Двойная турбина: Система двойного турбонаддува TwinTurbo: описание, принцип работы

Система двойного турбонаддува Twin-Turbo | Turbo Magic |

Система турбонаддува TwinTurbo — это любой двигатель с парой турбокомпрессоров. Автомобили, укомплектованные данным оборудованием, обладают большой мощностью, превосходным ускорением и огромным потенциалом для тюнинга. Хотя с течением времени как преимущества, так и недостатки системы становятся очевидны.

Как работает Твин-турбо?

Когда дроссель двигателя с турбонаддувом открывается, объем образующегося выхлопного газа увеличивается, и турбонагнетатель начинает ускоряться. Однако турбонагнетатель занимает приличное время для разгона до нужной скорости. Это приводит к неудовлетворительным скоростным характеристикам и вялой реакции на воздействие водителя.

Турбокомпрессор с меньшим размером, в качестве альтернативы, сконструирован из легких компрессора и турбины. Поэтому, производители часто предпочитают использовать именно эту систему. Они легче ускоряются выхлопными газами, что приводит к мгновенному отклику на действия водителя.

Какие бывают типы Твин-турбо?

В зависимости от вида подключения существует три ключевых схемы системы TwinTurbo:

1. Параллельный: два турбонагнетателя, которые работают непрерывно и работают вместе для подачи сжатого воздуха во впускной коллектор двигателя.
2. Параллельно-последовательный: один турбонагнетатель работает во всем диапазоне оборотов, но второй включается только при увеличении частоты вращения двигателя и выработке достаточного количества выхлопных газов для его правильной работы.
3. Ступенчатое соединение: позволяет значительно повысить давление поступающего воздуха, поскольку он проходит через ступени турбонагнетания, обеспечивая большую мощность.

Параллельные парные турбокомпрессоры

Параллельно установленные двойные турбокомпрессоры используются на самых разных высококлассных автомобилях. Эта конструкция, наиболее часто встречающаяся в двигателях V-типа, использует турбонаддув для каждого блока цилиндров, причем оба двигателя работают полный рабочий день.  

Цель данной компоновки – уменьшить количество трубопроводов, необходимых для прокладки впускной и выпускной систем, что улучшает отклик и уменьшить турбо-запаздывание. 

С этой целью параллельные сдвоенные турбокомпрессоры выпускаются меньших размеров.  Для тех, кто ищет повышенную мощность, сильным недостатком параллельного сдвоенного турбокомпрессора станет размер его стоимости.

Двойной последовательный турбокомпрессор

Последовательная схема с двойным турбонаддувом обычно использует парную комбинацию малого турбонагнетателя и большего изделия для высокой скорости вращения. 

Чтобы избежать проблем с запаздыванием, турбонагнетатель меньшего размера обеспечивает быструю реакцию на низких оборотах двигателя, а также помогает работе большего за счет увеличения потока выхлопных газов. 

При более высоких оборотах рабочая нагрузка смещается в сторону большего вторичного турбонагнетателя, что обеспечивает высокий наддув без задержки, которая была бы очевидна при использовании одного устройства.  

Хотя последовательные турбокомпрессоры помогают преодолеть разрыв между мощностью на верхнем конце и маневренностью на низких оборотах, они имеют тенденцию быть слишком сложными с точки зрения конструкции. Отдельно возникают проблемы с надежностью. К тому же оборудование отличается дороговизной.

Ступенчатая схема турбонаддува

​

Двухступенчатый вариант сконструирован из двух турбокомпрессоров различного размера. Они смонтированы последовательно и подключаются к впускному и выпускному отверстию. Здесь размещены перепускные клапаны, регулирующие скорость и давление воздуха, а также отработанных газов.

