Твинскролл субару что это
Принцип функционирования Twin Scroll Турбо (Subaru Legacy)
по принципу работы твинскролла у Субар:
Если обратить внимание на фоты, то увидите что корпус турбинной улитки состоит как бы из двух кругов соединённых вместе, вот этим и достигаеться разнойсть A/R для каждой пары цилиндров, одна пара цилиндров своими выхлопными газами помогает крутиться лучше турбине внизу, другая вверху, что вместе даёт хорошую тягу с низов и до верхов…я это сам недавно узнал, до это считал всё что с двумя дурками на входе в турбинный корпус — твинскролл…кстати, у Эво с 4 эволюции стоял твинскролл, не уверен что там турбокорпус как у суб, но дырки две…изменяемая геаметрия на турбобензиновом движке есть щас тока на 911 турбо (997), а также некое подобие турбины с изменяемой геометрией ставиться на паркетник Acura RDX, там тоже две дырки на входе, но клапан сначала держит открытой тока одну дырку, а при росте оборотов уже открывает вторую, коллектор там обычный 4-2-1, а не как у суб с твинскроллом 4-2…ну субару и митубише не стали изобретать турбы с изменяемой геометрией только из-за регламента WRC, который их запрещает, не будь его они бы уже давно стояли на всех раллийных машинах…
Из aftermarket твинскролловых болт-он турбин для субару Импреза:
— PE1825, она делаеться на базе 36ой, увеличенное компрессорное колесо и типа доработанный катридж, всё остальное идентично 36, на 400+лс, есть ещё ZeroSport, практически тот же PE1825, обе новые стоят за 3000 долл. Америкосы любят брать бу 36/37 и апгрейдить установкой компрессорного колеса до уровня PE1825, получаеться раза в два дешевле
— HKS2530kai, HKS2835kai, болт-он для Импрезы, но не твинскроллы как таковые, то есть дырки две, но у турбоулитки одно кольцо
Чтобы поставить твинскролл на субу, надо коллетор выпускной и ап-пайп от GDB импрезы, поддон маслянный и турбину, даун-пайп или же переделывать или же твинскролловывй барть…обычно всё это есть на Яхе и бу, и новое.
Твинскролл успешно поставлен
Замена сингл турбины была задумана еще год назад. План был на эту осень. Но компоненты собрались быстрее и вчера была торжественно совершена инсталляция этого богатства в Форика.
Процесс очень простой, специальных знаний не требует, достаточно начальных технических навыков. При полном наборе запчастей все устанавливается болт он и работа идет приятно. Если делать это первый раз и работать в развалку, не спешить и все перепроверять тогда на работу уйдет день.
Сначала список того что потребуется:
1) коллектор Легаси (здесь и далее имеется ввиду Легаси 2003-2009 гв, которые в каталоге определяются как машины В13)
2) аппайп Легаси
3) крепление турбины Легаси чугунное
4) турбина (самая распространенная vf-38, она раздувается пораньше, но верхи сильно обрезаны, второй вариант TD04HLA, она чуточку побольше и помощнее, но раздувается позже на 200 оборотов)
5) даунпайп Легаси требуется переварка одной точки крепления
6) крепление жарозащитного кожуха сталь
7) жарозащитный кожух алюминий
8) крепление датчика детонации с ухом с блока Легаси
9) крепление интеркулера правое Легаси
10) интеркулер Легаси
11) патрубок интеркулера правый Легаси
12) прокладки
13) прошивка
14) 30-50 см вакуумных трубок для соленоида если он меняется
Инсталляция начинается с того что надо открутить и снять в моторном отсеке интеркулер, турбину, её крепление; снизу снимается даунпайп, коллектор и аппайп. Вот и всё.
После этого берем твинскрольный аппайп. Он на место не полезет. Вставляем его насколько можно сверху на место, потом откручиваем подушку двигателя и домкратим двигатель, аппайп сам провалится на свое место. Закручиваем подушку обратно.
И ставим крепление на свое место. Прикручиваем его к двигателю и аппайпу.
Привинчиваем турбину, предварительно соединив самку и подключаем все трубки. Не забываем новые прокладки.
Дальше подсоединяем даунпайп.
Лямбда от Легаси имеет другой разъем и если не охота паять, перекручиваем лямбду из своего выпускного коллектора в даунпайп. На соединение даунпайпа накидываем крепление жароотражающего кожуха, а к нему крепим сам кожух.
