Doppio turbo
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Un motore biturbo (o twin turbo , come viene anche chiamato in inglese) è un motore a combustione interna che ha due turbocompressori . La disposizione più comune fa funzionare entrambi i turbo in modo identico in parallelo; può anche avere un layout turbo sequenziale o a stadi, quest'ultimo utilizzato nei veicoli da corsa diesel .
Bi-turbo in parallelo
I motori biturbo paralleli sono costituiti da una configurazione in cui entrambi i turbo funzionano simultaneamente in modo identico, condividendo la stessa aspirazione del turbo. Ognuno di essi è azionato da una metà del motore. Nella maggior parte dei casi, l'aria compressa di entrambi i turbo viene combinata nello stesso collettore di aspirazione e viene inviata ai cilindri singolarmente. Generalmente, ogni turbo è dotato di un proprio collettore di aspirazione e scarico, ma i motori biturbo in linea possono avere un unico collettore di aspirazione turbo. I twin-turbo paralleli applicati ai motori a V di solito montano un turbo per ciascuna bancata cilindri , fornendo meno volume e più simmetria e semplificando la configurazione dei tubi flessibili richiesta. Nei motori in linea, i twin turbo vengono spesso applicati con due piccoli turbo che possono fornire prestazioni non molto diverse da un singolo turbo, ma riducono il tempo di risposta del turbo . Alcuni esempi di motori biturbo in linea possono essere Nissan RB26DETT, BMW N54 e Volvo B6284T e B6294T . Alcuni esempi di motori biturbo paralleli a V sono 6A12TT, 6A13TT e 6G72TT di Mitsubishi, VG30DETT e VR38DETT di Nissan e B5 di Audi dal 1997 al 2002 S4, A6 dal 1997 al 2005 e RS 6 dal 2003 al 2017 . Con la disposizione in parallelo è possibile utilizzare anche più di 2 turbocompressori. Due esempi di tale cablaggio sono la Bugatti EB110 e la Bugatti Veyron , entrambe con motore multiturbo a 4 turbocompressori paralleli. L'EB110 ha 4 turbo in un motore V12 da 3,5 litri che eroga 542 CV (404 kW) a 8.000 giri / min, mentre la Veyron li monta in un 16 cilindri da 8,0 litri che eroga 1.001 CV (736,2 kW ). La versione Super Sport della Veyron monta 4 turbo in un motore 8,0 L 16 cilindri W che produce 1.216 CV (894,4 kW ).
Turbo sequenziale
La configurazione di un motore con turbo sequenziale consiste nell'utilizzo di un turbo per i bassi regimi e di un secondo turbo per gli alti regimi in cui il motore ha la necessità di velocizzare le proprie prestazioni. Generalmente questi motori non sono molto efficienti ai bassi regimi, quindi la pressione di aspirazione è inferiore in queste condizioni. Tuttavia, i piccoli turbo funzionano bene a bassi regimi, ma non possono gestire la quantità di aria che entra alle alte velocità. Durante le basse e medie velocità c'è solo un turbo relativamente piccolo in funzione (chiamato turbo principale). Durante questo periodo tutta l'energia passa attraverso quel turbo, producendo benefici come una riduzione del turbo lag e dando migliori risposte alle basse velocità. All'aumentare dei giri, il secondo turbo si accende parzialmente per "riscaldarsi" prima di entrare completamente nell'immagine. Una volta raggiunti un regime motore e una pressione del turbo preimpostati, le valvole che controllano il compressore e la turbina del secondo turbo si aprono completamente. A questo punto il primo turbo è disattivato, in modo che non soffra delle elevate quantità di aria aspirata. D'ora in poi i vantaggi di avere un turbo più grande sono aumentati, inclusa una maggiore potenza e senza lo svantaggio di un aumento del turbolag .
