Audi Drive Test Range - Part 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

Συνέχιση της σειράς για τις μονάδες κίνησης της μάρκας

В наши дни конструкторите на модерни бензинови двигатели търсят все по-разнообразни методи за повишаване на ефективността им. Вярно е че и дизелите през последните години също преживяват своя даунсайзинг с намаляване на работния обем, увеличаване на налягането на принудително пълнене и на системата за впръскване, а понякога и с използване система за каскадно турбопълнене. Те обаче отдавна използват принудително пълнене и за разлика от бензиновите си събратя вече са прескочили еволюционния етап на преминаване от атмосферно към принудително пълнене. Принципът на работа на дизелите с високо налягане в цилиндрите и липса на дроселова клапа ги прави изначално ефективни. Затова даунсайзингът при бензиновите мотори придобива далеч по-екстремен характер с намаляване на обема и броя на цилиндрите и преминаване към принудително пълнене. Високата температура на отработилите газове в сравнение с дизелите обаче все още прави използването на турбокомпресори с променлива геометрия недостъпно (с изключение на агрегатите на BorgWarner за Porsche 911 Turbo), дроселовата клапа продължава да създава съпротивление да въздуха и конструкторите търсят всевъзможни алтернативни методи за подобряване на техния КПД. Преди десет години от Audi първи въведоха съчетанието от турбопълнене и директно впръскване на бензин със своя TFSI, а сега с новия си агрегат 2.0 TFSI инженерите от компанията се завърнаха към добре познатия цикъл на Милър – само че в доста модифицирана форма. Маркетингът на компанията нарича философията на създаване новия мотор с мощност от 190 к.с. и максимален въртящ момент от 320 Нм “rightsizing”, в смисъл на „точно подбрания работен обем“. Терминът обаче силно се различава от посланието на колегите им от Mazda, които визират в случая избягването на принудително пълнене.

Αντίθετα, στο Audi, ο υπερσυμπιεστής είναι βασικό στοιχείο στη στρατηγική ροής εργασίας του νέου κινητήρα, όπως ακριβώς ο συμπιεστής είναι ένα αμετάβλητο χαρακτηριστικό των μηχανών Miller-cycle, το πιο χαρακτηριστικό από τα οποία είναι το Mazda Millenia της δεκαετίας του 90. Αυτή η αρχή λειτουργίας περιλαμβάνει τη διατήρηση της βαλβίδας εισαγωγής ανοιχτή πολύ αφότου το έμβολο έχει αρχίσει να κινείται από κάτω προς τα πάνω νεκρό κέντρο. Καθώς ο αέρας αρχίζει έτσι να επιστρέφει στις πολλαπλές εισαγωγής, ο μηχανικός συμπιεστής, ο οποίος δημιουργεί μια πίσω πίεση, φροντίζει για τη συγκράτησή του. Με την πρώτη ματιά, αυτό φαίνεται άσκοπο, αλλά στην πράξη η δυναμική της ροής είναι τέτοια που σε αυτήν την περίπτωση αντιμετωπίζει λιγότερη αντίσταση από ό, τι εάν συμπιέζεται στον ίδιο τον κύλινδρο. Από την άλλη πλευρά, ο βαθμός διαστολής αυξάνεται σε κανονικό βαθμό συμπίεσης χωρίς τον κίνδυνο έκρηξης. Δηλαδή, η αρχή του Miller επιτρέπει την επίτευξη διαφορετικού βαθμού συμπίεσης και επέκτασης, παρά το ίδιο με τον τυπικό κινητήρα Otto. Ένα θετικό αποτέλεσμα είναι επίσης η ικανότητα εργασίας με μια ευρύτερη ανοιχτή βαλβίδα πεταλούδας.