Следующий этап сборка интеркулера.
Если левая сторона интеркулера крепится как и родной, то правая на креплении.
Не ждал я этого. После поисков удалось разобраться что крепление крепится не на блок, а на другое крепление.
Твинскрольная турбина. Зачем нужна и какие отличия от классической?
Оставлю чтобы было
Турбина
Турбина – это устройство, нагнетающее воздух в двигатель. Используется для повышения мощностных характеристик мотора. В основе принципа работы турбодвигателя лежит простая идея – спалить как можно больше воздушно-топливной смеси и получить максимальный КПД двигателя.
Турбины бывают разного размера и разной конструкции – твинскрольные, с изменяемой геометрией, классические. В зависимости от поставленной задачи, автопроизводитель собирает тот набор, который наиболее точно будет отвечать нужным потребительским качествам. К примеру, сейчас все больше и больше набирают популярность малообъемные турбовжики. Они экономичны, но при этом действительно “едут”. Обеспечивается это за счет высокого вращающего момента в широком диапазоне оборотов.
Твинскрольная турбина
Твинскрольная турбина – это та же турбина, но имеющая сразу два канала в горячей части и одну сдвоенную крыльчатку. На первый взгляд крыльчатка кажется простой, но разобравшись, становится понятно, что ее лопасти имеют разный изгиб, форму и длину на разных ее диаметрах.
Что такое горячая часть турбины?
“Горячка”, как ее называют в народе, – это та часть турбины, где проходят выхлопные газы и идет непосредственно процесс “раскручивания” турбины (набор оборотов).
Турбояма – это отсутствие наддува в определенном диапазоне оборотов, пока турбина еще не раскрутилась выхлопными газами до нужных оборотов, чтобы “наддуть” требуемое давление воздуха.
Почему нельзя подобрать классическую турбину такого размера, чтобы она дула во всем диапазоне?
На малых объемах это вполне реально. К примеру, у Peugeot есть серийный турбомотор 1.2 литра, развивающий 205 N/M c 1750-5500 об/мин, где используется одна турбина. Конечно же, такой широкий диапазон момента это исключительный плюс для потребителей, ведь двигатель готов выдать свой максимальный крутящий момент по первому требованию, а расход при этом будет умеренный.
На больших и средних двигателях это, увы, практически невозможно, ведь на высоких оборотах потребуется много воздуха с большой интенсивностью – значит крыльчатка горячей части в принципе не может быть маленькой. Раз она не маленькая, для ее “раскручивания” требуется много выхлопных газов, которых нельзя добиться на малых оборотах двигателя. Круг замкнулся.
1) Немалая стоимость твинскрольной турбины, по сравнению с классической.
2) Придется изготовить новый выпускной колектор, поскольку одна пара цилиндров будет дуть на малую часть крыльчатки турбины, другая – на большую.
3) Логичный вывод из второго пункта: если “давка” будет более двух бар, а двигатель планируется “крутить” в небеса, уход половины выхлопных газов на малую часть крыльчатки не позволит добиться максимально возможной производительности по сравнению с одной большой крыльчаткой горячей части турбины (как в классической “сингловой” трубе).
4) Потребуется недешевая перенастройка электронного мозга двигателя, чтобы получить эффект от твинскрола.
Предыстория часть #2 Твинскролл.
Итак продолжим экскурс.
Поездив около года с конфигом на IHI VF34, снова зачесались руки. Тачка валила, со всеми предыдущими модами ничего не перегревалось, все отлично функционировало. Единственное хотелось низы посильнее и придумать что-то новое и полезное.
На сти клабе, вычитал хорошую статью про 1,5 скролл. Обещали лучший спулл, плюс из переделок — это замена выпускного коллектора на твинскрольный (равнодлинный) и установка 1,5 скролл аппайпа. Коллектор приобрел стандартный, от японской сти 2003 года. Так же пришлось махнуть масляный поддон со всей требухой (щуп, маслоотливную пластину, маслозаборник) на твинскрольный, без чего данный коллектор не вставал на место. Ну и купил кучку прокладок.
Аппайп купил в турбо рейсе, но т.к. он был изготовлен под импрезу, подошел не идеально, был очень близко к подрамнику и бился об него периодически. В общем снял его почти сразу. Расписывать не буду, даже не настраивался.