I turbo sequenziali forniscono un modo per ridurre il ritardo del turbo senza compromettere la potenza del turbo. Le applicazioni più notevoli di questa configurazione possono essere viste in motori come la Toyota Supra di quarta generazione (dal 1993 al 1998), la Porsche 959 dal 1986 al 1988, l' Eunos Cosmo JC dal 1990 al 1995 di Mazda, il 13B-REW di la Mazda RX -7 FD3S Turbo di terza generazione dal 1992 al 2002, la EJ20TT della Subaru Legacy twin-turbo di seconda generazione dal 1994 al 2005 e la 2.2 HDi della Peugeot 407 . GeneralMotors ha pagato il brevetto sul motore sequenziale biturbo e ora utilizza una nuova valvola di bypass che ottimizza il flusso di scarico dalle turbine di entrambi i turbo. [ 1 ]
Turbo in scena
Un sistema turbo sequenziale può anche essere utilizzato per fornire una pressione di uscita molto più elevata rispetto a quella possibile con un singolo turbo, questo è noto come sistema a doppio turbo a stadi. In questo caso vengono utilizzati più turbo di dimensioni simili in sequenza, ma operando costantemente. Il primo aumenta la pressione il più possibile (ad esempio tre volte lo standard) e i turbo successivi prendono in carico lo stadio turbo precedente per comprimerlo (ad esempio circa 3 volte di più la pressione di aspirazione, fino ad un totale di 9 volte la pressione atmosferica). Questa configurazione trova largo impiego nei motori aeronautici a pistoni, che non richiedono accelerazioni rapide o bassi giri motore (dove la riduzione del turbolag non è di grande preoccupazione) e dove la pressione di aspirazione è inferiore, per via delle basse pressioni atmosferiche che esistono in quota in cui un motore aeronautico svolge la sua potenza.
Anche alcuni motori diesel ad alte prestazioni utilizzano questa configurazione, poiché i motori diesel non soffrono di problemi di preaccensione e possono funzionare a pressioni significativamente più elevate rispetto ai motori Otto .
Tipi di auto Biturbo
Esistono diverse tipologie di vetture biturbo, distinte in base al carburante o alla categoria della vettura. Ad esempio, ci sono auto a benzina biturbo, ma ci sono anche auto diesel biturbo. In entrambi i casi i vantaggi sono gli stessi: potenza, bassi consumi e sicurezza. Possono anche essere classificati in base alla loro categoria, alta, media o bassa. Dal momento che ci sono auto bi-turbo di ogni tipo, come una Volkswagen Passat BiTDi da 240 CV, o la Ferrari 488 GTB , con più di 550 CV. Ci sono anche modelli SUV, come la Ford Edge da 238 CV.
Queste auto sono progettate per coloro che desiderano un motore potente, ma cercano anche l'efficienza. Le vetture bi-turbo si differenziano anche per il loro funzionamento, in quanto esistono versioni con due turbo di diverse dimensioni, uno piccolo per agire a bassa velocità e uno grande per l'alta velocità. Un sistema che garantisce le migliori prestazioni possibili del motore, anche se di piccola cilindrata.
Vantaggi di un'auto biturbo
Le auto Biturbo presentano alcuni vantaggi rispetto a un'auto convenzionale. Da un lato, la sua maggiore potenza, che non solo rende l'auto più veloce, ma consente anche di effettuare in tutta sicurezza manovre pericolose come i sorpassi. Devi solo premere l'acceleratore. Ha anche il vantaggio che i suoi motori sono solitamente più piccoli, perché essendo biturbo puoi ottenere molta potenza, senza la necessità di un motore di grandi dimensioni. In questo modo si ottengono anche consumi contenuti.
Inoltre, le auto biturbo sono vetture che hanno un telaio predisposto per una potenza elevata, con freni più grandi e sospensioni più rigide . Grazie a ciò, qualsiasi auto biturbo è più sicura di un'auto convenzionale. A volte hanno il cambio automatico e sono più comodi da guidare non dovendo cambiare marcia.
Vantaggi nelle emissioni diesel
Un design turbo sequenziale in un motore diesel riduce considerevolmente le emissioni di gas, motivo per cui diversi produttori di motori diesel hanno già scelto di applicare una configurazione turbo sequenziale.
