knalpot dari tabung 1 akan mengganggu tabung 2 menarik udara segar karena kedua katup knalpot secara sementara terbukaDengan membagi gulungan, masalah ini dihilangkan.

• Keuntungan:

• Lebih banyak energi dikirim ke turbin knalpot, yang berarti lebih banyak daya.
• Kisaran RPM yang lebih luas dari dorongan efektif dimungkinkan berdasarkan desain gulungan yang berbeda.
• Lebih banyak tumpang tindih katup dimungkinkan tanpa menghambat pembuangan knalpot, yang berarti lebih banyak fleksibilitas penyesuaian.

• Kelemahan:

• Membutuhkan tata letak mesin dan desain knalpot tertentu (misalnya: I4 dan V8 di mana 2 silinder dapat dimasukkan ke setiap gulungan turbo, pada interval genap).
• Biaya dan kompleksitas dibandingkan dengan turbo tunggal tradisional.

1.Turbocharger Geometri Variabel (VGT)

Mungkin salah satu bentuk paling luar biasa dari turbocharging, VGT terbatas dalam produksi (meskipun cukup umum di mesin diesel) sebagai akibat dari biaya dan persyaratan bahan eksotis.Vans internal di dalam turbocharger mengubah rasio area-to-radius (A / R) untuk mencocokkan RPMPada RPM rendah, rasio A/R rendah digunakan untuk meningkatkan kecepatan gas buang dan dengan cepat memutar turbocharger.Hasilnya adalah low turbo lag, ambang dorongan rendah, dan pita torsi yang lebar dan halus.

• Keuntungan:

• Kurva torsi yang luas dan rata, turbocharging yang efektif pada kisaran rpm yang sangat luas.
• Hanya membutuhkan satu turbo, menyederhanakan pengaturan turbo berurutan menjadi sesuatu yang lebih kompak.

• Kelemahan:
• Biasanya hanya digunakan dalam aplikasi diesel di mana gas buang lebih rendah sehingga bilah tidak akan rusak oleh panas.
• Untuk aplikasi bensin, biaya biasanya membuat mereka keluar karena logam eksotis harus digunakan untuk menjaga keandalan.meskipun sangat sedikit mesin bensin VGT yang ada sebagai akibat dari biaya yang terkait.

1.Turbocharger Twin-Scroll yang Variabel

Apakah ini solusi yang kita tunggu? saya mampir ke stan BorgWarner untuk melihat turbocharging terbaru,di antara konsep adalah variabel twin-scroll turbo seperti yang dijelaskan dalam video di atas.

• Keuntungan:

• Secara signifikan lebih murah (secara teori) daripada VGT, sehingga membuat kasus yang dapat diterima untuk turbocharging bensin.
• Memungkinkan kurva torsi yang luas dan rata.
• Lebih kuat dalam desain dibandingkan dengan VGT, tergantung pada pilihan bahan.
   
• Aku tidak tahu.Kelemahan:
• Biaya dan kompleksitas dibandingkan dengan menggunakan turbo tunggal atau twin-scroll tradisional.
• Teknologi ini telah dimainkan sebelumnya (misalnya: katup spool cepat) tetapi tampaknya tidak menangkap di dunia produksi.

1.Turbocharger listrik

Aeristech’s patented Full Electric Turbocharger Technology is a new enabling technology that will help vehicle manufacturers meet stringent future emissions legislation whilst providing excellent response throughout the engine operating range, bahkan pada rpm mesin rendah dan kecepatan kendaraan.FETT adalah solusi utama untuk downsizing mesin ekstrim dan meningkatkan efisiensi mesin menggunakan turbocharger satu tahap.

Menambahkan motor listrik yang kuat dalam campuran menghilangkan hampir semua kelemahan turbocharger. Turbo lag? hilang. Tidak cukup gas buang? tidak ada masalah. Turbo tidak bisa menghasilkan torsi low-end?Sekarang bisaMungkin fase berikutnya dari turbocharging modern, tidak diragukan lagi ada kelemahan dari jalur listrik juga.

• Keuntungan:

• Dengan langsung menghubungkan motor listrik ke roda kompresor, turbo lag dan gas buang yang tidak cukup dapat hampir dihilangkan dengan memutar kompresor dengan tenaga listrik bila diperlukan.
• Dengan menghubungkan motor listrik ke turbin knalpot, energi yang terbuang dapat dipulihkan (seperti yang dilakukan di Formula 1).
• Jangkauan RPM yang sangat luas dengan torsi yang sama di seluruhnya.
   

• Kelemahan:

• Biaya dan kompleksitas, karena Anda sekarang harus memperhitungkan motor listrik dan memastikan tetap dingin untuk mencegah masalah keandalan.
• Kemasan dan berat menjadi masalah, terutama dengan penambahan baterai di atas kapal, yang akan diperlukan untuk memasok daya yang cukup untuk turbo ketika diperlukan.
• VGT atau twin-scroll dapat menawarkan manfaat yang sangat mirip (meskipun tidak pada tingkat yang sama) dengan biaya yang jauh lebih rendah.