7 tipuri de turbine auto explicate
În condițiile restricțiilor din ce în ce mai severe privind normele de poluare , producătorii auto s-au vazut puși în situașia de a micșora capacitatea cilindrică a motoarelor mașinilor moderne, fenomen cunoscut sub denumirea de downsizing.
Pentru a compensa scăderea cilindreei mașinilor au recurs din pe scară extinsă la supraalimentarea motoarelor pentru a menține puterile cu care clienții erau obișnuiți. Cu ajutorul turbosuflantelor, un motor de 1 litru, de exemplu poate ajunge la puteri ale unor motoare mai vechi de 2 litri, cu aspirație normală.
Există mai multe tipuri de turbine auto, fiecare având caracteristici specifice și utilizări adaptate nevoilor diferite ale motoarelor.
Vom trece în revistă cele mai întâlnite 7 tipuri de tehnologie pentru turbinele auto cu avantaje, dezavantaje și cu exemple de mașini care folosesc fiecare dintre aceste tipuri de turbine:
Turbo simplu (Single Turbo)
● Descriere: Este cel mai comun tip de turbină și utilizează un singur compresor pentru a mări presiunea aerului care intră în motor.
● Avantaje:
○ Design simplu și eficient.
○ Cost mai redus față de alte sisteme turbo mai complexe.
● Dezavantaje:
○ Poate exista un fenomen de "turbo lag" mai pronunțat la turații joase.
○ Compromis între performanța la turații joase și înalte.
● Exemple: Volkswagen Golf GTI – Acest model folosește un motor turbo simplu pe benzină, care oferă un bun echilibru între putere și eficiență, Ford Focus EcoBoost, BMW 320d.
Twin-Turbo (Biturbo)
● Descriere: Folosește două turbine mai mici, în loc de una singură, care pot fi aranjate în diferite configurații.
● Tipuri de twin-turbo:
○ Twin-turbo secvențial: Un turbo este activ la turații joase, iar celălalt intră în funcțiune la turații mai mari.
○ Twin-turbo paralele: Fiecare turbină funcționează în paralel, câte una pentru fiecare banc de cilindri.
● Avantaje:
○ Răspuns mai rapid și mai puțin "turbo lag" în configurația secvențială.
○ Creștere semnificativă a puterii la turații înalte.
● Dezavantaje:
○ Costuri mai mari de fabricație și întreținere.
○ Configurații mai complexe care necesită spațiu suplimentar
● Exemple: BMW M5, Mercedes-AMG E63 – V8 twin-turbo paralele, Audi RS7 – V8 twin-turbo.
Twin-Scroll Turbo
● Descriere: Are o carcasă de evacuare împărțită în două canale, fiecare canal direcționând gaze de evacuare din perechi de cilindri separate către turbină.
● Avantaje:
○ Răspuns mai bun la accelerație datorită designului mai eficient.
○ Îmbunătățește fluxul de aer și reduce turbo lag-ul.
● Dezavantaje:
○ Design mai complex, mai costisitor decât un turbo simplu.
● Exemple: Hyundai i30 N, BMW 440i – Motorul inline-6 B58 folosește o turbină twin-scroll, Volvo XC90 – Motorul T6 folosește twin-scroll pentru eficiență și performanță.
Variable Geometry Turbocharger (VGT)
● Descriere: Acest tip de turbină are palete reglabile în interiorul carcasei care modifică fluxul de aer în funcție de turația motorului.
● Avantaje:
○ Eficiență ridicată la toate turațiile motorului.
○ Răspuns rapid și practic eliminarea turbo lag-ului.
● Dezavantaje:
○ Complexitate tehnologică mai mare.
○ Costuri mai ridicate de producție și întreținere.
● Exemple: Porsche 911 Turbo – cunoscut pentru utilizarea VGT-ului, Audi SQ7 – Folosește un VGT pe motorul său diesel V8 pentru performanță și eficiență, Fiat 500 Abarth – Modelele Abarth folosesc un turbo cu geometrie variabilă pentru răspuns rapid în motoarele mici.
Electric Turbocharger
● Descriere: Este un sistem turbo asistat electric, unde un mic motor electric ajută la rotirea turbinei pentru a reduce turbo lag-ul.
● Avantaje:
○ Elimină aproape complet turbo lag-ul.
○ Creștere imediată a puterii.
● Dezavantaje:
○ Necesită o sursă suplimentară de energie electrică, adăugând complexitate și costuri.
● Exemple:
○ Mercedes-AMG C43 (2024) – Noul C43 folosește un turbo asistat electric pentru a elimina turbo lag-ul și pentru a oferi un răspuns instantaneu la accelerație.
○ Audi SQ7 – Include un sistem electric de turbosuflare pentru a sprijini turbină și a oferi o putere continuă.
○ Mercedes-AMG SL43 – Utilizează turbină electrică derivată din Formula 1.
Compound Turbocharger
● Descriere: Sistem care combină două turbine de dimensiuni diferite, una mică pentru răspuns rapid și una mare pentru putere maximă la turații înalte.
● Avantaje:
○ Combinația optimă între răspuns rapid și putere la turații mari.
● Dezavantaje:
○ Sistem foarte complex și costisitor.
○ Folosit în principal la mașinile de performanță sau vehiculele grele.
● Exemple:
○ BMW M550d – Acest model diesel utilizează un sistem de turbosuflare compus, cu trei turbine, care oferă putere maximă la turații înalte și un răspuns excelent la accelerație.
○ Volvo XC90 D5 – Folosește un sistem de turbo compus pentru a mări eficiența motorului diesel.
○ Mazda CX-5 SkyActiv-D – Include un turbo compus pentru performanțe și eficiență ridicată la un motor diesel mic.
Super-Turbo
● Descriere: Combinație între un turbo și un supercharger (compresor mecanic), pentru a oferi atât putere instantanee, cât și forță suplimentară la turații mai mari.
● Avantaje:
○ Eliminarea completă a turbo lag-ului.
○ Putere mare pe întreaga plajă de turații.
● Dezavantaje:
○ Foarte complicat și scump.
○ Greutate suplimentară din cauza supercharger-ului.
● Exemple:
○ Nissan Micra Super Turbo (clasic) – Deși nu este o mașină recentă, folosea o combinație de turbo și supercharger pentru a oferi o putere mare pentru un motor mic.
○ Volkswagen Golf G60 – folosea un supercharger împreună cu un turbo, iar acest concept a fost folosit la mai multe modele din anii ‘80 și ‘90
Fiecare dintre aceste tipuri de turbine are, după cum am evidențiat, propriile avantaje și dezavantaje, iar alegerea corectă depinde de specificul motorului și de performanțele dorite.
Indiferent de tipul de turbina montat pe mașină, turbosuflantele duc o viață grea. Ele sunt supuse condițiilor de turație ridicată, care ajunge și la peste 100.000 rotații per minut, a temperaturilor extreme ale gazelor de ardere care pot ajunge la 1.000 ℃.
De aceea orice perturbare de la ungere sau răcire, ori exploatarea necorespunzătoare a autovehiculului pot duce la uzuri premature și la defecțiuni. Pentru evitarea acestor inconveniente, pentru posesorii de mașini din județul Brasov sau județele limitrofe exită posibilitatea de a se programa pentru revizii, inspecții tehnice, mentenanță și reparații la service auto brasov.