Система характеризуется тремя режимами работы:

1. Малые обороты мотора – клапаны не открываются. Использованный газ транспортируются сквозь две турбины. Минимальные показатели давления не позволяют крыльчатке крутиться. Прохождение воздушной массы сквозь ступени компрессоров, сопряжено с низким давлением.
2. Повышение оборотов провоцирует открытие клапана. Большая турбина начинает действовать. Основной компрессор направлен на сжатие воздуха, который затем транспортируется на малое колесо. Здесь происходит новое сжатие.
3. Если в моторе максимуме оборотов, то у клапана полноценное открытие. Поток отработанных газов двигается в направлении большой турбины. Воздушная масса идет сквозь компрессор и попадает к цилиндрам.

Плюсы и минусы двойного турбонаддува

Современный мощные авто предпочитают установку TwinTurbo.

Ключевое достоинство: повышение мощности авто напрямую позволяет экономить топливо, что положительно сказывается на финансовых расходах.

Ключевые недостатки: сложная конструкция и высокая цена устройства. Отдельно выделяется сложность в обслуживании из-за большого количества деталей и потенциальных точек отказа.

Решение об установке может принять только сам автовладелец, взвесив все «за» и «против».

 

 

 Вернутся к списку «Статьи и новости»

Принцип построения турбированных двигателей по системе Twin-Turbo

Система из двух работающих турбокомпрессоров на данный момент является очень актуальным вариантом улучшения стокового двигателя. Здесь можно почерпнуть для себя общую информацию касательно этой темы.

Борьба за повышение КПД (коэффициент полезного действия) идет с самого появления двигателя внутреннего сгорания как такового. И почти сразу же вслед за ДВС придумали и турбокомпрессоры и просто механические нагнетатели воздуха. Для лучшего понимания стоит знать, что принцип работы двигателя основывается на правильном соотношении топлива и воздуха, что попадает в цилиндры двигателя. Равняется это правильное соотношение 1:14,7. Именно в таком виде обеспечивается качественное распределение смеси по цилиндру и ее сгорание. Установка турбины, или даже двух турбин в виде twin turbo значительно увеличит количество воздуха и давление с которым он будет поступать в двигатель.

Twin Turbo

Содержание

1. Основы
2. Параллельный принцип работы
3. Последовательная работа
4. Ступенчатая работа турбин

Если дословно перевести twin turbo английского языка, то выйдет или «двойное турбо» или «удвоение турбо». В принципе, правильными являются оба варианта. То есть, из названия можно понять, что имеют место быть не одна, а две турбины. Существует несколько разновидностей способов применения двух нагнетателей одновременно:

• Ступенчатая.
• Параллельное.
• Последовательное.

Любая из систем, так или иначе, управляется электронным блоком управления, без него создать эффективную работу твин турбо будет невозможно. ЭБУ управляет входными датчиками турбокомпрессоров, электрическими системами приводов клапанов управления воздуха, за счет чего происходит очень тонка настройка работы твин турбо.

Параллельный принцип работы

Параллельное твин турбо представляет собой одновременную работу двух турбокомпрессоров, который работают параллельно друг другу. Одинаковая работа двух турбин получается за счет того, что каждая турбина выхватывает одинаковую порцию выхлопных газов. Из каждого компрессора выходит также равное количество воздуха и под равным давлением. Сжатый воздух поступает в общий для них впускной коллектор, где потом уже происходит распределение по цилиндрам. Параллельное twin turbo характерно для V-образных двигателей, особенно для дизельных, где очень важна степень инерционности. Две небольших турбины обеспечивают более меньшую инерционность, нежели одна большая.

Последовательная работа

Смысл работы последовательного twin turbo заключается в том, что турбокомпрессоры работают не одновременно, а последовательно сменяют друг друга. То есть запустив двигатель работает один компрессор, а по степени увеличения количества оборотов коленчатого вала включается второй. Такое решение позволяет экономить топливо и не использовать постоянно одну из турбин. К слову, такая система твин турбо включает два одинаковых по характеристикам компрессора. Переход между турбинами также обеспечивает электронный блок управления. В такой системе основной его задачей является регулирование и распределение потока сгоревших газов между турбинами. Регулирование потока газов ко второму компрессору осуществляется за счет специального электромагнитного клапана. Также нередко в ЭБУ заносят такие характеристики для турбин, чтобы минимизировать побочный эффект турбозадержки. Применение twin turbo было замечено как на бензиновом, так и на дизельном двигателе.

