Nem azt mondom, hogy teljesen eltűntek, de 10 évvel ezelőtt úgy tűnt, hogy a motortechnológia egyik legmenőbb újdonsága a piacon.
Mára azonban ritkaságszámba mennek a benzinmotoros sportautókban. Mi történt?
Először is, egy kis magyarázat…
Az egyik ok, ami miatt a változó geometriájú turbófeltöltő annyira vonzónak tűnik a vezetők számára, az az elméleti ígéret, hogy szükség esetén állandó lökettérfogatot biztosít; a turbó mindig a legmegfelelőbb mennyiségű sűrített levegőt juttatja a motorba. Nincs késleltetés, nincs felgyülemlés – csak tiszta, zabolátlan “stu-stu-stu-stu-stu”. A motor fordulatszámától függetlenül.
Igen! Yes! Yes! *kikacsint* (video credit: MotorTrend.com)
A kipufogóturbinán elhelyezett adaptív lapátok segítségével a változó geometriájú turbó valós időben változtathatja a támadási szögét.
A változó geometriájú turbófeltöltő lényegében egy kis, érzékeny turbó lehet alacsony fordulatszámon, majd átalakulhat egy nagy, húsos turbóvá, amikor a motor dolgozni kezd.
Hihetetlenül hangzik, igaz? Olyan, mintha egy kis turbó és egy nagy turbó lenne egy szekvenciális ikerturbó beállításban. De ehelyett ez egy “minden egyben” fura CVT-turbó típusú… dolog.
Minél alacsonyabb a fordulatszám, annál kisebb lesz a turbó. Ez a két világ legjobbja.
Nem kell aggódnod két teljesen különálló turbófeltöltő fenntartása miatt, ha indokolt lenne ez az ugrás, és amikor a helyi csendőrség a motorháztető alá dugja a fejét, hogy ellenőrizze, minden törvényes-e, nem fog zavarba jönni attól, hogy egynél több “hoon device”-ot mertél rátenni.
Más előnyök is vannak:
Mivel a teljesítmény leadása sokkal áramvonalasabb, amikor a turbó felpörög, a motor valamivel inkább úgy viselkedik, mint egy természetes szívóegység, nem pedig úgy, mint a régi Porsche 930 tulajdonosok által jól ismert “semmi, semmi, semmi, semmi, ó, istenem” érzés.
*Teszi le a lábát bármelyik ’80-as évekbeli turbófeltöltő*
A nyomaték hosszabb, laposabb eloszlása a középső tartományokban; a motornak az a képessége, hogy részterhelés alatt soványabb és hatékonyabb levegő-üzemanyag aránnyal működjön; nagyobb termikus hatásfok az adaptív A/R-nek köszönhetően; és a motor nem várja meg, hogy felpörögjön, hogy elegendő lökettérfogatot tudjon generálni, mint egy nagy turbó esetében, és nem is fojtja meg a kis turbó a nagy áramlású, magas fordulatszámú helyzetekben.
Ha ez akkor olyan jó, akkor miért nincs ilyen?
Hát, volt. Egyszer.
2007-ben a Porsche bemutatta a 911 Turbót (997) – egy újabbat a “szent sz*** ez gyors” 911 Turbók hosszú sorában – de ezúttal a Porsche valami mást csinált.
A 88-as Honda Legend és az 1989-es Shelby CSX mellett a 2007-es Porsche 911 Turbo volt az első benzinmotoros autó VGT-technikával.
Ahelyett, hogy felpörgette volna a lökettérfogatot és még félelmetesebbé tette volna a legendás “Turbót”, ahogyan azt korábban minden turbófeltöltős 911-essel tette, a Porsche arra törekedett, hogy az új 997 Turbo egy tisztább, élhetőbb autó legyen.
Azért, hogy ezt elérje, a Porsche egy sor BorgWarner változó geometriájú turbót épített be a teljesítményleadás és a mechanikai hatékonyság racionalizálása érdekében. És fiam, ez megkapta a kritikusok elismerését.
-
Akár az utcán, akár a versenypályán, a Porsche számára sem idegen a turbófeltöltés. -
Bár a teljesítmény növelése volt az új autó prioritása, a Porsche a finomítás és a károsanyag-kibocsátás javítására is időt fordított. -
A Porsche változó geometriájú turbói egy “Overboost” funkciót is használtak, amely tíz másodpercre 60 Nm-rel növelte a nyomatékot.
