Advertisement

 

Know How: Turbo Part XXIV

Know How: Turbo Part XXIV

Τουρμποβαβέλ

Με ένα τούρμπο, που παίζει σόλο, τα πράγματα ήταν εύκολα: μία είσοδος ατμοσφαιρικού αέρα και μία έξοδος συμπιεσμένου άερα από τη μία μεριά, μία είσοδος καυτών καυσαερίων και μία έξοδος χρησιμοποιημένων καυσαερίων στην εξάτμιση από την άλλη μεριά...Με τα παράλληλης διάταξης τούρμπο, που είδαμε τον προηγούμενο μήνα, έχουμε ουσιαστικά πάλι τα ίδια πράγματα από πλευράς βασικής διάταξης ως προς το μοτέρ, είτε με παράλληλη είτε με σειριακή λειτουργία των διπλών τούρμπο: η βασική διάταξη είναι η ίδια με το μονό τούρμπο, μόνο που όλα συμβαίνουν συμμετρικά διά δύο από πλευράς παροχής σε εισαγωγή και εξαγωγή. Τι γίνεται όμως όταν ένας συμπιεστής τούρμπο δεν δέχεται ατμοσφαιρικό αέρα στην εισαγωγή του, ως συνήθως, ή δεν στέλνει το συμπιεσμένο αέρα στην εισαγωγή του μοτέρ (εφεξής σήμερα αναφερόμαστε σε εν σειρά μοτέρ, τα V καλύπτονται πλήρως από την παράλληλη διάταξη) κατά τα γνωστά..? Ή τι γίνεται, όταν ένας στρόβιλος τούρμπο δεν δέχεται καυσαέρια κατευθείαν από το μοτέρ ή δεν στέλνει τα καυσαέριά του στην εξάτμιση, όπως ξέρουμε..? Και όλα αυτά πάντα με δύο ή περισσότερους συμπιεστές και δύο ή περισσότερους στροβίλους: όπως και στα παράλληλα τούρμπο, εκτός από twin, μπορεί όλα αυτά να γίνονται σε triple ή ακόμα και quadturbo συστοιχίες. Πολύπλοκες καταστάσεις, όπου δεν ξέρεις κυριολεκτικά από πού σου μπαίνει και από πού σου βγαίνει (ο αέρας ή το καυσαέριο φυσικά εννοούμε...): πάρτε βαθιές ανάσες και φέρτε κάνα σνακ, γιατί τα πράγματα σήμερα σοβαρεύουν αισθητά σε επίπεδο, επομένως συγκεντρωθείτε πλήρως στην KNOWHOW τάξη και καλώς ήρθατε στα σειριακής διάταξης τούρμπο, άντε παλιόπαιδα...