Двойная турбина

Ступенчатая работа турбин

Рассматривая ступенчатую систему твин турбо важно отметить, что именно она является самой технически грамотной и совершенной, обуславливает самый большой подъем КПД. В такой системе присутствует электронное управление как сгоревшими газами, так и выходящим потоком сжатого воздуха. Здесь, в отличие от предыдущих вариантов, есть возможность применять два разных по размеру турбонаддува. Когда обороты двигателя низкие перепускной клапан сгоревших газов закрыт. Газы следуют по системе твин турбо сначала посещая малый компрессор, где получают максимальную отдачу на давление при минимальной инерции. Далее, они попадают в большую турбину. Когда обороты увеличиваются начинается совместная работа турбин. Перепускной клапан постепенно открывается, то начинает постепенно раскручивать вторую турбину, пуская газы прямо через нее. Когда обороты растут до максимальных, то клапан открывается полностью, и большая турбина начинает работать на полную свою мощность и воздух поступает из нее в двигатель.

Паровая турбина TWIN | Продукция

| | Двойная паровая турбина

Модель паровой турбины TWIN представляет собой компактное решение для диапазона мощности до 7000 кВт.

Паровые турбины серии TWIN (ранее известная как версия SST-110) представляют собой турбины с двойным корпусом на одном редукторе, которые могут работать на разных паропроводах. TWIN обеспечивает высочайшую экономическую эффективность и высокую производительность. Это позволяет уменьшить высокие градиенты температуры, обеспечивая при этом возможность контролируемой экстракции.

Готовы узнать больше?

Модульные решения в соответствии с вашими требованиями

Мощность до 24 МВт

Более 100 лет опыта в области турбин

 

Если вы хотите отправить запрос, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Сделать запрос

Основные характеристики

• Противодавление, вытяжка или конденсация.
• Конструкция блока упаковки.
• Масляный блок встроен в опорную раму.
Доступны регулирующие клапаны группы форсунок
• .
• Быстрый старт без предварительного прогрева.
• Чрезвычайно компактная конструкция.
• ​Извлечение и/или подача с контролем давления.
• ​Применения высокого/низкого давления.
• Доступна версия ATEX.
• Подходит для ORC (органический цикл Ренкина).
• Подходит для расширения природного газа​.

Технические характеристики

• ​Выходная мощность: до 7 МВт.
• Давление пара на входе: до 131 бар (абс.).
• Температура пара на входе: сухой насыщенный пар до 530 ^° С.
• ​Длина: ок. 6м вкл. генератор / Ширина: 2,8 м / Высота: 3,2 м.
• Доступен специальный многоступенчатый конденсаторный модуль.

Приложения

• ​Производитель насосов, компрессоров, вентиляторов и т. д.
• Химия, нефтехимия, нефтепереработка​.
• ​Сахар / Пальмовое масло.
• Дерево/Бумага.
• Поставщик электроэнергии.
• Коммунальное хозяйство.
• Плавильные заводы / Сталь, IPP / Подрядные работы / Инжиниринг.
• Еда​.
• ​Установки по производству энергии из отходов.
• Рекуперация тепла.
• Корабль / Оффшор.
• Сжигание осадка.

 

Почему стоит выбрать модель TWIN?

Наш опыт

Обладая более чем 100-летним опытом и постоянным развитием, а также парком из более чем 20 000 установленных турбин, мы являемся главным партнером для вашего бизнеса.

Глобальное присутствие, локальная служба

По нашему опыту ничто не может заменить местную поддержку, поэтому у нас есть местные команды, готовые помочь.

Исследования и разработки

Непрерывные исследования, разработка и анализ как новых, так и неоригинальных турбин для оптимизации производительности и надежности продукта.

