6 Verschillende soorten turbo's en de voordelen van elke configuratie

Wat is het verschil tussen eenvoudige, dubbele, dubbele scroll, variabele geometrie, of zelfs elektrische turbocompressoren?

De wereld van de turbocompressor heeft ongeveer evenveel verscheidenheid als de opstelling van de motor.

1.Een-turbo

Alleen enkele turbocompressoren hebben een onbeperkte variabiliteit.Grote turbo's zullen een hoog vermogen opleveren.Er zijn ook kogellagers en single-turbo-laars.De kogellagers zorgen voor minder wrijving voor de compressor en de turbine om te draaien, zijn dus sneller te spoelen (terwijl kosten worden toegevoegd).

• Voordelen:

• Een kosteneffectieve manier om het vermogen en de efficiëntie van een motor te verhogen.

• Eenvoudig, meestal de makkelijkste optie om te installeren.

• Hierdoor kan met kleinere motoren hetzelfde vermogen worden geproduceerd als met grotere motoren met natuurlijke zuigkracht, wat vaak het gewicht kan verminderen.

• Nadelen:

• Een enkele turbo's hebben meestal een vrij beperkt effectief toerentalbereik. Dit maakt de grootte een probleem, omdat u moet kiezen tussen een goed laag koppel of een beter hoog vermogen.

• Turbo reactie is misschien niet zo snel als alternatieve turbo setups.

2Twin-Turbo.

Net als bij een enkele turbocompressor zijn er veel opties bij het gebruik van twee turbocompressors.een enkele turbocompressor kan worden gebruikt voor lage toerental en omzeilen naar een grotere turbocompressor voor hoge toerental (I4Op de BMW X5 M en X6 M worden twin-scroll turbos gebruikt.één aan elke zijde van de V8.

• Voordelen:

• Voor parallelle twin-turbo's op ′′V′′-vormige motoren zijn de voordelen (en nadelen) zeer vergelijkbaar met single-turbo-opstellingen.
• Voor opeenvolgende turbos of met behulp van één turbo bij lage RPM en beide bij hoge RPM, dit zorgt voor een veel bredere, plattere koppel curve.Maar het vermogen zal niet afnemen bij hoge RPM zoals bij een kleine single turbo.

• Nadelen:

• Kosten en complexiteit, want je hebt de turbocomponenten bijna verdubbeld.
• Er zijn lichte, efficiëntere manieren om vergelijkbare resultaten te bereiken (zoals hieronder besproken).

3.Twin-Scroll Turbo

Twin-scroll turbocompressoren zijn in bijna alle opzichten beter dan single-scroll turbos.de cilinders 1 en 4 kunnen een rol van de turbo voedenAls de splijtstof in de splijtstofcentrale van de splijtstofcentrale is, wordt de splijtstofcentrale van de splijtstofcentrale in de splijtstofcentrale van de splijtstofcentrale, de splijtstofcentrale van de splijtstofcentrale, de splijtstofcentrale van de splijtstofcentrale, de splijtstofcentrale van de splijtstofcentrale, en de splijtstofcentrale van de splijtstofcentrale, de splijtstofcentrale van de splijtstofcentrale.en het uitlaatklep begint te openenIn een traditionele single-scroll turbo-collector is er een overlapping van de spanning en de spanning van de spanning.de uitlaatdruk van cilinder 1 verstoort de inlaat van cilinder 2 van verse lucht, aangezien beide uitlaatkleppen tijdelijk open zijnDoor de rollen te verdelen, wordt dit probleem weggenomen.

• Voordelen:

• Meer energie wordt naar de uitlaatturbine gestuurd, wat meer vermogen betekent.
• Een breder RPM-bereik van effectieve boost is mogelijk op basis van de verschillende rolontwerpen.
• Er is meer overlapping van de kleppen mogelijk zonder dat de afvoer van de uitlaatgassen wordt belemmerd, wat meer flexibiliteit betekent.