Το θεωρητικό background της τουρμποπαρτούζας

Flashback ένα χρόνο πίσω (πω…πω… πέρασε ε, γερνάμε γ@μώ το μαντέμι μου γ@μω, γερνάμε) και στο PartXII της συνέχειά μας, όπου μιλήσαμε αναλυτικά για PressureRatio - λόγο πίεσης - Πc = P2c / P1c (ο λόγος της ΑΠΟΛΥΤΗΣ πίεσης εξόδου αμέσως μετά τη φτερωτή ως προς την ΑΠOΛΥΤΗ πίεση εισαγωγής αμέσως πριν τη φτερωτή), όταν είχαμε πιάσει τον κάθετο άξονα στους χάρτες απόδοσης του συμπιεστή. Όσοι δεν θυμάστε περί τίνος πρόκειται, πίσω στη βιβλιοθήκη σας και μεταξεταστέοι για Σεπτέμβρη, οι υπόλοιποι μείνετε μαζί μου εδώ: είχαμε πει τότε ότι, αν π.χ. το εργαλείο σηκώνει 26,7psi (1,85bar) απόλυτης πίεσης (0,85 boost χοντρικά), τότε με τα περίπου 14,7psi απόλυτης πίεσης, που παίρνουμε στην είσοδο του συμπιεστή από το φιλτροκούτι, έχουμε λόγο πίεσης Πc = 26,7 / 14,7 = 1,82 , ένα το κρατούμενο. Ο λόγος πίεσης τώρα υπενθυμίζω είναι ο ένας από τους δύο παράγοντες του γινομένου πίεση x παροχή που καθορίζει την ισχύ του συμπιεστή μας, δεύτερο κρατούμενο. Τον προηγούμενο μήνα με τα παράλληλα τούρμπο προσπαθήσαμε να αυξήσουμε τη συνολική ισχύ από το συμπιεστή, παίζοντας με τον άλλο παράγοντα του γινομένου, την παροχή: στα παράλληλα τούρμπο, η πίεση/λόγος πίεσης μένει ίδιος κι επομένως η αύξηση της ισχύος έρχεται μέσω αύξησης της παροχής, με πιο αποδοτικό τρόπο σε σύγκριση με την ίδια αύξηση παροχής που θα ερχόταν από ένα μεγαλύτερο, γαϊδουρένιο τούρμπο, που θα έπρεπε να γυρίζει και σε τρελές rpm. Η ερώτηση τώρα είναι: μπορούμε να αυξήσουμε την ισχύ περισσότερο μέσω της πίεσης και λιγότερο μέσω της παροχής (το «περισσότερο/λιγότερο» δεδομένου -όπως είδαμε με τους χάρτες- ότι αυτά τα δύο δεν είναι τελείως ανεξάρτητα στην πράξη)..? Και η απάντηση είναι φυσικά ναι! Και θα πει εδώ ο λάτρης της τσάκας: τέρμα το βαλβιδόνι, τίγκα τα μπαρ, να η αύξηση που ήθελες, είτε μιλάμε για μονοτούρμπινα είτε για διτούρμπινα. Αμ δε: για τα τούρμπο που υπάρχουν κατά βάση στο εμπόριο (σκοπός είναι να χρησιμποιοήσουμε υπάρχουσες λύσεις και όχι να γίνουμε η νέα Garrett μόνοι μας...), υπερβολική αύξηση της πίεσης σκέτης θα σημαίνει μπάσιμο στις επικίνδυνες-μη αποδοτικές περιοχές του χάρτη, ενώ αν χρειαστεί να αυξήσουμε και την παροχή κάπως, μιλάμε πάλι αυτόματα για μεγαλύτερα τούρμπο με ό,τι αυτό συνεπάγεται από πλευράς lag κτλ. Αυτό που θέλουμε, αν ακολουθήσουμε την όδο της αύξησης της πίεσης σε μία διπλοτούρμπινη εγκατάσταση, είναι λογικό μέγεθος για το κάθε τούρμπο, ακόμα και στο μεγαλύτερο από τα δύο, αν είναι ασύμμετρα, αλλά και αισθητή αύξηση στην τελική-συνολική πίεση υπερπλήρωσης που φτάνει στην πολλαπλή εισαγωγής: και πώς γίνεται αυτό δεδομένου ότι το καθένα από τα τούρμπο, βάσει του χάρτη του, έχει δεδομένο εύρος λόγου πίεσης..? Αυξάνοντας το συνολικό λόγο πίεσης της διάταξης, συνδέοντας τα τούρμπο όχι παράλληλα, αλλά σειριακά, με τις λεγόμενες «βαθμίδες» συμπίεσης (σε μη αυτοκινητιστικές εφαρμογές, όταν μιλάμε για τις διαδοχικές βαθμίδες σε ένα ενιαίο κέλυφος και όχι σε ξεχωριστά τούρμπο, όπως εδώ, ο συμπιεστής ονομάζεται «πολυβάθμιος»).