Современное производство

Наши современные производственные мощности и строгий контроль качества гарантируют высочайшую степень надежности и качества.

Репутация качества

Мы аккредитованы по стандартам ISO 9001 и ISO 14001 и регулярно проверяемся крупными заказчиками и международно-признанными оценочными организациями.

Система блочного строительства

Наша модульная конструкция является гарантией того, что вы всегда будете получать новейшие разработки без изменения всего ассортимента.

Если вы хотите отправить запрос, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Сделать запрос

Адрес электронной почты

Турбина с встречным вращением получает вдвое больше энергии от океанских волн

Энергия

Просмотр 3 изображений

Посмотреть галерею — 3 изображения

Ученые из австралийского RMIT, изучающие огромный неиспользованный потенциал волновой энергии, придумали новую конструкцию преобразователя, который, по их словам, работает с гораздо большей эффективностью, чем аналогичные решения, и который, как они надеются, может открыть дверь для широкого коммерческого использования технологии. Прототип команды использует новую конструкцию с двумя турбинами, которая позволяет обойти некоторые общие технические проблемы и в ранних экспериментах доказала, что способна собирать вдвое больше энергии волн, чем текущие конструкции.

Идея улавливания энергии океанских волн существует уже несколько столетий, и в последнее время мы начинаем видеть, как современные машины, предназначенные для этих целей, выходят в море в некоторых интересных формах. Это включает в себя вращающиеся системы, которые извлекают энергию из вертикального и горизонтального движения, генераторы, похожие на дыхала, которые улавливают энергию, когда волны проталкивают воду и воздух через бетонные камеры, и генераторы, похожие на кальмаров с плавучими руками, которые поднимаются и опускаются вместе с движением волн.

Один из наиболее распространенных подходов к использованию энергии волн известен как точечный поглощающий буй, который состоит из плавучего устройства на поверхности, привязанного к морскому дну. По мере того, как буй движется вверх и вниз вместе с проходящими волнами, он приводит в действие механизм преобразователя энергии, встроенный в трос частично под поверхностью. Это может быть редукторная трансмиссия, которая использует линейное движение для вращения маховика и выработки мощности, как это видно в некоторых экспериментальных проектах.

Ученые RMIT использовали точечный поглощающий буй в качестве отправной точки для своего нового генератора, который, по их словам, решает пару проблем с обычными конструкциями. Чтобы эффективно собирать энергию, точечные поглощающие буи обычно должны использовать датчики, приводы и другую электронику для точной синхронизации с приходящими волнами, но это оставляет их открытыми для проблем с обслуживанием и надежностью.

Ученые RMIT разработали прототип преобразователя волновой энергии с большим потенциалом

RMIT

В том, что они называют первой в мире конструкцией, ученые отказались от всех этих датчиков синхронизации и электроники и выбрали пассивный подход, при котором устройство плавает вверх и вниз естественным образом вместе с волной. Два турбинных колеса, которые расположены близко друг к другу внизу, вращаются в противоположных направлениях и объединяются, чтобы усилить энергию, передаваемую генератору.

Этот генератор размещен внутри буя над поверхностью, чтобы защитить его от коррозии, и соединен с вращающимися турбинами через валы и приводную передачу с ременным шкивом. Испытания этого прототипа в лаборатории показали, что он может потреблять вдвое больше энергии от океанских волн, чем другие конструкции точечных поглотителей, при этом обещая более простой и экономичный путь развития.

Диаграмма, изображающая характеристики новой конструкции преобразователя волновой энергии

RMIT

«Всегда синхронизируясь с движением волн, мы можем максимизировать собираемую энергию», — говорит ведущий исследователь профессор Сюй Ван. «В сочетании с нашими уникальными двойными турбинными колесами, вращающимися в противоположных направлениях, этот прототип может удвоить выходную мощность, получаемую от океанских волн, по сравнению с другими экспериментальными технологиями точечных поглотителей».