Der Supra-Motor wird über zwei CT12-Turbolader aufgeladen. Die Aufladung erfolgt sequentiell. Bei niedriger Drehzahl arbeitet nur ein Lader. Steigt die Drehzahl, nimmt der zweite seinen Betrieb auf. Die beiden Turbos laufen also erst dann parallel, wenn sie den gleichen Ladedruck aufgebaut haben.
Die Steuerung der sequentiellen Aufladung erfolgt über Stelldosen und Magnetventile:
Start Turbo # 1:
Bei niedriger Drehzahl sind Abgassteuerventil und Ansaugluftsteuerventil geschlossen, wodurch nur Turbo # 1 angetrieben wird:
Prespooling Turbo # 2:
Prespooling bezeichnet das "Vorlaufen lassen" des 2. Turbos. Dadurch soll verhindert werden, dass der Turbo "kalt" auf volle Leistung gegen den Systemdruck gebracht wird, was schädlich für die Lager ist. Das Prespooling wird eingeleitet, indem das Abgasbypassventil geöffnet wird. Dadurch fängt der 2. Turbo zu drehen an.
Start Turbo # 2:
In der Anlaufphase von Turbo # 2 wird der aufgebaute Druck zunächst über ein Zungenventil dem Ansaugsystem zugeführt (blau unterhalb Ansaugluftsteuerventil).
TwinTurbo-Modus:
Bei höherer Drehzahl sind Abgassteuerventil und Ansaugluftsteuerventil beide geöffnet, wodurch Turbo Nr. 1 und 2 die Ansaugluft gemeinsam komprimieren. Die Turbos laufen jetzt parallel.
Systemansicht bei Vollgas:
Erweiterte Informationen zu obigem Bild:
Die Funktion der Ventile (Abgassteuer- und Ansaugluftsteuerventil) wird von den zugehörigen Magnetventilen gesteuert. Der Systemdruck wird durch Druckleitungen zunächst an die elektrischen Magnetventile (VSV = Vacuum Switching Valve) geleitet. Sind die Magnetventile deaktiviert, wird der Luftdruck über einen Filter am Ventil ins Freie abgeblasen. Schließt das Magnetventil, wird der Ladedruck auf die zugehörige Stelldose geleitet, die das eigentliche Ventil über eine Schubstange öffnet. Das Schaubild oben zeigt die beteiligten Ventile und Druckleitungen (gelb) bei Volllast.
Ladedruckbegrenzung:
Im hohen Drehzahlbereich wird der Ladedruck des gesamten Systems durch das Ladedruckregelventil reguliert. Das Ventil wird durch die Stelldose von Turbo # 1 bewegt und öffnet ab einem bestimmten Druck ein Wastegate, das die Abgase am 1. Lader vorbeileitet. Dadurch findet eine Ladedruckbegrenzung statt. Die Funktion der Stelldose wird durch das nachgeordnete VSV (gelb) beeinflusst. Serienmäßig sorgt das VSV dafür, dass der Ladedruck insgesamt nicht höher als ca. 0,7 - 0,8 bar ansteigen kann.
Blow-Off-Funktion:
Bei Gaswegnahme schließt die Drosselklappe. Dadurch entsteht in der Ansaugkammer ein Unterdruck, der über eine Unterdruckleitung (orange) das Bypassventil (Blow-Off-Valve) öffnet. Die komprimierte Luft wird dabei wieder in den Ansaugtrakt vor den Turbos geleitet (blau).