Видимо была судьба прийти к полноценному твинскроллу. 1,5 скрольный аппайп махнул на твин.
Твинскролл должен был принести массу положительных моментов:
— Более ранний спул, в связи с тем что потоки газов идущие от двигателя разделены на 2. В турбину они залетают через 2 разных входа и дуют на горячую крыльчатку под разными углами, под одним углом лучше для одного диапазона оборотов, под другим для другого.
— Более правильная продувка, соответственно меньшая нагрузка на 4й циллиндр, который в сингл схеме находится не в самом выгодном положении, хуже продувается и больше греется.
— Снижение температуры выхлопа по оценкам пользователей на
100 градусов.
— Как позже оказалось, громкость выхлопа снизилась до комфортных значений, но изменился и звук, с субариного бубубу на более мотоциклетный что ли. К плюсам или минусам отнести не знаю, но для меня стало более комфортно (езжу много, громкость напрягала даже с моим, относительно тихим выхлопом). На трассе нет низкочастотного гула, на мозги не давит, выпуск почти не слышно, чуть громче стока.
— Нет резкого пинка при выходе на наддув, что благоприятно для АКПП да и для механики, нет резкой почти ударной нагрузки (исключительно мое мнение).
Ну что же, приступил к подбору турбины. Тут особо развернуться было не где, из доступных в сток место были либо VF37 (втулочная турбина, устанавливалась на простые JDM STI в 2003-2007 годах), либо VF36 (шариковая турбина, устанавливалась на все JDM STI Spec C в 2003-2007 годах). VF42 (от S203-S204) до сих пор днем с огнем не сыщешь, 49-я в продаже была, но стоила 40+ косых, да и полноценно она работает на двойном AVCS либо на 2,5 моторе (опять же мое мнение). VF53 тогда еще только упоминались на форумах.
Выбор был между 36 или 37. Конечно же хотелось шарик, так же в сравнении с 37й имела увеличенную горячую часть.
Найти хорошую 36-ю оказалось сложновато. Либо дорого, либо дешего, но с люфтами и поеденными крыльчатками. Варианты вылазили крайне редко (сейчас еще реже). Видимо все массово скупают раллисты. Ну а новая стоит какую-то невообразимую сумму.
Решать вопрос надо было быстро, т.к. хотел успеть к первому сезонному приезду настройщика, поэтому выбор и пал на 37-ю.
Нашлась она быстро и за вменяемые деньги, люфты отстутствовали, никакого криминала свиду не было обнаружено.
Для твинскрольной турбины, нужны другие кранштейны крепления к двигателю, другой термокожух, другой даунпайп.
Кранштейны заказал новые.
Термокожух был дороговат, в объявлениях даже БУ сходу не нашел, купил на ebay термоодеяло.
Термоизоляция турбины очень важный аспект, особенно для тех у кого стоит top mount интеркулер, без термокожуха горячая часть турбины будет адско его нагревать, сильно снижая эффективность. Да и просто, он защищает все остальное находящееся вблизи горячей турбины.
По даунпайпу пришла хорошая идея, когда увидел вот это:
Отпилили воронку от старого даунпайпа, немного адаптировали его и приварили этот кусок китайского тюнинга))) Первую лямбду перенесли за турбину. Все встало отлично!
Итак, все модификации были выполнены, пришло время очередного ожидания Экутек-мастера. После сингла тачка просто перестала ехать… требовалась корректировка прошивки.
Тут все по старой схеме, подключили ШПЛЗ, ноут, дополнительный датчик детонации с наушниками и погнали настраиваться. Катались, корректировались, настроили на давление 1,2, откат к отсечке до 1 бара. После чего как сейчас помню слова настройщика:
— Готово, возвращаемся на базу…
У меня челюсть отпала, было ощущение что при улучшившемся на 100 оборотов спуле тачка ехала еще и похуже чем до этого! Разгон был ровный, тяга была, но все не то. Я был в расстройстве, столько движухи, а результат в динамике почти такой же… хотя судя по расходу воздуха мы имели ту же мощность как и прежде (
300 сил, но без стенда это лишь теоретическая цифра основанная на расходе воздуха). Может к подпиныванию привык, не знаю. В машине на настройке было трое человек, поехав домой в одного, конечно поехало чуток повеселее, но все равно не то пальто…
Настройщик тоже сказал что ожидал большего и высказал несколько версий происходящего:
1) Затычный выхлоп, предложил измерить давление в даунпайпе на максимальном бусте, мол если давление создается значит не хватает производительности выхлопа (у 3х дюймового-то…хз хз, если только оконечная банка тому виной)
2) Убогие фориковские головы: узкие каналы, не подходящие распредвалы. (с этим я согласен, недавно прочитал что твинскролл полноценно функционирует только на родных 207 головах)
3) Стоковый впуск (супер дерьмовая фориковская «самка» надо было ее сразу поменять, эх балда я).
