Більшість актуальних двигунів із наддувом оснащуються або класичною турбіною, або механічним нагнітачем. Проте деякі автомобільні інженери наважилися об’єднати обидві технології в єдиному агрегаті. Цей архітектурний підхід отримав назву twincharging і дозволяє успішно поєднати миттєву віддачу компресора з високим піковим потенціалом турбокомпресора. Про це повідомляє motor1.com.
Обидва пристрої виконують схоже завдання — примусово нагнітають у циліндри збільшену порцію повітря, що дає змогу ефективніше спалювати паливо та генерувати додаткову потужність. Водночас їхній внутрішній устрій суттєво відрізняється. Турбокомпресор живиться енергією відпрацьованих газів, які розкручують крильчатку турбіни й жорстко пов’язаний із нею компресор. Проблема полягає в тому, що на низьких обертах вихлопного потоку зазвичай бракує для швидкого нарощування тиску, через що виникає характерна затримка реакції на натискання акселератора, відома як турболаг.
Механічний компресор функціонує за зовсім іншим принципом: він отримує крутний момент безпосередньо від колінчастого вала двигуна,
переважно через пасову передачу. Завдяки цьому наддувна підтримка доступна практично миттєво, що суттєво покращує підрив на низах. Щоправда, на відміну від пасивної турбіни, такий компресор відбирає частину корисної потужності двигуна на власне обертання.
У моторах із подвійним наддувом обидва вузли працюють у тісній взаємодії: механічний нагнітач страхує силовий агрегат на низьких обертах, доки турбіна ще набирає робочі оберти. Щойно потік вихлопу стає достатньо потужним, навантаження поступово перерозподіляється на турбокомпресор. Залежно від конкретної інженерної схеми, механічний компресор здатний або повністю від’єднуватися від приводу за допомогою муфти, або обходитися спеціальним повітряним клапаном.
Завдяки такій синергії двигун демонструє максимально лінійну й рівномірну тягу в найширшому діапазоні обертів. Ця концепція виявилася особливо привабливою для скромних за об’ємом моторів, від яких інженери намагалися домогтися динамічних показників, притаманних набагато більшим агрегатам.
Яскравим історичним прикладом стала поява у 2006 році силового агрегату Volkswagen 1.
4 TSI Twincharger, яким комплектували окремі модифікації моделей Golf, Scirocco, Polo, а також деякі автомобілі марок SEAT і Skoda.
Схожу ідею втілила у життя компанія Volvo у власних двигунах лінійки Drive-E T6. Дволітровий чотирициліндровий мотор поєднав нагнітач і турбіну, гарантуючи впевнений старт із місця та потужне прискорення на трасі. Таку силову установку можна було зустріти під капотом повнорозмірних кросоверів Volvo XC90 та седанів S90.
Серед інших легендарних зразків вирізняється ралійна Lancia Delta S4 із 1,8-літровим мотором, чия гоночна ітерація видавала близько 480 кінських сил, а також мініатюрний японський Nissan March Super Turbo з об’ємом лише 930 кубічних сантиметрів і потужністю близько 110 к.с. Крім того, технологія twincharging знаходила застосування в деяких високопродуктивних гібридних комплексах Volvo T8, де до тандему турбіни та компресора долучався ще й електромотор.
Головним гальмом на шляху масового поширення twincharging стала надзвичайна складність конструкції. Наявність двох різних нагнітачів вимагає розгалуженої мережі патрубків,
додаткових контурів охолодження, складних електронних алгоритмів керування та чимало вільного простору під капотом. Усе це неминуче призводить до збільшення спорядженої маси автомобіля, здорожчання виробництва та зниження загального рівня надійності.
Крім того, механічні втрати на приведення компресора вимагають від інженерів ювелірного налаштування всієї системи. Тим часом класичні турбокомпресори еволюціонували: сучасні компактні турбіни зі змінною геометрією та передовою електронікою здатні ефективно нівелювати турболаг без громіздких додаткових надбудов.
Зрештою, для більшості автовиробників звичайний високотехнологічний турбомотор виявився набагато простішим і рентабельнішим рішенням. Проте twincharger назавжди увійшов в історію як блискучий інженерний експеримент, що розширив межі можливостей компактних двигунів.