Η ερμηνεία της Audi για τον κύκλο του Μίλερ

Конструкторите на Audi интерпретират по своя начин този тази тема. За разлика от основния процес обаче вместо да задържат всмукателния клапан отворен, за да намалят степента на сгъстяване те просто го затварят много по-рано – още преди буталото да е достигнало долна мъртва точка. Вместо времето за отваряне да е 190-200 градуса завъртане на коляновия вал както обикновено, клапанът остава отворен само в продължение на 140 градуса. Така обаче на практика се постига същият ефект на намаляване на степента на сгъстяване. Компенсирането на намаленото време на отваряне става чрез увеличаване на налягането на пълнене с помощта на турбокомпресора. Така двигателят постига разход на като на даунсайзинг мотор, а при пълно натоварване има динамичните показатели на голяма машина. При работа с частично натоварване се извършва допълнително впръскване на гориво при движението на буталото нагоре с помощта на системата за директно впръскване, която допълва друга система за впръскване във всмукателните колектори. Освен това системата Audi Valvelift System (AVS) за променливо газоразпределение позволява увеличаване на фазата на отваряне на всмукателните клапани до 170 градуса при пълно натоварване. Към това се добавят интелигентно управление на охлаждането, интегриран в главата изпускателен колектор и допълнително намаляване на триенето чрез използване на ниско вискозно масло (0W-20). Благодарение на множеството високотехнологични решения новият 2.0 TFSI има максимален въртящ момент в диапазон от 1450 до 4400 об/мин и изразходва по-малко гориво.

3.0 TFSI: Μηχανικός αντί υπερσυμπιεστή

Οι συνεργάτες της Porsche προτίμησαν την πλήρωση biturbo για τον κινητήρα V6 τριών λίτρων με 420 ίππους. Για το 3.0 TFSI, η Audi χρησιμοποιεί ένα μηχανικό φορτίο συμπιεστή (Eaton έκτη γενιά, R1320) με νερό / αέρα. Η διαδικασία δημιουργίας του κινητήρα ήταν εξαιρετικά σύντομη, η οποία ίσως είναι μία από τις εξηγήσεις για αυτήν την απόφαση, αν και η Audi ισχυρίζεται ότι αυτή η ιδέα προτιμάται λόγω άλλων πλεονεκτημάτων - όπως η δημοτικότητα αυτού του τύπου της αναγκαστικής πλήρωσης στις Ηνωμένες Πολιτείες. Οι λεπτομέρειες της λύσης της Audi περιλαμβάνουν έναν συμπιεστή που βρίσκεται πίσω από τη βαλβίδα πεταλούδας, ο οποίος αυξάνει σημαντικά την απόδοση πλήρωσης. Σε μερικό φορτίο, μια ειδική βαλβίδα στο περίβλημα του συμπιεστή επιστρέφει μέρος του πεπιεσμένου αέρα στην είσοδό του, μειώνοντας έτσι τις απώλειες και την απαιτούμενη ισχύ για την περιστροφή του. Στην πράξη, μέχρι ορισμένων λειτουργιών, η μονάδα λειτουργεί σχεδόν σαν ατμοσφαιρικός κινητήρας και μόνο σε υψηλό φορτίο ο συμπιεστής αρχίζει να λειτουργεί με την πλήρη χωρητικότητά του.

2.5 TFSI: Πεντακύλινδρος για σπορ συμπαγείς εκδόσεις

Този агрегат следва много от постулатите на другите двигатели на компанията с отчитане на спецификите на петцилиндровите мотори. 2.5 TFSI обаче има по-ограничена сфера на приложение и задвижва само модели като Audi RS 3, TT RS и RS Q3. Във версията Audi TT RS plus, двигателят с работен обем от 2,48 литра има мощност от 360 к.с. – същата като на новия четирицилиндров мотор на AMG за А-класата и нейните производни. Петцилиндровият двигател обаче осигурява максималния си въртящ момент от 465 Нм значително по-рано (в диапазона от 1650 до 5400 об/мин) от машината на колегите от Щутгарт.

(ακολουθώ)

Κείμενο: Georgy Kolev

Σπίτι " άρθρα " Κενά » Εύρος κινητήρα Audi - Μέρος 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

2020-08-30