Собственно вот такая вот петрушка.
Езжу пока так, ЕГТ действительно снизилось в пиках, в среднем на 100 градусов + твин схема продлевает жизнь моего мотора, хотя бы этим тешусь всплакнув перед сном с ностальгией по VF34.
Но… от своих планов и желаний отказываться не собираюсь, спешу порадовать, намечается третий этап тюнинга по увеличению мощности и немного более глобальный. Об этом в следующей части. Следите 🙂
Супертурбо: все продвинутые системы наддува
Битурбо, твинтурбо, твинскролл. Наверняка вы давно хотели разложить для себя по полочкам, что как работает и чем отличается. Мы подготовили для вас подробный рассказ о плюсах, минусах и надежности каждой из технологий.
Прогресс не стоит на месте, и каждое новое поколение автомобилей должно быть быстрее, экономичнее и мощнее. Часто для повышения мощности используются комбинированные системы наддува, да и «обычные» турбины вовсе не так просты, как кажется на первый взгляд. Каким же образом инженеры научили турбомоторы быть одновременно мощными, эластичными и экономичными? Какие технологии позволяют создавать массовые двигатели с удельной мощностью в 150 л.с. на литр и отличной тягой на низах, и тысячесильных монстров?
«Обычная» турбина
Как я уже писал, турбокомпрессор прост на первый взгляд, но является высокотехнологичным устройством, которое работает в очень жестких условиях. И любое его усложнение сильно сказывается на надежности. Для примера я постараюсь подробнее описать устройство типичного турбокомпрессора без особых усложнений.
Основной частью турбокомпрессора является средний корпус, в нем расположены подшипники скольжения, упорный подшипник и седло уплотнения с кольцами. В самом корпусе есть каналы для прохождения через него масла и охлаждающей жидкости. На совсем старых конструкциях обходились только маслом и для смазки и для охлаждения, но такие турбины не применяются на серийных машинах уже давно. Для предохранения среднего корпуса от воздействия горячих выхлопных газов служит жароотражатель.
В средний корпус устанавливается турбинный вал. Эта деталь не просто вал, конструктивно он соединен с турбинным колесом неразъемным соединением, чаще всего сваркой трением или выполнен из цельного куска металла. Иногда для создания крыльчатки используется керамика-прочности и коррозийной устойчивости лучших конструкционных сталей может не хватать. Сам вал имеет сложную форму, на нем есть утолщение для уплотнения и упорный выступ, а форма цилиндрической части рассчитана с учетом теплового расширения во время работы.
На турбинный вал надевается компрессорное колесо. Оно изготовлено обычно их алюминия и фиксируется на валу гайкой.
Конструкция из среднего корпуса, установленного в него турбинного вала и компрессорного колеса называется картриджем. После сборки этот узел тщательно балансируется, ведь работает он при очень высоких оборотах и малейший дисбаланс быстро выведет его из строя.
Еще турбине нужны две «улитки» — турбинная и компрессорная. Часто они индивидуальны для каждого производителя машин, тогда как центральная часть — картридж и размеры турбинного и компрессорного колеса являются признаками конкретной модели турбины и ее модификации.
Для предохранения от слишком высокого давления наддува используется клапан сброса давления газов, он же вастегейт. Обычно он является частью турбинной улитки и управляется вакуумом. Он закрыт при обычном режиме работы турбины и открывается в случае слишком высокого давления наддува или других проблем в работе мотора, сбрасывая скорость вращения турбины.
А теперь о том, как используют турбины и какие технологии применяют, чтобы достичь самых высоких показателей моторов.