Γυρνάμε στο λόγο πίεσης Πc = P2c / P1c και έχουμε στα χέρια μας δύο τούρμπο, ας πούμε ίδια χάριν ευκολίας. Γιατί το P1c στο ένα από τα δύο τούρμπο να μην είναι η ατμοσφαιρική πίεση από το φιλτροκούτι, αλλά να είναι μία ήδη «συμπιεσμένη πίεση»..? Όχι μόνο μπορεί να μην είναι ατμοσφαιρική πίεση, όπως στις μονοτούρμπινες εφαρμογές, αλλά να είναι η πίεση εξόδου P2c του άλλου μας τούρμπο! Η ακτινική έξοδος του πρώτου συμπιεστή (του οποίου το inducer έχει κανονικά είσοδο από την ατμόσφαιρα) δηλαδή να μην πηγαίνει στην πολλαπλή εισαγωγής, αλλά στην αξονική είσοδο/inducer του δεύτερου συμπιεστή, όπου ο συμπιεσμένος αέρας επανασυμπιέζεται/συμπιέζεται περαιτέρω. Τι σημαίνει αυτό..? Ότι έτσι, δεδομένου ότι κάθε συμπιεστής δουλεύει με συγκεκριμένο λόγο πίεσης Πc (και όχι συγκεκριμένο P2c ή P1c), το P2c του δεύτερου συμπιεστή είναι πολλαπλάσιο της πίεσης εξόδου P2c του πρώτου συμπιεστή. Με άλλα λόγια, οι λόγοι πίεσης των δύο συμπιεστών σε μία πολυβάθμια διάταξη πολλαπλασιάζονται (και όχι αθροίζονται), με την κάθε βαθμίδα να έχει ως είσοδο την πίεση εξόδου της προηγούμενης. Ο συνολικός λόγος πίεσης της διάταξης είναι το γινόμενο (και όχι το άθροισμα) των λόγων πίεσης κάθε βαθμίδας και έτσι στο τέλος προκύπτει ως ο λόγος ολικού Πc = P2c / P1c, όπου P2c είναι η απόλυτη πίεση εξόδου του δεύτερου -εν σειρά- συμπιεστή και P1c η απόλυτη πίεση (η ατμοσφαιρική εδώ) εισαγωγής του πρώτου -εν σειρά- συμπιεστή. Τι σημαίνει αυτό στην πράξη..? Τεράστιες συνολικές πιέσεις υπερπλήρωσης προς την πολλαπλή εισαγωγής, χωρίς ωστόσο το κάθε τούρμπο ξεχωριστά να σηκώνει μόνο του αναλόγως τεράστια πίεση, με αποτέλεσμα να μένει μέσα στις καλές περιοχές του χάρτη του! Δείτε το με νούμερα για να καταλάβετε: έστω ο πρώτος συμπιεστής σηκώνει την ατμοσφαιρική πίεση στα 1 barboost/2 bar απόλυτα, έχει λοιπόν λόγο πίεσης Πc = 2 / 1 = 2 . Το δεύτερο (πες όμοιο) τούρμπο τώρα παίρνει το P2c = 2 του πρώτου ως το P1c του και με λόγο πίεσης πάλι Πc = 2 προκύπτει τι θα έχει πίεση εξόδου 2 = P2c / 2, δηλαδή πίεση εξόδου P2c = 2 x 2 = 4 bar απόλυτα / 3 barboost-μανομετρικό! O συνολικός λόγος πίεσης της διάταξη είναι δηλαδή το γινόμενο (2 / 1) x (4 / 2): φεύγουν τα δυάρια από τα κλάσματα και μένει λόγος πίεσης 4. Και αυτό με δύο «μόνο» τούρμπο: αν κολλήσουμε και ένα τρίτο ίδιο τούρμπο στη σειρά, ξεκινάει το μεγάλο πάρτυ: το P1c του τρίτου τούρμπο είναι 4 (το P2c του δεύτερου τούρμπο), όποτε με λόγο πίεσης πάλι 2, η συνολική πίεση είναι 8 bar απόλυτα/7 barboost-μανομετρικό!

