Czym się różni doładowanie bi‑turbo od twinturbo?

Określeń bi-turbo i twin turbo używa się w stosunku do układów doładowania z dwiema turbosprężarkami. To od ich sposobu pracy zależy czy mamy do czynienia z jednym, czy z drugim systemem.

Tak naprawdę są to określenia umowne, a nierzadko nazwy używane są czysto marketingowo. Na przykład, japońscy producenci w latach 90. upodobali sobie nazwę TwinTurbo. Natomiast obecnie BMW używa jej w stosunku do zupełnie innego systemu. Tymczasem Opel i Audi swój system podobny do BMW nazywa Bi-Turbo.

Zamienne stosowanie tych określeń wynika m.in. z ich znaczenia językowego, które jest bardzo podobne. Przedrostek "bi" oznacza: podwójnie, dwukrotnie, ale i dwojako. Natomiast "twin" jest nieco bardziej precyzyjnie zdefiniowany jako bliźniaczo, parzyście, ale również dwojako.

Można zatem przyjąć, że bi-turbo to po prostu dwie turbosprężarki, a twinturbo to dwie jednakowe (bliźniacze) turbosprężarki. Co ciekawe, najczęściej określenia te stosuje się zupełnie odwrotnie. Dlatego lepiej jest używać jasnych, polskich nazw.

Doładowanie równoległe stosowane jest w silnikach o większej pojemności, zwykle z większą niż cztery liczbą cylindrów. Określenie wzięło się stąd, że dwie turbosprężarki pracują równolegle, a każda z nich odpowiada za swoją część cylindrów. W układach V6 czy V8 jedna turbosprężarka obsługuje cylindry z jednej części bloku, natomiast druga, z drugiej strony silnika. Doładowanie równoległe może być również używane w jednostkach rzędowych, pod warunkiem parzystej liczby cylindrów.

Celem stosowania systemu doładowania równoległego jest zmniejszenie bezwładności jednej dużej turbosprężarki, która byłaby potrzeba do zaopatrywania w powietrze wszystkich cylindrów dużego silnika.

Przy zastosowaniu dwóch mniejszych urządzeń, pracujących w ten sam sposób, czas reakcji silnika na dodanie gazu jest krótszy. Mamy tu więc częściową eliminację zjawiska turbodziury. Szybka reakcja silnika z doładowaniem równoległym to również efekt stosunkowo dużej pojemności skokowej.

Tu określenie wzięło się również ze sposobu pracy turbosprężarek. Tym razem nie są to dwa jednakowe urządzenia pracujące równolegle, ale jedno mniejsze i drugie większe, które włączają się do pracy sekwencyjnie. Mniejsza turbosprężarka służy do tworzenia ciśnienia doładowania w niskim zakresie pracy obrotów i działa efektywnie od ok. 1500-1800 obr./min do ok. 2500-3000 obr./min.

Gdy silnik osiągnie taki poziom, do pracy zaczyna się włączać duża turbosprężarka. W zależności od sposobu budowy układu doładowania, mniejsza pracuje w pełnym zakresie obrotów wspomagając większą lub wyłącza się przy określonej wartości obrotów, a rolę jedynej przejmuje duża. Jeden z takich systemów (Opel BiTurbo) prezentuje poniższy schemat.

Doładowanie sekwencyjne jest stosowane zarówno w małych silnikach o pojemności poniżej 2 litrów, jak i w dużych jednostkach wielocylindrowych. O ile w doładowaniu równoległym silnik musi mieć parzystą liczbę cylindrów i raczej pojemność powyżej 2,5 litra, o tyle w doładowaniu sekwencyjnym jest to zupełnie obojętne.

Tak naprawdę nie można odpowiedzieć na to pytanie jednoznacznie, ponieważ oba systemy świetnie spełniają swoją funkcję w określonych typach jednostek napędowych. Z jednej strony doładowanie sekwencyjne zapewnia szerszy zakres efektywnego ciśnienia doładowania, ale z drugiej, zastosowanie dwóch jednakowych, ale mniejszych urządzeń pracujących równolegle, również dobrze się sprawdza.

Oba rozwiązania działają lepiej niż pojedyncza turbosprężarka, ponieważ skutecznie zmniejszają zjawisko turbodziury. Doładowanie sekwencyjne jest używane często w mniejszych motorach i raczej wysokoprężnych, a doładowanie równoległe w większych, zwykle benzynowych.