-
Míg a hatalmas teljesítmény megteremtése viszonylag egyszerű, az alkatrészek kellő hűtése más kérdés. -
A 3,6 literes duplaturbós hathengeres motor összteljesítménye 353 kW 6000-es fordulatszámnál és 680 Nm 2100-4000-es fordulatszámnál. A feltöltés lenyűgöző 1950rpm-nél kezdődött.
Akár az utcán, akár a versenypályán, a Porsche számára sem idegen a turbófeltöltés. 
Bár a teljesítmény növelése volt az új autó prioritása, a Porsche a finomítás és a károsanyag-kibocsátás javítására is időt fordított. 
A Porsche változó geometriájú turbói egy “Overboost” funkciót is használtak, amely tíz másodpercre 60 Nm-rel növelte a nyomatékot. 
Míg a hatalmas teljesítmény megteremtése viszonylag egyszerű, az alkatrészek kellő hűtése más kérdés. 
A 3,6 literes duplaturbós hathengeres motor összteljesítménye 353 kW 6000-es fordulatszámnál és 680 Nm 2100-4000-es fordulatszámnál. A feltöltés lenyűgöző 1950rpm-nél kezdődött. Minden, ami az új autó teljesítményleadásával, gázreakciójával és a turbófeltöltő késleltetésének (hiányával) kapcsolatos, nagyjából általános dicséretet kapott. Nem meglepő, hiszen attól a cégtől származik, amely hosszú múltra tekint vissza a turbófeltöltés sportautókon való alkalmazásának megalkotásában, finomításában és tökéletesítésében.
Szóval, ha ez egyike azoknak az újításoknak, amelyek elméletben – és a gyakorlatban – jól működnek, akkor miért nem láttuk még a változó geometriájú turbófeltöltők csepegtető hatását több elérhető sportkocsiban alkalmazni?
Az IAM Asia – BorgWarner vezetője, Garry Shields ezt mondta: “A VTG (változó turbinageometriájú) turbófeltöltők gyártása nagyon drága a benzinmotorok magas EGT (kipufogógáz-hőmérséklete) kezeléséhez szükséges további alkatrészek és rendkívül speciális anyagok miatt. A gyártók általában a lehető legalacsonyabb költségű termékkel akarják elérni a teljesítményre, hatékonyságra, vezethetőségre és károsanyag-kibocsátásra vonatkozó céljaikat.”
Kiegészítésképpen, bár a VGT-k szinte kizárólag nagy teljesítményű dízel alkalmazásokban találhatók, Shields úr szerint ez inkább annak köszönhető, hogy a dízelmotorokhoz készült VGT-k nem igényelnek ugyanolyan magasan specializált anyagokat az alacsonyabb EGT miatt.
“Minden OEM-ügyfelünknek lehetősége van a VTG (Variable Turbine Geometry) technológiára, azonban mindig a legalacsonyabb költségű opciót választják, miközben szem előtt tartják a teljesítményre, hatékonyságra, vezethetőségre és kibocsátásra vonatkozó általános követelményeiket. Úgy tudom, hogy jelenleg csak a Porsche használja a benzines VTG-technológiánkat egyfokozatú kényszerindukcióhoz.”
Tény, hogy csak néhány benzinmotoros sportkocsi használ változó geometriájú turbófeltöltőt. A Porsche 718-as modelljei (Boxster S/Cayman S) és a jelenlegi 911 Turbo kettő. A Suzuki új, 25 490 dolláros Swift Sportja pedig egy másik. Furcsa.
Mégis, valamiért az összes széria 911 Carrera motorja mono-scroll turbót használ.
Mono-scroll, twin-scroll, VTG turbó… Mi a helyzet, és melyik a jobb?
Ha minden olyan egyszerű lenne…
Röviden összefoglalva: a mono-scroll turbók a legalapvetőbbek. Ők az egyszerű, kertvárosi kivitelűek, amelyek bár laggosak, a lagjukat úgy lehet “kijavítani”, hogy egy másik egységet adsz melléjük.
Amilyen király, ha több turbót adsz hozzá, ez egy nem praktikus megoldás.
Nem leszel “nem csődbe” azáltal, hogy még több pénzt dobsz ki. Alkalmazkodnod kell. És itt jönnek a képbe az ikertekercses turbók.