Ακρίβως το ίδιο άλλα αντίστροφα συμβαίνει από την πλευρά των στροβίλων, όπου, ενώ η έξοδος των καυσαερίων από το μοτέρ εισέρχεται κανονικά ακτινικά, όπως ξέρουμε, στο μαντέμι, η αξονική έξοδός του δεν φεύγει προς την εξάτμιση-downpipe, αλλά τα καυσαέρια τροφοδοτούνται και εισέρχονται ακτινικά στο μαντέμι/inducer του στροβίλου του δεύτερου -εν σειρά- τούρμπο μας. Ο πρώτος στη σειρά στρόβιλος, δηλαδή, απολαμβάνει της εκτόνωσης των φουλ υπέρθερμων-υπερπιεσμένων κατευθείαν από το μοτέρ, ενώ ο δεύτερος παραλαμβάνει τα «ευνουχισμένα» -από πλευράς ενθαλπίας- καυσαέρια από την έξοδο του πρώτου και προσπαθεί να εκμεεύσει ενεργειακά στον άξονα ό,τι περισσότερο μπορεί ο κακομοίρης από την εναπομείνασα θερμοδυναμική ενέργεια-πίεση της (δεδομένης παροχής, αφού δεν χάνεται πόσοτητα καυσαερίων στο κύκλωμα μεταξύ των δύο βαθμίδων στροβίλων) ροής των καυσαερίων. Οι σειριακοί λόγοι εκτόνωσης (βλ. PartXIIΙ) και ο συνολικός λόγος εκτόνωσης της διάταξης ακολουθούν ακριβώς την ίδια μαθηματική λογική με αυτά που είπαμε αμέσως πιο πάνω για τους λόγους πίεσης των συμπιεστών: ο λόγος εκτόνωσης P3/P4 (P3 πίεση καυσαερίων στο inducer, P4 στο exducer, αντίστροφα με το συμπιεστή δηλαδή, ώστε πάλι ο λόγος να είναι μεγαλύτερος της μονάδος) του πρώτου στροβίλου πολλαπλασιάζεται με το λόγο εκτόνωσης του δεύτερου, με την P4 πίεση του πρώτου να αποτελεί την P3 πίεση του δεύτερου κ.ο.κ.. Ο συνολικός λόγος εκτόνωσης είναι η P3 στην πολλαπλή εξαγωγής προς την P4 πίεση στο downpipe του δεύτερου (ή του τελευταίου, αν δύο δεν είναι αρκετοί...) τούρμπο. Πάμε τώρα να δούμε πέραν της θεωρίας πώς χρησιμοποιούνται όλα αυτά στην πράξη.

Σειριακή διάταξη, παράλληλη λειτουργία

Η σειριακή διάταξη, που περιγράψαμε πιο πάνω, στην πιο απλή εκδοχή της έχει φουλ παράλληλη λειτουργία, δηλαδή και τα δύο τούρμπο δουλεύουν μαζί ταυτόχρονα σε όλο το φάσμα. Τα τούρμπο συνδέονται άμεσα μεταξύ τους χωρίς τα κλαπέτα, έξτρα διακλαδώσεις κτλ. των πιο σύνθετων διατάξεων πολλών τελευταίων μοντέλων, που θα δούμε σήμερα πιο κάτω. Από πλευράς ονοματολογίας-ιεραρχίας, τα πράγματα έχουν ως εξής: ο πρώτος συμπιεστής αμέσως μετά τo φίλτρο αέρα/παππά, που συμπιέζει απλά ατμοσφαιρικό αέρα, λέγεται συμπιεστής χαμηλής πίεσης, ενώ ο συμπιεστής που δέχεται τον ήδη συμπιεσμένο αέρα του πρώτου και τον συμπιέζει περαιτέρω λέγεται συμπιεστής υψηλής πίεσης. Σε επίπεδο τούρμπο συνολικά, οι δύο στρόβιλοι ακολουθούν αντίστοιχα τους συμπιεστές υψηλής-χαμηλής, η πορεία όμως των καυσαερίων από το μοτέρ πάει σταυρωτά: ο συμπιεστής υψηλής πίεσης παίρνει κίνηση από το στρόβιλο υψηλής (δηλαδή από αυτόν που δέχεται τα «καλά» καυσαέρια από το μοτέρ), ενώ ο χαμηλής πίεσης παίρνει κίνηση από το στρόβιλο χαμηλής (δηλαδή από αυτόν που δέχεται τα «κακά» καυσαέρια από τον πρώτο στρόβιλο). Με άλλα λόγια, το τούρμπο που συνδέεται με το φίλτρο εισαγωγής ΔΕΝ παίρνει και τα καυσαέρια άμεσα από το μοτέρ, όπως στις single-turbo εφαρμογές, άλλα μόνο αφού περάσουν από το στρόβιλο υψηλής! Ομοίως, το τούρμπο, που συνδέεται με την πολλαπλή εξαγωγής άμεσα, δεν συνδέεται άμεσα με το φίλτρο εισαγωγής, άλλα έμμεσα μόνο, αφού ο αέρας έχει περάσει από το συμπιεστή χαμηλής. Η πολύπλοκη σύνδεση, όπως βλέπετε στις συνοδευτικές φωτογραφίες, μας δίνει κάποια πολύ πολύ ενδιαφέροντα αισθητικά τουρμπο-συμπλέγματα, όπου, αν δεν ξέρεις τι βλέπεις και τι πρέπει να πάει πού, πολύ απλά χάνεις τη μπάλα και ξύνεις το κεφάλι σου παρατηρώντας το χάος: απ’ όλο το σύμπλεγμα συνολικά, προς τον έξω κόσμο προκύπτει μόνο μία εισαγωγή και μόνο μία εξαγωγή από τους συμπιεστές και ομοίως μόνο μία εξωτερική εισαγωγή και μία εξαγωγή από τους στροβίλους. Όλες οι υπόλοιπες συνδέσεις είναι εσωτερικές του συμπλέγματος μεταξύ των δύο τούρμπο.

