Твинскролл

Турбокомпрессор двигателя Mitsubishi в разрезе.

Твинскролл (двойная улитка, англ. Twin-scroll) — вариант исполнения турбокомпрессора, имеющий два канала для выхлопных газов.

Как известно, турбокомпрессор имеет максимальную эффективность, когда обороты двигателя составляют 55-60% от максимальных и выше. Если обороты двигателя ниже этого значения, турбокомпрессор может не только не повышать мощность двигателя, а напротив, создавать излишнее сопротивление в выпускной системе (так называемая «турбояма»).

В погоне за повышением коэффициента полезного действия агрегата турбонаддува, производители автомобилей начали экспериментировать с геометрией крыльчатки турбины, формой направляющего аппарата и принципом действия.

Первыми, кто установил на свои двигатели турбокомпрессор, имеющий турбину типа "twin-scroll" были Porsche, выпустив в 1978 году двигатель тип-930 3.3T.^{[нет источника]} Затем уже за ними потянулись и остальные производители, такие как BMW, Volvo, Peugeot, Subaru, Mitsubishi и другие.

Каналы в выпускном коллекторе типа TwinScroll соединены 1,4 и 2,3 при порядке работе цилиндров 1,3,4,2.

Конструкция

Турбина типа "twin-scroll" отличается от обычной наличием двух каналов, разделяющих надвое рабочую камеру турбины. Таким образом, отработавшие газы подаются на турбину раздельно, за счет чего эффективнее используется импульсный наддув. Один из каналов обдувает ротор турбины на большем радиусе, а другой - на меньшем. Этим достигается более высокая скорость газов и импульс, а значит и более высокий КПД турбины. Таким образом, это является альтернативой «би-турбо» схемы, когда в двигатель имеет два турбокомпрессора, один из которых эффективен на низких оборотах, а другой на более высоких. Это позволяет сильно упростить конструкцию и уменьшить стоимость.

Принцип действия

Отработавшие газы, выходя из цилиндра, попадают в выпускной коллектор, и далее в турбину. Разница с «single-scroll» турбиной в том, что в корпусе турбины присутствуют два радиальных канала, раскручивающих рабочее колесо (крыльчатку) турбины. Наличие двухканального корпуса позволяет наиболее полно использовать принцип импульсного наддува, разделив общий поток отработавших газов на две части. Например, в четырехцилиндровом двигателе с порядком работы цилиндров

1-3-4-2, объединены 1, 4 и 3, 2 цилиндры, то есть, один канал турбины питается 1 и 4 цилиндрами, а второй канал - 3 и 2 цилиндрами.

Плюсы и минусы

К минусам данного типа турбин можно отнести то, что они имеют более сложную конструкцию, что приводит к удорожанию производства. В дополнение к этому, турбина типа "twin-scroll" обладает меньшей эффективностью на высоких оборотах двигателя, в отличие от турбины типа "single-scroll", так как влияние импульсного наддува с повышением частоты вращения уменьшается.

Плюсом данной конструкции турбины является высокая эффективность работы на малых и средних частотах вращения двигателя, что позволяет снизить так называемый эффект "турбо ямы". Таким образом, пиковые значения крутящего момента двигателя возможно получить с 1500~1800 об/мин.