З того часу, як турбокомпресори увійшли в масове використання на серійних бензинових автомобілях, починаючи щонайменше з першого Porsche 930 “Widowmaker” 1970-х років, автовиробники вигадували різноманітні методи для мінімізації турбоями. Простими словами, турбояма — це проміжок часу, необхідний для того, щоб розкрутити турбіну до швидкості, достатньої для подачі великого об’єму повітря в двигун, що в поєднанні з правильною кількістю палива створює відчутне збільшення потужності, інформує Автопілот з посиланням на Jalopnik.
Поширеною стратегією боротьби з цим явищем було використання послідовної системи з двома турбокомпресорами, відомої як twin-turbo. У такому підході менший турбокомпресор відповідає за потужність на низьких обертах. Його компактний розмір дозволяє швидше розкручуватися для досягнення пікової продуктивності. Коли оберти двигуна стають достатньо високими, тиск вихлопних газів перенаправляється, щоб увімкнути більший турбокомпресор, який забезпечує значно вищу пікову потужність. Яскравим прикладом цього є знаменитий роторний двигун 13B у Mazda RX-7 покоління FD.
З розвитком технологій автовиробники, такі як BMW, почали переходити на одинарні турбіни замість подвійних. Причини цього рішення різноманітні, але в основному вони базуються на одному принципі — ефективності. Йдеться не лише про більш продуктивне переміщення вихлопних газів, а й про покращення економії палива, зниження викидів та зменшення витрат завдяки оптимізації компонентів під капотом.
У базовій конфігурації турбокомпресора імпульси вихлопних газів надходять від кожного циліндра через випускний колектор в одну трубу, або “равлик”. Ці гази обертають турбіну, яка через вал з’єднана з крильчаткою компресора. Крильчатка втягує та стискає повітря, перш ніж направити його через інтеркулер до впускного колектора. Випускну частину часто називають “гарячою”, оскільки через неї проходять розпечені вихлопні гази, тоді як впускна частина є “холодною”.
Однак тут виникає проблема: імпульси вихлопних газів, що йдуть від кожного циліндра, можуть накладатися один на одного і створювати перешкоди, що погіршує потік, знижує ефективність і обмежує вихідну потужність. Одним із поширених рішень цієї проблеми є використання системи з двома каналами, відомої як twin-scroll.
У турбокомпресорі twin-scroll випускний колектор сконструйований таким чином, що імпульси можуть досягати турбіни, не стикаючись один з одним. Випускні отвори чотирьох циліндрів згруповані попарно так, щоб їхні імпульси не заважали один одному. Така загальна ефективність означає, що турбіна може розкручуватися швидше, що значно скорочує час затримки, тобто турбояму.
Переваги турбокомпресора twin-scroll є цілком реальними. Фактично, баварський виробник підкреслив їхню ефективність ще у 2009 році, обговорюючи перехід від 3,0-літрового рядного шестициліндрового двигуна N54 з технологією Twin Turbo до 3,0-літрового N55 з технологією TwinPower Turbo. У порівнянні з попередником, новий двигун TwinPower забезпечував зниження споживання палива до 9 відсотків.
Висока потужність, менше споживання пального та нижчий рівень викидів роблять цю технологію переконливим варіантом і допомагають зрозуміти, чому компанія зробила вибір на користь однієї турбіни замість двох. Експлуатація одного турбокомпресора та всіх його допоміжних компонентів є дешевшою, ніж двох. Відповідно, менше деталей потребують заміни з часом, коли автомобіль набирає пробіг. Крім того, під капотом з’являється більше вільного простору, що спрощує компонування.
Проте багато двигунів від BMW та інших автомобільних компаній досі використовують два турбокомпресори, особливо якщо ці двигуни розділені на блоки циліндрів. Улюблена ентузіастами Audi S4 покоління B5 відома саме такою конфігурацією, як і сучасні Porsche 911 Carrera. В останніх до кожного блоку їхнього опозитного двигуна приєднано по турбіні. Це не лише спрощує компонування, але й забезпечує ефективніший шлях для проходження впускного повітря.