Twin-turbo и Bi-turbo
Чем больше и мощнее мотор, тем больше воздуха нужно подавать в цилиндры. Для этого нужно сделать турбину больше или быстрее. А чем больше размер турбины, тем тяжелее ее крыльчатки и тем инерционнее она получается. При нажатии на педаль газа открывается дроссельная заслонка и больше горючей смеси попадает в цилиндры. Образуется больше выхлопных газов и они раскручивают турбину до более высокой частоты вращения, что, в свою очередь, увеличивает количество подаваемой горючей смеси в цилиндры. Чтобы сократить время раскрутки турбин и сопутствующую им «турбояму», изначально испробовали способы, которые называются твин-турбо и би-турбо.
Это две разные технологии, но маркетологи компаний-производителей внесли немало путаницы. Например, на Maserati Biturbo и Mercedes AMG Biturbo на самом деле используют технологию твин-турбо. Так в чем же разница? Изначально Twin Turbo («турбины-близнецы») называлась технология, при которой выхлопные газы разделялись на два равных потока и распределялись на две одинаковые турбины малого размера. Это позволяло получить лучшее время отклика, а иногда и упростить конструкцию мотора, используя недорогие турбокомпрессоры, что очень актуально для V образных двигателей с выхлопными коллекторами «вниз».
Фото:twin turbo Nissan
Обозначение Biturbo («двойная турбина») же относят к конструкциям, в которых применяются последовательно подключенные ко впуску две турбины-маленькую и большую. Маленькая хорошо работает на малой нагрузке, быстро раскручивается и обеспечивает тягу «на низах», а потом в действие вступает большая турбина, более эффективная на большой нагрузке. Маленькая турбина в этот момент отключается системой дроссельных заслонок.
Преимуществом такой схемы является большая эффективность одной большой турбины на большой нагрузке: она обеспечивает лучшее давление и меньший нагрев воздуха при большом ресурсе. А еще вместо маленького турбокомпрессора можно использовать механический или электронагнетатель. Они нагревают воздух меньше, чем турбокомпрессор, и не инерционны.
Но как же потери мощности, которые нужны для их раскрутки? Потери на их привод при малой нагрузке не так существенны. Но расплатой за улучшение характеристик турбин является усложнение впускной системы, приходится использовать много труб и дроссельные заслонки, переключающие потоки воздуха.
Обе технологии используются до сих пор всеми производителями, но все они значительно удорожают мотор, ведь дорогих турбокомпрессоров становится в два раза больше, а система управления ими — сложнее. Для сильно форсированных моторов альтернативы этим технологиям нет или почти нет. Но иногда можно просто улучшить конструкцию стандартной турбины.
Тонкое управление вастегейтом
Wastegate – это, дословно, «ворота для сброса», то есть перепускной клапан. На первых турбинах вастегейт работает очень просто: когда давление на впуске преодолевало натяжение пружины, он открывался, стравливал газы и давление падало. Позже систему усложнили: теперь его открытием руководила не только разница давлений, но и электроника, учитывающая множество параметров — обогащение смеси, режим движения, температуру, детонацию и умеющую избегать нежелательных режимов работы самой турбины. Но управлялся он точно так же — пневматикой. Когда нужно было сбросить давление, клапан просто открывался.
Получить качественный скачок характеристик позволяла плавная регулировка степени открытия перепускного клапана. В этом случае турбина может чаще работать с максимальной отдачей, даже при малых оборотах, а на средних нагрузках уже вступает в действие регулирование и в опасные режимы турбина не переходит.
К сожалению, такой способ сложнее. Для его реализации потребовалось разместить электропривод регулировки рядом с турбиной, что понизило ее надежность: электронике приходится работать в очень жестких условиях, при высокой температуре и высокой вибрации. Но улучшение характеристик стоит того и почти все современные турбины высокофорсированных небольших моторов имеют такую конструкцию.
Более эффективное турбинное колесо. Twinscroll
В поисках повышения эффективности одиночной турбины конструкторская мысль придумала способ, который позволял увеличить эффективность работы турбины и на малых и на больших нагрузках. Турбинное колесо, на которое воздействуют выхлопные газы, разделили на две части, отсюда и название технологии – twin scroll (“двойная улитка”), одна часть турбины более эффективна на большой нагрузке, а другая — на малой, но раскручивают они одно и то же компрессорное колесо на общем валу. Турбина получается не намного сложнее, но несколько эффективнее.