Características do sistema de turboalimentação TwinTurbo

O principal problema ao usar um turbocompressor é a inércia do sistema ou a ocorrência do chamado "turbo lag" (o intervalo de tempo entre o aumento da rotação do motor e o aumento real da potência). Para eliminá-lo, foi desenvolvido um esquema usando dois turbocompressores, que foi chamado de TwinTurbo. Essa tecnologia também é conhecida como BiTurbo por alguns fabricantes, mas a diferença de design está apenas no nome comercial.

Recursos Twin Turbo

Sistemas de compressor duplo estão disponíveis para motores a diesel e gasolina. No entanto, este último requer o uso de combustível de maior qualidade e alto índice de octanas, o que reduz a probabilidade de detonação (fenômeno negativo que ocorre nos cilindros do motor, destruindo o grupo cilindro-pistão).

Além de sua função principal de reduzir o tempo de atraso do turbo, o esquema Twin Turbo permite que mais potência seja extraída do motor do veículo, reduz o consumo de combustível e mantém o pico de torque em uma ampla faixa de rotação. Isto é conseguido usando vários esquemas de conexão do compressor.

Tipos de turbocompressores com dois turbocompressores

Dependendo de como o par de turbocompressores está conectado, existem três layouts básicos do sistema TwinTurbo:

• paralelo;
• sequencial;
• pisou.

Conectando turbinas em paralelo

Proporciona a conexão de dois turbocompressores idênticos operando em paralelo (simultaneamente). A essência do projeto é que duas turbinas menores têm menos inércia do que uma grande.

Antes de entrar nos cilindros, o ar bombeado por ambos os turbocompressores entra no coletor de admissão, onde se mistura com o combustível e é distribuído para as câmaras de combustão. Este esquema é mais frequentemente usado em motores a diesel.

Conexão serial

O circuito série-paralelo prevê a instalação de duas turbinas idênticas. Um funciona constantemente e o segundo está conectado com um aumento na velocidade do motor, um aumento na carga ou outros modos especiais. A mudança de um modo de operação para outro ocorre através de uma válvula controlada pela ECU do motor do veículo.

Este sistema visa principalmente eliminar o turbo lag e alcançar uma dinâmica de aceleração mais suave do carro. Os sistemas TripleTurbo operam de forma semelhante.

Esquema de etapas

A sobrealimentação de dois estágios consiste em dois turbocompressores de tamanhos diferentes, instalados em série e conectados às portas de admissão e escape. Estes últimos estão equipados com válvulas de derivação que regulam o fluxo de ar e gases de escape. O circuito de passo tem três modos de operação:

• As válvulas são fechadas em baixa rotação. Os gases de escape passam por ambas as turbinas. Como a pressão do gás é baixa, os grandes impulsores da turbina mal giram. O ar flui através de ambos os estágios do compressor, resultando em sobrepressão mínima.
• À medida que a RPM aumenta, a válvula de escape começa a abrir, o que aciona a grande turbina. O compressor maior comprime o ar, após o qual é enviado para a roda menor, onde é aplicada compressão adicional.
• Quando o motor está funcionando a toda velocidade, ambas as válvulas estão totalmente abertas, o que direciona o fluxo dos gases de escape diretamente para a grande turbina, o ar passa pelo grande compressor e é enviado imediatamente para os cilindros do motor.

A versão escalonada é mais comumente usada para veículos a diesel.

Twin Turbo prós e contras

Atualmente, o TwinTurbo é instalado principalmente em veículos de alto desempenho. O uso deste sistema oferece vantagens como a transmissão de torque máximo em uma ampla faixa de rotações do motor. Além disso, graças ao turbocompressor duplo, com um volume de trabalho relativamente pequeno da unidade de potência, é alcançado um aumento de potência, o que o torna mais barato que o "aspirado".

A principal desvantagem do BiTurbo é o alto custo, devido à complexidade do dispositivo. Tal como acontece com a turbina clássica, os sistemas de turbocompressor duplo exigem manuseio mais suave, melhor combustível e trocas de óleo oportunas.