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

Nadaljevanje serije za pogonske enote znamke

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.

Nasprotno, pri Audiju je turbo polnjenje bistven element strategije poteka dela novega motorja, tako kot je kompresor nespremenljiv atribut Millerjevih motorjev, med katerimi je najbolj značilna Mazda Millenia iz devetdesetih let. Ta princip delovanja vključuje držanje odprtega sesalnega ventila še dolgo po tem, ko se je bat začel premikati od spodaj do zgornje mrtve točke. Ko se zrak tako začne vračati v sesalne kolektorje, mehanski kompresor, ki ustvarja protitlak, skrbi za njegovo zadrževanje. Na prvi pogled se to zdi nesmiselno, v praksi pa je dinamika pretoka takšna, da v tem primeru doživi manjši upor, kot če je stisnjen v samem valju. Po drugi strani pa stopnja ekspanzijskega giba postane višja pri običajni stopnji stiskanja brez nevarnosti detonacije. To pomeni, da Millerjevo načelo omogoča drugačno stopnjo stiskanja in širjenja, ne pa enako kot pri standardnem Ottovem motorju. Pozitiven učinek je tudi sposobnost dela s širše odprtim dušilnim ventilom.

Audijeva interpretacija Millerjevega cikla

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: Mehanski namesto turbopuhala

Porschejevi kolegi so za svoj trilitrski motor V6 s 420 KM raje napolnili biturbo. Za 3.0 TFSI Audi uporablja mehanski polnilnik kompresorja (šesta generacija Eaton, R1320) z medhlajevanjem voda / zrak. Postopek izdelave motorja je bil izredno kratek, kar je morda ena od razlag za to odločitev, čeprav Audi trdi, da je ta koncept raje zaradi drugih prednosti - kot je priljubljenost tovrstnega prisilnega polnjenja v ZDA. Posebnosti Audijeve rešitve vključujejo kompresor, nameščen za dušilnim ventilom, ki znatno poveča učinkovitost polnjenja. Pri delni obremenitvi poseben ventil v ohišju kompresorja vrne del stisnjenega zraka na dovod, s čimer se zmanjšajo izgube in moč, potrebna za njegovo vrtenje. V praksi do določenih načinov enota deluje skoraj kot atmosferski motor in samo pri visoki obremenitvi kompresor začne delovati s polno močjo.

2.5 TFSI: petvaljnik za športno kompaktne različice

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.

(slediti)

Besedilo: Georgy Kolev

domov" članki " praznine » Serija motorjev Audi - 3. del: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

2020-08-30