트윈 스크롤 터보차저란 무엇인가요?

트윈 스크롤 싱글 터보차저는 엔진 성능을 최적화하도록 설계된 고급 터보차징 기술입니다. 

특히 터보 랙을 줄이고 저속 응답성을 개선하는 데 효과적입니다. 자세한 분석은 다음과 같습니다.

작동 원리

1. 트윈 스크롤 디자인: 배기 매니폴드는 두 개의 독립된 채널(스크롤)로 나뉩니다.

2. 일반적으로 엔진의 실린더들을 그룹화합니다(예: 4기통 엔진은 1~3기통과 2~4기통으로 나뉩니다). 각 실린더 그룹의 배기가스는 자체 스크롤을 통해 터빈으로 유도됩니다.

3. 
   

2. 단일 터빈 구조: 두 스크롤이 동일한 터빈으로 수렴하지만 별도의 입구를 통해 

배기 펄스가 서로 간섭하지 않아 터빈 블레이드를 더 효율적으로 구동합니다.

핵심 장점

• 터보 지연 감소: 배기 펄스를 분리하고 지속적인 배기 공기 흐름을 유지함으로써 터빈이 저속에서 더 빠르게 반응합니다.

• 저속 토크 향상: 배기 에너지 활용을 최적화하고, 저속에서의 부스트 효과를 강화하며, 가속 성능을 개선합니다.

• 단순화된 구조: 트윈 터보 시스템에 비해 싱글 터보 설계는 복잡성과 비용을 줄이는 동시에 무게도 줄였습니다.

기술적 특징

• 배기 펄스 최적화: 그룹화된 배기 펄스가 터빈을 번갈아 구동하여 공기 흐름의 상호 상쇄를 방지하고 터빈 효율을 개선합니다.

• 광범위한 적용 분야: 가솔린 엔진(예: BMW N55)에 널리 사용되며, 성능과 비용의 균형을 맞추고 기존 트윈 터보 솔루션을 부분적으로 대체합니다. 잠재적 단점

• 높은 속도 제한: 단일 터빈은 매우 빠른 속도에서 배기 흐름 제한에 직면할 수 있으며, 이는 최대 출력에 영향을 미칩니다.

• 설계 복잡성: 트윈 스크롤 배기 매니폴드는 정밀한 설계가 필요하므로 제조 비용과 설치 공간 요구 사항이 증가할 수 있습니다. 

다른 기술과의 비교

• 트윈 터보차징: 트윈 터보(대형 터빈과 소형 터빈 또는 병렬)는 더 넓은 속도 범위를 포괄하지만 비용이 많이 들고 구조가 복잡합니다. 트윈 스크롤 싱글 터보는 단순화된 설계로 비슷한 효과를 얻습니다.

• 가변 지오메트리 터빈(비지티): VGT는 터빈 블레이드를 조정하여 다양한 속도에 적응하지만, 고온 내성이 높아 가솔린 엔진 적용에 제한이 있습니다. 트윈 스크롤은 물리적 분리를 통해 효율을 향상시키며 가솔린 엔진에 더 적합합니다. 실제 적용 및 효과

• 모델 예시: BMW N55 엔진(N54 트윈 터보 대체)은 이 기술을 채택하여 더욱 부드러운 출력과 낮은 유지 보수 비용을 달성했습니다.

• 성능 향상 : 실제 측정 결과 저속 토크가 약 10~15% 증가하는 것으로 나타났습니다. 

터보 반응 시간이 단축되고, 연료 소비량과 배출량도 최적화되었습니다.