Jaka jest różnica między Twin turbo a Biturbo?

Zarówno Twin turbo, jak i Biturbo to pojęcia, które odnoszą się do turbodoładowanego silnika spalinowego, dla którego dwie turbosprężarki sprężają dopływające powietrze. Obie konfiguracje – równoległe Twin Turbo i szeregowe Biturbo, są powszechnie stosowane w produkowanych dzisiaj pojazdach. Czym jednak różnią się te rozwiązania?

Twin turbo

Jak wspomnieliśmy wyżej, Twin turbo to rozwiązanie, gdzie dwie turbosprężarki sprężają dopływające powietrze w sposób szeregowy. Turbosprężarki te posiadają różną budowę. Jedna jest mniejsza i pracuje w niskim zakresie prędkości obrotowych silnika (do 1500 obr./min), natomiast druga większa pracuje w wyższych partiach obrotowych i obciążeniowych silnika. Obie włączają się stopniowo, jednak od prędkości powyżej 2500 obr./min to turbosprężarka większa odgrywa decydującą rolę w procesie napełniania silnika. W tego typu rozwiązaniach tylko jedna turbina jest nieprzerwanie napędzana przez spaliny, a druga załącza się w chwili odpowiedniego zapotrzebowania na moc i napędza drugą sprężarkę – wtedy obie turbosprężarki doładowują sprężone powietrze szeregowo. Przełączanie zasilania strugi powietrza na poszczególne turbosprężarki jest wysterowane pneumatycznymi zaworami.

Zastosowanie takiej konstrukcji poprawia zakres efektywnej pracy silnika w całym zakresie jego obrotów oraz obniża tzw. turbodziurę podczas przyśpieszania w średnich obrotach.

Ponadto, mniejsza turbosprężarka charakteryzuje się małą bezwładnością łopatek, co daje możliwość szybkiej reakcji przy niedużych obciążeniach, kiedy jest mała zmienność ilości spalin przy których większe wirniki nie są w stanie zareagować. Wszystko to sprawia, iż rozwiązanie Twin turbo pozwala obniżyć zużycie paliwa i emisję spalin nawet do 25%. Wadą takiej konstrukcji jest jednak rozbudowany układ kanałów dolotowych i wylotowych, co komplikuje weryfikację ewentualnej usterki. W przypadku awarii, zazwyczaj uszkodzone są obie turbosprężarki jednocześnie, a dodatkowo usterka jednej turbosprężarki często wpływa na drugą.

Biturbo

System Biturbo to z kolei układ dwóch turbosprężarek działających równolegle. Wpływa to na poprawę nadążania pracy turbodoładowania do zmiennych warunków obciążenia, bowiem skraca się czas reakcji turbosprężarki na chwilowe obciążenia. Dzięki zastosowaniu dwóch równoległych urządzeń oraz możliwości pokrycia zapotrzebowania na powietrze dla silnika o znacznie większej pojemności, zminimalizowane jest zjawisko bezwładności turbosprężarki. Rozwiązanie takie jest charakterystyczne dla silników rzędowych oraz widlastych, o większej pojemności skokowej (ponad 2500 cm³).

Do turbosprężarek powietrze jest dostarczane oddzielnie (inaczej jak w twinturbo) co jest wskazane właśnie dla silników o większej pojemności skokowej, gdyż w zakresie niskich momentów obrotowych silnik ma dostateczną ilość spalin napędzających wirniki turbinowe (po stronie wydechowej). W konstrukcji tej dwie turbosprężarki pracują w sposób jednakowy i niezależny względem siebie, zaś spaliny napędowe często rozprowadzane są z podziałem na cylindry silnika. Zaletą tego rozwiązania jest to, iż podobnie jak w rozwiązaniu Twin turbo, zmniejsza się efekt turbodziury, a ponadto większa turbosprężarka osiąga optymalną prędkość obrotową zanim jest potrzebna do wykorzystania. System Biturbo spotykany jest zarówno w samochodach osobowych, jak i dostawczych.