Αυτή η hardcore φουλ σειριακή διάταξη σε παράλληλη λειτουργία, όπου οι λόγοι πίεσης πολλαπλασιάζονται αυτούσιοι ως έχουν και άρα μας δίνουν τεράστιες συνολικές τελικές πιέσεις, είναι λουκούμι μόνο για σχετικά ιδιαίτερες εφαρμογές: ιστορικά, αφορούσε μόνο εμβολοφόρους κινητήρες αεροσκαφών, που -λόγω τρομερών αντοχών και άπειρων κυβικών εκατοστών- δεν είχαν πρόβλημα να γυρνάνε δύο τούρμπο στη σειρά, ενώ πέραν αυτού ο μεγάλος λόγος πίεσης είναι ακριβώς αυτό που θέλεις στα μεγάλα υψόμετρα, όπου η ατμοσφαιρική πίεση πνέει τα λοίσθια. Πολλές μπουλντόζες, εκσκαφείς κτλ. επίσης παίζουν με σειριακής διάταξης τούρμπο στα 15-λιτρα μοτέρ τους, που όχι απλά αντέχουν τις πιέσεις, αλλά βγάζουν και ένα μύριο χιλιόμετρα, χωρίς rebuild. Τις τελευταίες δεκαετίες όμως η διάταξη έχει βρει ένα πιο performance πεδίο εφαρμογών, που δεν είναι άλλο από τα αγωνιάρικα φορτιγίσια και βάλε ντίζελ. Οι dragster τράκτορες λατρεύουν να χρησιμοποιούν αυτή τη διάταξη, ενώ τα τρελά μοτέρ των τεράτων του άρρωστου μηχανοκίνητου αθλήματος του tractorpulling το πάνε ακόμα παραπέρα: δεν έχουν απλά δύο τούρμπο στη σειρά, αλλά και τρία και τέσσερα, αγγίζοντας διψήφια bar πίεσης υπερπλήρωσης: κάποια από αυτά πλησιάζουν τα 15 bar (!) πίεσης υπερπλήρωσης, με την αξιοπιστία φυσικά στα τάρταρα, αφού το μόνο που μας νοιάζει είναι να βγάλουν ένα και μόνο πέρασμα!! Γενικώς πάντως οι φυσικές αντοχές των ντίζελ από πλευράς «πολύ μετάλλου», καθώς και το γεγονός ότι τα πειράκια δεν είναι πρόβλημα για τα πετρέλαια, καθιστούν τα σειριακής διάταξης τούρμπο μανούλα, όταν θες πολλά ντιζελάτα άλογα με λογικές πάντα εκπομπές.

Και με τα/το ιντεκούλερ τι γίνεται? Σε «απλές» ντιζελοεφαρμογές δεν υπάρχει ιντερκούλερ μεταξύ του συμπιεστή χαμηλής και του συμπιεστή υψηλής παρά μόνο μετά τον υψηλής προς την πολλαπλή εισαγωγής, ενώ σε πιο βαρβάτες καταστάσεις μπορεί να υπάρχει ιντερκούλερ και ανάμεσα στις δύο βαθμίδες συμπιεστών.

