Dubbele turbocompressor of twin-scroll turbo: wat is beter?

Eerder hebben we het al gehad over de soorten en de werking van de turbo-supercharging, met de nadruk op de voordelen van het toevoegen van meer lucht aan de cilinders dan een motor zelf kan aanzuigen, wanneer je het vermogen wilt verhogen. Het mooie van de turbocompressor is dat het een zeer effectieve manier is om het vermogen van een motor te verhogen, en het gebruik ervan is wijdverspreid, zowel bij benzinemotoren als bij dieselmotoren.

Zozeer zelfs dat er bijna geen nieuwe auto’s meer zijn met atmosferische motoren, behalve kleine modellen voor stadsgebruik waar niet veel vermogen nodig is. Of in hybride auto’s, waarin de elektromotor – met alle voorbehoud – de functie van een turbo kan vervullen door in bepaalde situaties extra ondersteuning te geven en zijn kracht aan de verbrandingsmotor toe te voegen.

Het nadeel van auto’s met turbo is dat dit systeem behoorlijk complex is, omdat het een mechanisme is dat op zeer hoge toerentallen draait en speciale zorg nodig heeft, vooral wat de smering betreft. Een gebroken turbocompressor kan een van de duurste storingen zijn waarmee je te maken kunt krijgen: het vervangen van een turbo in een turbodieselmotor met 4 cilinders kan tussen de 1.000 en 1.500 euro kosten.

Motoren met meer dan één turbocompressor

Stel je eens voor dat we het hebben over auto’s met meer dan één turbocompressor. Een probleem van turbo-supercharging is de “turbo lag” of vertraagde respons van de turbo, omdat de werking afhangt van de druk van de uitlaatgasstroom, met andere woorden van de belasting van de motor. Om dit op te lossen kwamen er turbocompressors met variabele geometrie, turbocompressors met elektrische ondersteuning, het gebruik van meer dan één turbocompressor of de twin-scroll turbocompressors.

Een kleine turbo zorgt ervoor dat de uitlaatgassen de turbine snel laten versnellen en de respons onmiddellijk is, maar het beperkt de mogelijkheid om het rendement te verhogen. En omgekeerd: een grote turbo maakt veel vermogen mogelijk, maar het kost veel moeite om de traagheid van de turbine te overwinnen zodat de turbo echt begint te “blazen”. Het combineren van een kleine turbo of lagedrukturbo met een grotere of hogedrukturbo is een zeer gebruikelijke oplossing bij gesupercharged motoren met cilinders in lijn.

Technisch gesproken zou een V-motor met één enkele turbo per cilinderrij deze dubbele supercharging niet hebben, hoewel het in beide gevallen “bi-turbo” motoren zouden zijn. Er zijn ook V-motoren met één turbo voor beide cilinderrijen… of met twee turbo’s in serie die voor alle cilinders werken. En BMW gebruikt nu in de zescilinder-in-lijn turbodieselmotor maar liefst vier turbocompressors, twee lagedruk- en twee hogedrukturbo’s. Let op, het gaat om vier turbo’s voor één en dezelfde cilinderrij. De Bugatti Chiron, bijvoorbeeld, heeft ook 4 turbo’s… maar in een motor met 16 cilinders, wat neerkomt op vier motoren met vier cilinders, met één turbo per cilinderbank.

De Twin Scroll turbo: betere respons bij lage toerentallen

Juist BMW was een van de eerste merken die inzetten op de voordelen van de Twin Scroll turbo’s, die ze gebruikten ter vervanging van de dubbele turbo. De term “Twin” kan tot verwarring leiden, vooral wanneer men spreekt over “Twin-Turbo” of “Twin-Scroll”, want sommigen gebruiken beide termen voor een Twin Scroll turbo, terwijl een “Twin-Turbo” motor een motor met twee turbo’s kan zijn waarvan geen enkele Twin Scroll is.