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Biturbo oder Twin-Turbo wird ein Verbrennungsmotor bezeichnet als mit zwei Turbos. Der Grund, statt einem Turbo zwei Turbos zu verwenden, kann mehrere Vorteile haben, wie beispielsweise mehr Leistung oder die Vermeidung einer „Turbolücke“. Es gibt zwei verschiedene Arten von Biturbos, parallel oder sequentiell platzierte Turbos.
Operation
In Verbrennungsmotoren werden Turbos verwendet, um die Luftmenge im Zylinder und erhöhen damit auch die Leistung. Diese Turbos werden von einem kleinen Turbine die die Energie der Abgase nutzt. Das Abgasturbo besteht aus zwei Strömungsmaschinen: einem Turbinenrad und einem Verdichter, die auf einer gemeinsamen Welle montiert sind. Die Turbine nutzt die in den Abgasen enthaltene Energie zum Antrieb des Verdichters, der Frischluft ansaugt und verdichtete Luft in den Zylinder (Brennraum) drückt. Der Turbo ist strömungstechnisch mit dem Motor verbunden. Seine Drehzahl hängt nicht von der Motordrehzahl, sondern vom Abgasdurchsatz ab. Bei niedrigen Drehzahlen funktioniert ein Turbo im Allgemeinen nicht, da dann wenig Druck aufgebaut werden kann.
Parallel
Parallel montierte Turbos werden oft nur mit a V-MotorJede Zylinderbank hat einen eigenen Turbo. Die Turbos sind gleich groß und liefern den gleichen Druck, sodass jede Zylinderbank optimal mit Aufladung versorgt wird. Die Turbos können auf beiden Seiten des Motors oder zwischen den Zylinderbänken platziert werden. Letztere Methode wird heutzutage immer häufiger verwendet, da sie den Motor kompakter macht. Die Ansaug- und Abgasanlage wird dann vertauscht, so dass die Abgasanlage innen statt wie sonst üblich außen am Motor liegt. Ein gutes Beispiel dafür ist der Biturbo-V8-Motor im BMW X6 und der F10 M5. Die klassische Platzierung befindet sich an der Außenseite des Motors, wo sich normalerweise der Auspuffkrümmer befindet. Beispiele hierfür sind die erste Generation Audi RS4, Audi RS6, das Nissan 300ZX und die Maserati Bi-Turbo-Serie
Aber auch bei a Reihenmotor es können zwei gleiche Turbos verwendet werden, meist sind dies Sechszylindermotoren, zum Beispiel der N54 Biturbo-Reihensechszylinder von BMW, der T6-Motor aus dem Volvo S80 und XC90 und Nissan's (Skyline) GT-R. Bei diesen Motoren stellt jeder Turbo also 3 Zylinder mit Aufladung zur Verfügung.
Sequentiell
Sequentiell platzierte Turbos sind zwei Turbos unterschiedlicher Größe am selben Motor. Der kleine Turbo wird bei niedrigen Drehzahlen aktiv, der große Turbo bei hohen Drehzahlen. Ein Doppelturbo für Druckerhöhung sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Geschwindigkeiten. Der Weg wird oft mit a . verwendet Reihenmotoren angewendet, wo die Turbos dann geschaltet werden.
Der Vorteil sequentiell eingebauter Turbos ist, dass das Phänomen des "Turboholes" im Keim erstickt wird. Ein Turboloch bedeutet, dass der Turbo aufgrund der Trägheit der Turbinen etwas Zeit braucht, um auf Drehzahl zu kommen, sodass der Effekt erst nach einiger Zeit beim Durchtreten des Gaspedals eintritt. Sobald dieser Wendepunkt überwunden ist, beschleunigt ein Auto mit Turbo viel schneller als ein Auto ohne Turbo. Deshalb werden in modernen Autos nacheinander 2 Turbos eingebaut, einer für niedrige Geschwindigkeiten und einer für höhere Geschwindigkeiten. Der kleine Turbo arbeitet bei niedrigen Drehzahlen, da er einen kleinen Trägheitsmoment wodurch das Laufrad schnell anläuft. Der große Turbo beginnt erst bei höheren Drehzahlen zu arbeiten und löst nach und nach den kleinen Turbo ab. Der große Turbo hat auch eine höhere Spitzenleistung als der kleine. Dadurch verringert sich der Turbospalt deutlich, verschwindet aber nie ganz.
Die Eigenschaften von zwei Turbos unterschiedlicher Größe:
- Kleiner Turbo: Er arbeitet mit niedrigem Abgasdurchsatz und erzeugt bei niedrigen Drehzahlen ein gutes, sofort verfügbares Drehmoment.
- Großer Turbo: Er arbeitet mit einem hohen Abgasdurchsatz und erzeugt ein hohes verfügbares Drehmoment bei hohen Drehzahlen. Wenn der größere Turbo anspringt, wird bei hohen Drehzahlen mehr Spitzenleistung erzeugt.
Diese Anordnung bietet sowohl im niedrigen als auch im hohen Drehzahlbereich mehr Leistung. Ein gutes Beispiel für diese Art von Biturbo sind die JDM Subaru-Vermächtnis 2.0 Twin Turbo, der Porsche 911 Turbo und der Toyota Supra MKIV.