Σειριακή διάταξη, σειριακή λειτουργία

Και με τα «κανονικά» ΙΧ σειριακά διπλοτούρμπινα ντίζελ, που μπορεί ένας (σχετικά ευκατάστατος στην Ελλάδα του 2018...) να αγοράσει κουτί από την αντιπροσωπεία, τι γίνεται..? Και εδώ η μόδα τα τελευταία χρόνια, με τους Γερμανούς πρωτοπόρους στα μεγάλα (δίλιτρα, τρίλιτρα, τετράλιτρα+), είναι μεν η σειριακή διάταξη, όχι όμως στην hardcore φουλ παράλληλη λειτουργία, που είδαμε πιο πάνω, αλλά σε μεταβλητής ροής εκδοχή: ανάλογα με τις στροφές λειτουργίας, μιλάμε για διτούρμπινη από μερικώς μέχρι σχεδόν πλήρη σειριακή διάταξη με σειριακή λειτουργία τριών βασικών σταδίων. Κατά κανόνα, δεν μιλάμε για δύο ίδια τούρμπο, αλλά για ένα μικρό και ένα πιο μεγάλο, όπου ξεκινάει το πρώτο σταδιακά, υπάρχει ένα μεταβατικό εύρος στροφών και ψηλά αναλαμβάνει το δεύτερο. Πάμε να το δούμε, γιατί έχει πολύ και ενδιαφέρον ψωμί.

Από πλευράς συνδεσμολογίας, η βασική διάταξη είναι αυτή που ήδη περιγράψαμε για την παράλληλη λειτουργία, δεν αλλάζει. Απλώς το πρώτο/υψηλής πίεσης τούρμπο είναι -κατά κανόνα- μικρότερο από το δεύτερο/χαμηλής πίεσης τούρμπο. Αυτό που προστίθεται (στον ήδη υπάρχοντα χαμό...) είναι δύο επιπλέον κλάδοι σωλήνωσης, ένας για την/παράλληλα στην πλευρά του συμπιεστή και ένας για την/παράλληλα στην πλευρά του στροβίλου, καθένας από τους οποίους δύο κλάδους περιέχει μία bypass βαλβίδα (τύπου πεταλούδας συνήθως). Ο bypass κλάδος -από την πλευρά των συμπιεστών- συνδέει την έξοδο του μεγάλου/χαμηλής πίεσης συμπιεστή κατευθείαν με την πολλαπλή εισαγωγής, ενώ ο bypass κλάδος -από την πλευρά των στροβίλων- συνδέει την είσοδο του μεγάλου/χαμηλής πίεσης στροβίλου κατευθείαν με την πολλαπλή εξαγωγής.

Η πρώτη φάση χρονικά, στις χαμηλές rpm, είναι με τις δύο bypass βαλβίδες τελείως κλειστές, όπου οι ροές είναι ακριβώς όπως τις περιγράψαμε στη βαρβάτη φουλ παράλληλη λειτουργία πιο πάνω: μόνο που εδώ, επειδή το τούρμπο χαμηλής είναι σχετικά γαϊδούρι σε σχέση με το υψηλής, το αυτοκίνητο δουλεύει ουσιαστικά ως μονοτούρμπινο με το μικρό/υψηλής πίεσης μονό τούρμπο. Γιατί αυτό..? Γιατί τα καυσαέρια από το μικρό τούρμπο στις χαμηλές στροφές δεν αρκούν για να γυρίσουν σε σοβαρές στροφές το μεγάλο στρόβιλο χαμηλής κι επομένως και ο μεγάλος συμπιεστής υψηλής δεν δίνει καμία σοβαρή υπερπίεση πέραν της ατμοσφαιρικής στο inducer του μικρού συμπιεστή υψηλής.

Στη δεύτερη φάση, ας πούμε υπό μεσαίου φάσματος rpm κινητήρα, οι δύο bypass βαλβίδες ανοίγουν μερικώς. Τι σημαίνει αυτό..? Ότι πλεόν μία σοβαρή ποσότητα καυσαερίων (επιπλέον της ήδη υπάρχουσας μικρότερης από το μικρό στρόβιλο υψηλής) φτάνει κατευθείαν από την πολλαπλή εξαγωγής στο μεγάλο στρόβιλο χαμηλής. Επομένως, αυτός μπορεί πλέον να δώσει αρκετή ισχύ στο μεγάλο συμπιεστή χαμηλής, ώστε ο τελευταίος αφενός μεν να μπορεί να δώσει σοβαρή συμπιεσμένη πλέον ροή στο inducer του μικρού συμπιεστή υψηλής και αφετέρου να τροφοδοτήσει και απευθείας μερικώς την πολλαπλή εισαγωγής μέσω της μισάνοικτης bypass.

