A belső égésű motorokkal hajtott autók talán az utolsókat rúgják, hiszen a csapból is az folyik, hogy a tisztán elektromos hajtású autók jelentik a jövőt. Ezzel nem feltétlenül értek egyet (igazából egyáltalán nem), de ennek a cikknek nem az a témája, hogy ezen filozofáljunk.

Amíg viszont itt vannak, azok 90%-a már feltöltéses elven működik, vagyis turbómotor. De tudjuk mi a jobb a turbós motoroknál? A kétturbós motor!

Dobálózunk a kifejezésekkel

Az autókról a férfiak többsége nagyon szeret beszélni. Idézzük csak fel! Már az alsó tagozatban is autós kártyával játszottunk, kívülről tudtuk minden autómárka emblémáját, felismertük a típusokat. Az angol nyelvből átszivárgott – amúgy tényleg jól hangzó – műszaki kifejezéseket pedig olyan többlettartalommal ruháztuk fel, ami a valós jelentésétől olykor egész távolt állt.

Hogy ne kanyarodjak el teljesen a témától, példának az „intercooler”-t hozom fel. Főleg haszongépjárműveken tűnt fel először a kifejezés, aztán sokan mondogatták is anélkül, hogy tudták volna mit jelent. Aki erre bővebben kíváncsi, az lapozzon vissza 2015-ben megjelent szájbarágó cikkemhez, érdemes!

Aztán itt van maga a turbó kifejezés, ami baromi jól hangzik, az általános képzettársítás pedig, hogy ha valami turbó, akkor az gyors, erős. Éppen ezért született meg annak idején a (turbó)feltöltés elvét magyarázó írásom, ezt is érdemes beemelni.

És ha ezt az egész fancy kifejezést kétszerezni szeretnénk, máris itt van mai témaadónk, a bi-turbó kifejezés. Essünk is neki!

Kis szótan

Aki vette a fáradságot és visszaolvasta a turbós cikket, az már tudja, hogy ez a szó (turbó), illetve maga az alkatrész a motorba jutó levegő mennyiségét hivatott fokozni úgy, hogy a kiáramló kipufogógáz egy lapátkereket hajt meg, amely egy tengelyre van szerelve egy másikkal és ez utóbbi juttat több levegőt a motorba.

Tulajdonképpen megnöveli a szívóoldali levegő nyomását, vagyis kompresszál, ezért kompresszorkeréknek nevezzük. A kipufogóoldalon a másik a kerék a turbinakerék, innen származik a turbó elnevezés.

A „bi”-előtaggal már könnyebb a dolgunk. A latin „bis” szócska jelentése kettős, dupla. Sok kifejezésünkben alkalmazzuk, például a kétévente megrendezett eseményeket biennálénak hívjuk, a kétszázadik évfordulót pedig bicentenáriumnak. A két turbófeltöltőt is tartalmazó hajtáslánc pedig így lett biturbó.

Hogy ne legyen annyira egyszerű

A kétturbós rendszerek közül megkülönböztetünk soros és párhuzamos módon működő megoldásokat.

Kezdjük az egyszerűbbel, ez pedig a párhuzamos működés. Az egy feltöltővel szerelt rendszert tehát ismerjük: a turbó több levegőt juttat a motorba, ahhoz több tüzelőanyag adagolható, így erősebb lesz a motor.

Ha soros elrendezésű motorunk van, akkor elhelyezkedési szempontból majdnem mindegy hová kerül a turbó, csövezéssel a megfelelő helyre vezethető a levegő. Azonban V-motoroknál két hengersorunk van, a turbó elhelyezése így csak középen lenne ideálisan megoldható, de ez műszakilag elég nehezen kivitelezhető, általában kevés a hely és a hűtés sem olyan jó, mintha a motor valamelyik oldalán, vagy akár elöl-hátul helyezkedne el a berendezés.

Ráadásul a nagy hengerűrtartalmú motoroknál – jellemzően a 3 literes, vagy annál is nagyobb erőforrások esetén – a levegőigény kiszolgálására olyan nagy feltöltő kellene, hogy az már tényleg nem férne el.

Minden szempontból indokolt tehát, hogy mindkét hengersorhoz külön feltöltőt szereljenek be. Így hengersoronként 1-1 turbót tesznek fel, ez is biturbo megoldás, de ezeket a rendszereket nevezik ikerturbónak, vagy angolul twinturbonak is. A két ugyanolyan paraméterekkel rendelkező feltöltő egyszerre dolgozik és jellemzően minden pillanatban azonos üzemállapotban tartja őket a motorvezérlés.

Jó példa a Mercedes-Benz M276-os 3,5 literes, V6-os benzinmotorja, ahol ezt a megoldást láthatjuk.

