Turbocharger tunggal gulir ganda

Turbocharger tunggal twin-scroll adalah sistem supercharging yang menggabungkan desain knalpot twin-scroll dengan struktur turbin tunggal, 

dirancang untuk mengoptimalkan pemanfaatan energi gas buang mesin dan meningkatkan respons daya dan efisiensi. 

Berikut ini adalah analisis rinci tentang prinsip kerja dan karakteristiknya:

I. Struktur Dasar

1. Desain Gulir Ganda:

◦ Manifold pembuangan dibagi menjadi dua saluran independen (gulungan), dan pulsa pembuangan silinder mesin biasanya 

dikelompokkan secara bergantian menurut urutan pengapian (seperti mesin empat silinder dibagi menjadi 1-3 silinder dan 2-4 silinder).

◦ Setiap pusaran mengarahkan gas buang pada sudut atau lintasan yang berbeda untuk menghindari interferensi timbal balik antara pulsa buang dari silinder yang berbeda.

2. Struktur turbin tunggal:

◦ Meskipun gas buang dibagi menjadi gulungan kembar, gas buang pada akhirnya menggerakkan satu turbin bersama-sama, dan hanya ada satu rotor turbin, 

yang lebih kompak dalam struktur daripada sistem turbo ganda.

II. Keunggulan Inti

1. Mengurangi gangguan gas buang dan meningkatkan pemanfaatan energi gas buang:

◦ Dalam desain gulir tunggal tradisional, pulsa pembuangan dari silinder yang berbeda dapat saling membatalkan, sehingga mengakibatkan respons turbin tertunda (turbo lag).

◦ Kelompok gulir kembar pulsa knalpot, memungkinkan gas buang berdampak pada bilah turbin lebih terus menerus dan teratur, 

meningkatkan kecepatan respons turbin pada kecepatan rendah.

2. Meningkatkan torsi kecepatan rendah:

◦ Pada kecepatan rendah, aliran gas buang yang lebih kecil masih dapat menggerakkan turbin secara efektif, sehingga meningkatkan kinerja torsi rendah mesin 

(seperti kasus umum mesin BMW N20).

3. Keseimbangan kinerja dan biaya:

◦ Dibandingkan dengan sistem twin-turbo, struktur single-turbo lebih sederhana, dengan biaya produksi dan tingkat kegagalan yang lebih rendah, 

dan desain twin-scroll mendekati karakteristik respons twin-turbo.

III. Contoh skenario kerja

• Rentang kecepatan rendah: Gulungan kembar memastikan bahwa pulsa gas buang terus menerus menggerakkan turbin, mengurangi histeresis dan dengan cepat membangun tekanan dorongan.

• Jangkauan kecepatan tinggi: Aliran gas buang mencukupi, turbin beroperasi secara efisien, dan daya keluaran tinggi dipertahankan.

4. Aplikasi Umum

• Mesin BMW N20/N55: Melalui desain twin-scroll single-turbo, torsi tinggi kecepatan rendah tercapai (seperti 1250 rpm untuk menghasilkan torsi maksimum).

• Mesin Toyota 8AR-FTS: memperhitungkan penghematan bahan bakar dan respons daya.

5. Potensi Kerugian

1. Meningkatnya kompleksitas desain: Pengecoran dan tata letak twin-scroll harus benar-benar sesuai dengan waktu pembuangan mesin.

2. Potensi kecepatan tinggi yang terbatas: Batas fisik turbin tunggal mungkin lebih rendah daripada solusi paralel turbo kembar.

Ringkasan Turbocharger tunggal twin-scroll mencapai kecepatan respons dan efisiensi yang mendekati turbo ganda dalam turbo tunggal 

struktur dengan mengoptimalkan jalur aliran gas buang. Ini adalah desain inovatif yang menyeimbangkan kinerja, biaya, dan keandalan, 

dan sangat cocok untuk model yang berfokus pada torsi rendah dan pengalaman berkendara harian.