4 silindirli twin-scroll tek turboşarj nasıl çalışır?

4 Silindirli Twin-Scroll Tek Turboşarj, çift-scroll teknolojisini tek türbin tasarımıyla birleştirerek performansı artıran bir turboşarj sistemidir. 

motorun tepkisi ve verimliliği. İşte nasıl çalıştığına dair ayrıntılı adım adım açıklama: 1. Temel Yapı: Turboşarj Bileşenleri

• Türbin: Motor egzozundan çıkan gazla çalışır.

• Kompresör: Türbin tarafından tahrik edilen basınçlı hava silindire gönderilir.

• Twin-Scroll: Türbin girişi, farklı silindir egzoz manifoldlarına bağlanan iki bağımsız scrolla bölünmüştür.

2. Dört Silindirli Motorların Egzoz Özellikleri

• Ateşleme Sırası: Dört silindirli motorlar genellikle 1-3-4-2 sırasıyla ateşlenir ve bitişik silindirlerin egzozları birbirinden 180° uzaklıkta olur.

• Egzoz Darbe Girişimi: Tüm silindir egzozları aynı boruya girerse, bitişik silindirlerin egzoz basınç dalgaları birbirleriyle girişim yapar, 

türbin verimliliğinin azalmasına neden olur (egzoz darbesi paraziti olarak adlandırılır).

3. İkiz kaydırmanın akış bölme tasarımı

• Gruplanmış silindir bağlantısı: İki sarmal, iki grup silindiri sırasıyla birbirine bağlar (örneğin: silindir 1+4 bir grup, silindir 2+3 başka bir gruptur).

• Egzoz darbelerini izole edin: Her silindir grubunun egzozu, egzoz basınç dalgalarının birbirini iptal etmesini önlemek için bağımsız bir kaydırmaya girer, 

egzoz enerjisinin türbine verimli bir şekilde aktarılmasını sağlamak.

4. Egzoz enerjisinin verimli kullanımı • Darbeli Turboşarj etkisi:

◦ Çift sarmal egzoz darbelerini büyük aralıklarla ayırır (örneğin dört silindirli bir motorun egzoz aralığı 180°'dir), 

türbinin sürekli olarak yüksek kinetik enerjili egzoz gazı almasına olanak sağlar.

◦ Tek sarmallı motorlarla karşılaştırıldığında, çift sarmallı motorlar düşük hızlarda daha yüksek egzoz hızını koruyabilir ve böylece turbo gecikmesini azaltabilir.

5. Tek türbinin avantajları

• Basitleştirilmiş yapı: Tek bir türbin, çift turbolu bir sistemden daha hafif ve daha ucuzdur.

• Geniş hız kapsamı: Çift kaydırmalı optimizasyon sayesinde, tek bir türbin düşük hızlarda hızlı tepki verirken yüksek hızlarda büyük akış hızı artışını koruyabilir.

6. İş akışı örneği (örnek olarak dört silindirli bir motor ele alınmıştır)

1. Egzoz aşaması:

◦ 1. silindir işini tamamlar ve yüksek sıcaklıktaki egzoz gazı ilk sarmal aracılığıyla türbine doğru hareket eder.

◦ Krank milinin 180° dönmesinden sonra 4 numaralı silindir egzozdan çıkar ve aynı sarmal vasıtasıyla türbini çalıştırır.

◦ 2 ve 3 numaralı silindirlerin egzozu, ikinci sarmal vasıtasıyla türbinin diğer tarafını dönüşümlü olarak çalıştırır.

2. Türbin tahriki:

◦ İki set alternatif egzoz darbesi, özellikle düşük hızlarda türbin hızının daha hızlı artmasını sağlayarak histereziyi önemli ölçüde azaltır.

3. Emme artışı:

◦ Türbin, kompresörü çalıştırarak sıkıştırılmış havayı intercooler'a gönderir ve soğutulduktan sonra silindire vererek yanma verimliliğini artırır.

7. Performans avantajları

• Düşük devir tork iyileştirmesi: Çift sarmallı tasarım, türbinin motorun 1500-3000 RPM'sinde verimli bir şekilde çalışmasını sağlayarak düşük torku artırır.

• Azaltılmış turbo gecikmesi: Egzoz darbesi izolasyonu, turbo tepki hızını bir süperşarjın tepki hızına yakın hale getirir.

• Yakıt ekonomisi: Emisyon düzenlemelerine uyum sağlarken yanma verimliliğini artırmak (turbo müdahalesinden önce zengin yanmayı azaltmak gibi).

8. Tipik uygulama senaryoları

• Ev tipi performans arabaları: BMW N20 motoru, Volkswagen EA888 Gen3 vb. güç ve maliyeti dengeler.

• Ekonomi ve sportiflik dengesi: Doğrusal güç çıkışı ve yakıt verimliliği gerektiren modeller için uygundur.

Özet Dört silindirli çift sarmallı tek turboşarj, tek turbo yapısındaki çift turboya yakın bir tepki hızına ulaşır 

egzoz atımlarının yönlendirilmesi ve egzoz gazı enerjisinin kullanımının optimize edilmesiyle, hafiflik ve düşük maliyet göz önünde bulundurularak. 

Bu tasarım, modern turboşarj teknolojisinde performans ve pratikliği dengelemek için klasik bir çözümdür.