A változó geometriájú turbókhoz hasonlóan az ikertekercses turbófeltöltők is számos technikai előnnyel rendelkeznek egyszerűbb egytekercses testvéreikkel szemben.
Növelik az alacsony nyomatékot, javítják a lökettérfogatot, növelik a teljesítményt a teljes teljesítménysávban, maximalizálják a turbina hatékonyságát, csökkentik a motor szivattyúzási veszteségeit, javítják az üzemanyag-fogyasztást, és csökkentik a szívótöltet hígulását a szelepek átfedése során, valamint a kipufogógázok hőmérsékletét.
Az ikerturbós, mono-scrollos elrendezést akár egyetlen, ikerscrollos egységgel is helyettesítheti. A BMW nagyjából ezt tette az M2 sportkupé esetében, amikor lecserélte a régebbi ikerturbós 1-es sorozatú M Coupé-t.
A VTG turbókkal összehasonlítva az ikerturbós egységek erős alternatívának tűnnek – és azok is.
-
Az összehasonlítás során használt két turbófeltöltő azonos A/R-aránnyal és lökettérfogatnyomással rendelkezett, és ugyanarra a motorra került. (image credit: DSportMag.com) -
Ez minden szempontból elég jelentős javulás. (image credit: DSportMag.com)
Az összehasonlítás során használt két turbófeltöltő azonos A/R-aránnyal és lökettérfogatnyomással rendelkezett, és ugyanarra a motorra került. (image credit: DSportMag.com) 
Ez minden szempontból elég jelentős javulás. (image credit: DSportMag.com) A sportkocsik piacát vizsgálva úgy tűnik, hogy a Porsche az egyetlen, aki ragaszkodik a VTG-turbókhoz.
A Volkswagen Golf GTI-je twin-scroll elrendezéssel rendelkezik, akárcsak a Hyundai i30 N, a Mercedes-Benz A45 AMG, a jó öreg Rexy STI és Evo X, és még sokan mások. Mindenhol ott vannak.
És bár a twin-scroll előnyei hasonlóak a VTG-éhez, van néhány megkülönböztető tulajdonságuk.
A twin-scroll turbókban nincsenek lapátok. Az egytekercses turbófeltöltőkhöz hasonlóan egyszerűek. Kivéve, hogy az ikertekercses turbófeltöltőkhöz osztott bemeneti turbinaházra és megfelelően megtervezett kipufogócsőre van szükség, amely a hengerek felét az egyik tekercsbe, a másik felét pedig a másikba párosítja.
Négyhengeres alkalmazásnál az egyes és a hármas henger az egyik tekercsbe fújja a kipufogógázokat, a kettes és a négyes henger pedig a másik tekercsbe.
-
You can see the difference between a mono-scroll turbo and a twin-scroll turbo . (image credit: DSportMag.com) -
A hagyományos turbóval ellentétben, amely állandó nyomással farkasozik, a twin-scroll turbók “impulzusokban” fogyasztják a kipufogógázokat.
You can see the difference between a mono-scroll turbo and a twin-scroll turbo . (image credit: DSportMag.com) 
A hagyományos turbóval ellentétben, amely állandó nyomással farkasozik, a twin-scroll turbók “impulzusokban” fogyasztják a kipufogógázokat. Nehéz megmondani, hogy melyik konstrukció a “jobb”, különösen akkor, ha egy ilyen érv a mindig bosszantó “minden a körülményektől függ” válaszhoz hasonlót fog generálni.
De bár a twin-scroll turbófeltöltők hasonló előnyökkel rendelkeznek, mint a VTG turbók, együttes előnyeik összességében nem olyan erősek. Ugyanakkor megbízhatóbbnak kell lenniük; kevesebb mozgó alkatrészük van, és nem támaszkodnak a másodlagos és harmadlagos működtető elemekre, hogy megfelelően működjenek.
És bár a VTG turbófeltöltők lenyűgözőek – valószínűleg a turbófeltöltés tervezésének csúcsa -, meglehetősen drágák. Borzasztóan drágák.
Ezeken kívül elég nehéz lehet őket beszerelni és kalibrálni egy olyan motorba, amelyet eleve nem erre terveztek. Valaminek meg kell mondani ezeknek a lapátoknak, hogy mikor és mennyit mozogjanak.
De ha a változó geometriájú turbófeltöltők olyan jók, akkor miért alkalmazza szinte az egész piac a twin-scroll turbófeltöltés technológiáját?