Kako radi 4-cilindrični twin-scroll jednostruki turbopunjač?

4-cilindrični Twin-Scroll Single Turbocharger je sustav turbopunjenja koji kombinira twin-scroll tehnologiju s dizajnom s jednom turbinom radi poboljšanja 

odziv i učinkovitost motora. Evo detaljnog objašnjenja korak po korak kako funkcionira: 1. Osnovna struktura: Komponente turbopunjača

• Turbina: Pokreće je ispuh motora.

• Kompresor: Pokretan turbinom, komprimirani zrak se šalje u cilindar.

• Dvostruka spirala: Ulaz turbine podijeljen je na dvije neovisne spirale, koje su spojene na različite ispušne kolektore cilindara.

2. Karakteristike ispuha četverocilindričnih motora

• Redoslijed paljenja: Četverocilindrični motori obično se pale redoslijedom 1-3-4-2, s ispuhom susjednih cilindara razmaknutim pod kutom od 180°.

• Interferencija impulsa ispuha: Ako svi ispušni plinovi cilindara ulaze u istu cijev, valovi tlaka ispuha susjednih cilindara će se međusobno interferirati, 

što rezultira smanjenom učinkovitošću turbine (tzv. " interferencija impulsa ispušnih plinova").

3. Dizajn dijeljenja protoka dvostrukog spirala

• Spoj grupiranih cilindara: dva svitka spajaju dvije skupine cilindara (na primjer: cilindar 1+4 je jedna skupina, cilindar 2+3 je druga skupina).

• Izolirajte ispušne impulse: ispuh svake skupine cilindara ulazi u neovisni spiralu kako bi se izbjeglo međusobno poništavanje valova tlaka ispuha, 

osiguravajući da se energija ispušnih plinova učinkovito prenosi na turbinu.

4. Učinkovito korištenje energije ispušnih plinova • Učinak pulsirajućeg turbopunjenja:

◦ Dvostruki uvijač odvaja ispušne impulse s velikim intervalima (kao što je interval ispuha četverocilindričnog motora od 180°), 

što omogućuje turbini kontinuirano primanje ispušnih plinova visoke kinetičke energije.

◦ U usporedbi s jednostrukim usisavanjem, dvostruko usisavanje također može održavati veću brzinu ispuha pri niskim brzinama, smanjujući turbo lag.

5. Prednosti jedne turbine

• Pojednostavljena struktura: jedna turbina je lakša i jeftinija od sustava s dva turbopunjača.

• Široko pokrivanje brzina: optimizacijom dvostruke spiralne turbine, jedna turbina može postići brz odziv pri niskim brzinama, a istovremeno održavati veliko povećanje protoka pri visokim brzinama.

6. Primjer tijeka rada (na primjeru četverocilindričnog motora)

1. Faza ispuha:

◦ Cilindar 1 dovršava rad, a ispušni plinovi visoke temperature jure prema turbini kroz prvu spiralu.

◦ Nakon rotacije radilice za 180°, cilindar 4 ispuhuje i pokreće turbinu kroz istu spiralu.

◦ Ispušni plinovi cilindara 2 i 3 naizmjenično pokreću drugu stranu turbine kroz drugu spiralu.

2. Pogon turbine:

◦ Dva seta naizmjeničnih ispušnih impulsa ubrzavaju povećanje brzine turbine, posebno pri niskim brzinama, značajno smanjujući histerezu.

3. Povećavanje unosa:

◦ Turbina pokreće kompresor koji šalje komprimirani zrak u međuhladnjak, a zatim ga nakon hlađenja ubacuje u cilindar, poboljšavajući učinkovitost izgaranja.

7. Prednosti u performansama

• Poboljšanje okretnog momenta pri malim okretajima: Dizajn s dvostrukom spiralnom turbinom omogućuje učinkovit rad turbine pri 1500-3000 okretaja u minuti motora, poboljšavajući okretni moment pri malim okretajima.

• Smanjeno zaostajanje turba: Izolacija ispušnih impulsa čini brzinu odziva turba sličnom brzini kompresora.

• Potrošnja goriva: poboljšati učinkovitost izgaranja uz zadovoljavanje propisa o emisijama (npr. smanjenje bogatog izgaranja prije intervencije turbopunjača).

8. Tipični scenariji primjene

• Kućni automobili visokih performansi: kao što su BMW N20 motor, Volkswagen EA888 Gen3 itd., uravnotežuju snagu i cijenu.

• Ravnoteža ekonomičnosti i sportskog duha: pogodno za modele koji zahtijevaju linearnu snagu i cijene učinkovitost goriva.

Sažetak Četverocilindrični twin-scroll jednostruki turbopunjač postiže brzinu odziva blisku onoj dvostrukog turbopunjača u jednostrukoj turbostrukturi 

preusmjeravanjem ispušnih impulsa i optimiziranjem korištenja energije ispušnih plinova, uzimajući u obzir malu težinu i nisku cijenu. 

Ovaj dizajn je klasično rješenje za uravnoteženje performansi i praktičnosti u modernoj tehnologiji turbopunjenja.