• Nadelen:

• vereist een specifieke motoropstelling en uitlaatconstructie (bijv. I4 en V8 waarbij 2 cilinders met even lange tussenpozen aan elke rol van de turbo kunnen worden gevoerd).
• Kosten en complexiteit in vergelijking met traditionele single turbo's.

1.Variable Geometry Turbocharger (VGT)

Misschien wel een van de meest uitzonderlijke vormen van turboladen, VGT's zijn beperkt in productie (hoewel vrij gebruikelijk in dieselmotoren) als gevolg van kosten en exotische materiaalvereisten.Interne vliesjes in de turbolader veranderen de verhouding tussen oppervlakte en straal (A/R) om aan de RPM te voldoenBij lage RPM wordt een lage A/R-verhouding gebruikt om de uitlaatgassnelheid te verhogen en de turbolader snel op te spoelen.Het resultaat is een lage turbolag., een lage stuwkracht en een brede en gladde koppelband.

• Voordelen:

• Brede, vlakke koppelcurve.
• Er is maar één turbo nodig, wat een opeenvolgende turbo-opstelling vereenvoudigt tot iets compacters.

• Nadelen:
• Normaal gesproken alleen gebruikt in dieselapplicaties waar de uitlaatgassen lager zijn, zodat de schalen niet worden beschadigd door warmte.
• Voor benzine-toepassingen houdt de kosten ze meestal buiten omdat exotische metalen moeten worden gebruikt om de betrouwbaarheid te behouden.Hoewel er zeer weinig VGT-benzinemotoren bestaan als gevolg van de kosten die ermee gepaard gaan.

1.Variabele twin-scroll turbocompressor

Op de SEMA 2015 ben ik langs de BorgWarner stand geweest om te kijken naar de laatste ontwikkelingen op het gebied van turboladers.Onder de concepten is de variabele twin-scroll turbo zoals beschreven in de video hierboven.

• Voordelen:

• In theorie aanzienlijk goedkoper dan VGT's, wat een aanvaardbaar argument is voor benzine-turbocompressor.
• Hierdoor is een brede, vlakke koppelcurve mogelijk.
• Meer robuust in ontwerp dan een VGT, afhankelijk van de materiaalkeuze.
   
• - Ik weet het niet.Nadelen:
• Kosten en complexiteit vergeleken met het gebruik van een enkele turbo of traditionele twin-scroll.
• De technologie is al eerder gebruikt (bijv. snelle spoelventiel), maar lijkt niet te worden gebruikt in de productiewereld.

1.Elektrische turbocompressoren

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 rangeFETT is de ultieme oplossing voor extreme motor downsizing en verbeterde motor efficiëntie met behulp van een single-stage turbocompressor.

Een krachtige elektromotor in de mix elimineert bijna alle nadelen van een turbocompressor. Turbo lag? Weg. Niet genoeg uitlaatgassen? Geen probleem. Turbo kan geen laag koppel produceren?Nu kan het.Misschien de volgende fase van de moderne turbocharging, er zijn ongetwijfeld nadelen van de elektrische pad ook.

• Voordelen:

• Door een elektromotor rechtstreeks aan het compressorwiel aan te sluiten, kunnen turbolag en onvoldoende uitlaatgassen vrijwel worden geëlimineerd door de compressor met elektrische kracht te draaien wanneer dat nodig is.
• Door een elektromotor aan de uitlaatturbine te koppelen, kan verspilde energie worden teruggevonden (zoals in de Formule 1).
• Een zeer breed effectief RPM-bereik met gelijkmatig koppel.
   

• Nadelen:

• Kosten en complexiteit, omdat je nu rekening moet houden met de elektromotor en ervoor moet zorgen dat hij koel blijft om betrouwbaarheidsproblemen te voorkomen.
• Verpakking en gewicht worden een probleem, vooral met de toevoeging van een batterij aan boord, die nodig is om voldoende stroom aan de turbo te leveren wanneer dat nodig is.
• VGT's of twin-scrolls kunnen zeer vergelijkbare voordelen bieden (hoewel niet op hetzelfde niveau) tegen een aanzienlijk lagere kosten.