Στην τρίτη φάση, με ορθάνοικτες τις δύο bypass, τα σκυλιά είναι εντελώς λυμένα, με τα καυσαέρια να μπορούν «κατά βούληση» να πάνε όπως απολύτως θέλουν στο μεγάλο στρόβιλο χαμηλής (κατευθείαν μεγάλο ή μέσω του μικρού), με το ίδιο να συμβαίνει και με το συμπιεσμένο αέρα, όπου προέρχεται είτε κατευθείαν από το μεγάλο συμπιεστή χαμηλής είτε πάλι από το μεγάλο, αλλά αφού περάσει και από τον μικρό. Το «κατά βούληση» το βάλαμε σε εισαγωγικά, γιατί -στην πράξη- με ορθάνοικτες τις δύο bypass πρακτικά σχεδόν όλη η συμπίεση λαμβάνει χώρα από το μεγάλο συμπιεστή χαμηλής και όλη η εκτόνωση γίνεται από το μεγάλο στρόβιλο χαμηλής. Αντίστοιχα με την πρώτη φάση, δηλαδή, και εδώ το σύστημα δουλεύει ως μονοτούρμπινο, με το μεγάλο τούρμπο χαμηλής να δουλεύει σόλο σαν να μην υπάρχει το μικρό τούρμπο υψηλής. Πώς έτσι..? Ο λόγος είναι ότι, όπως μας διδάσκει η φυσική και ο κλάδος της ρευστομηχανικής, πάντα η ροή θα ακολουθεί το «δρόμο ελάχιστης αντίστασης» μεταξύ των διαθέσιμων. Στη συγκεκριμένη περίπτωση, όταν τα καυσαέρια φύγουν από την πολλαπλή εξαγωγής και συναντήσουν τη διακλάδωση που οδηγεί είτε στο μικρό στρόβιλο είτε στο μεγάλο, θα προτιμήσουν τη διαδρομή με το μικρότερο backpressure, δηλαδή το γαϊδούρι...Αντίστοιχα στην εισαγωγή, όταν ο συμπιεσμένος αέρας από το μεγάλο συμπιεστή συναντήσει στο δρόμο του το δίλημμα «inducer μικρού συμπιεστή (βλ. στραγγαλισμός ροής) ή ελεύθερη bypass προς πολλαπλή εισαγωγής», θα επιλέξει φυσικά το δεύτερο...

Τέτοια ντίζελ μοτέρ, που λειτουργούν στις παραπάνω τρεις φάσεις, έχουν διαθέσιμα στην αγορά όλοι οι μεγάλοι παίκτες, BMW, Mercedes, VW, Renault, Volvo (η οποία π.χ. στον D5 έχει για μικρό τούρμπο υψηλής ένα KP35 της BorgWarner και για μεγάλο/χαμηλής ένα γαϊδουράκι K16) κτλ. κτλ., όπου μέσω αυτής της μεθόδου διαθέτουν ειδική απόδοση ισχύος στο λίτρο όχι μόνο ανταγωνιστική των αντίστοιχων κινητήρων βενζίνης ίδιου κυλινδρισμού, αλλά πολλές φορές ακόμα καλύτερη! Της μόδας μάλιστα είναι τελευταία (π.χ. JLR) το μικρό τούρμπο υψηλής να είναι VTG για ακόμα καλύτερο έλεγχο και απόκριση, ενώ στην όλη εξίσωση-μακαρονάδα των τεσσάρων φτερωτών και τεσσάρων «σιαμαίων» κελυφών πρέπει να προσθέσετε και την ανάγκη/κύκλωμα EGR υψηλής ή χαμηλής πίεσης, κανά δυο wastegate (αν δεν είναι VTG), κανά δυο σκάστρες στ<

 

Αρθρογράφος