A másik biturbó megoldás már kicsit összetettebb

A feltöltött belső égésű motorok (így nevezzük a „turbó” kifejezés nélkül a turbómotorokat) egyik hátránya, hogy amíg a turbófeltöltő nem pörög fel, addig nem is tud plusz lovakat hadrendbe állítani. A feltöltő pedig azért nem pörög fel, mert alacsony a fordulatszám és a kipufogógáz nem áramlik elég gyorsan.

Ha kisméretű turbót teszünk az autóra, akkor ez a működési késedelem a kisebb tehetetlenség miatt csökken ugyan, de ilyenkor magasabb fordulatszám mellett már nem tud elegendő levegőt szállítani a berendezés. Ha nagyméretű turbót teszünk fel, akkor pedig csak a teljesítménycsúcs közelében érvényesülnek az előnyös hatásai.

Az egyik megoldás erre a jelenségre (turbólyuk) a két turbó beépítése. Legyen egy kisebb és legyen egy nagyobb is, majd használjuk mindig azt, ami számunkra a legelőnyösebb.

Az alábbi ábrán a BMW B47D20A (18d) kódjelű soros, négyhengeres, kétliteres dízelmotorjának feltöltőrendszere látható.

A két turbó ennél a megoldásnál nem ugyanolyan paraméterekkel dolgozik. A legfőbb különbség a méretükből fakad, így jött az elnevezés, hogy az egyik kisturbó, a másik nagyturbó lett.

A működési elv itt sem bonyolult. Az előző rendszerre azt mondtuk, hogy a két feltöltő párhuzamosan dolgozik, itt akkor milyen kapcsolás lesz? Igen, soros, de nem Gyuri.

Az már világos, hogy a kisebb fordulatszámokon egy kisebb turbó előnyösebb, ezért az alacsony fordulatszám tartományokban (ennél a motornál 3.000 1/min alatt) a kisturbó működik, a nagy egy szeleppel ki van iktatva a rendszerből.

Figyeljük meg az ábrán az okos megoldást! A kisturbó a motor felől a leömlőn keresztül kapja a kipufogógázt. Miután elvégezte a feladatát, vagyis meghajtotta a (kisturbó) turbinakerekét a nagyobbik felé áramlik a gáz. Itt van az a szelep, ami a nagyturbót le tudja választani a rendszerről és a gázt azonnal a kipufogórendszer felé irányítja.

18d turbórészleg

A kisturbó másik a végén a kompresszor kerék a levegőhűtő (intercooler) felé hajtja a megnövekedett nyomású (ezért magasabb hőmérsékletű) levegőt, hogy az ott lehűljön és még hatékonyabb legyen a feltöltés.

Amikor a motor fordulatszáma átlépi a 3.000-es határt, az említett szelep megnyit és a kipufogógáz a nagyobbik turbót kezdi el hajtani, ennek segítségével a megnövekedett levegőigényt is ki tudjuk szolgálni. (Az ábrán a 12-essel jelölt cső segítségével fordítják újra az intercooler felé a levegőt.)

És ennyi. A két különböző teljesítményű feltöltő mindig akkor dolgozik, amikor szükség van rájuk.

Valamit valamiért

A turbófeltöltő gyártási szempontból igen finom megmunkálást igényel. A központi tengely (így a lapátkerekek) fordulatszáma akár a percenkénti 200.000-es értéket is elérheti. Pontos illesztések, méretezés, kis tűréshatárok jellemzik a szerkezetet, ezért mondanom sem kell, hogy egy turbó nagyon drága dolog.

Az említett két típusnál jelenleg a gyári alkatrész ára nettó 6-7 százezer forint körül alakul és ne felejtsük el, hogy ezekből kettő van. (Nem írunk külön cikket, de léteznek több feltöltőt is használó rendszerek.)

Cserébe minden körülmények között nagyon jó hatásfokot érhetünk el, de nagyon kell óvni a turbókat mindentől, ami árthat nekik. Legfontosabb, hogy a motorolajat mindig időben, még az előírt intervallum előtt cseréljük le, természetesen a szűrővel együtt. A turbó forgó alkatrészeit kenni, az egész alkatrészt hűteni kell, ha nem megfelelő az olaj minősége, akkor könnyen rajtaveszthet a berendezés.

Érdemes arra is odafigyelni, hogy a nagy teljesítménnyel megtett útszakaszok után megállva ne állítsuk le azonnal a motort, így hagyva időt a rendszernek a turbók megfelelő visszahűtésére. Figyelem: ha elporoszkáltunk a benzinkútra, nem kell feleslegesen pöfögtetni az autót, erre csak akkor van szükség, ha autópályatempóról, még a kigurítást is megúszva esünk be a pihenőhelyre, vagy nyélgázon mentünk fel a Kékestetőre.

További autós tartalmakért kövesse az Autószektor Facebook oldalát.