Ponudba motorjev Audi za preizkusno vožnjo – 1. del: 1.8 TFSI

Ponudba pogonskih enot znamke je utelešenje neverjetno visokotehnoloških rešitev.

Serija o najbolj zanimivih avtomobilih podjetja

Če iščemo primer gospodarske strategije, usmerjene v prihodnost, ki zagotavlja trajnostni razvoj podjetja, potem je lahko Audi v tem pogledu odličen zgled. V sedemdesetih letih si je komaj kdo mogel predstavljati dejstvo, da bo zdaj podjetje iz Ingolstadta enakovreden konkurent tako uveljavljenemu imenu, kot je Mercedes-Benz. Odgovor na razloge je v veliki meri mogoče najti v sloganu znamke "Napredek skozi tehnologije", ki je osnova uspešno prehojene težke poti v premium segment. Področje, kjer nihče nima pravice do kompromisov in ponuja le najboljše. Kar zmore Audi in le peščica drugih podjetij, jim zagotavlja povpraševanje po njihovih izdelkih in doseganje podobnih parametrov, hkrati pa tudi veliko breme, ki zahteva stalno gibanje na robu tehnološke britvice.

Audi ima kot del koncerna VW priložnost, da v celoti izkoristi razvojne priložnosti ogromnega podjetja. Ne glede na težave, ki jih ima VW, je skupina s svojo letno porabo za raziskave in razvoj v višini skoraj 10 milijard evrov na vrhu seznama 50 podjetij z največjimi naložbami na tem področju, pred velikani, kot so Samsung Electronics, Microsoft, Intel in Toyota (kjer ta vrednost znaša dobrih 7 milijard evrov). Audi se je sam po teh parametrih približal BMW-ju z naložbo v višini 4,0 milijarde evrov. Vendar pa del sredstev, vloženih v Audi, prihaja posredno iz splošne blagajne koncerna VW, saj razvoj uporabljajo tudi druge znamke. Med glavnimi področji te dejavnosti so tehnologije za proizvodnjo lahkih konstrukcij, elektronika, menjalniki in seveda pogoni. In sedaj smo pri bistvu tega materiala, ki je del naše serije, ki predstavlja sodobne rešitve na področju motorjev z notranjim zgorevanjem. Vendar pa Audi kot elitni oddelek VW razvija tudi posebno linijo pogonskih sklopov, zasnovanih predvsem ali izključno za vozila Audi, o katerih vam bomo povedali tukaj.

1.8 TFSI: model visoke tehnologije v vseh pogledih

Audijeva zgodovina vrstnih štirivaljnih motorjev TFSI sega v sredino leta 2004, ko je prvi 113-litrski bencinski turbopolnilnik EA2.0 izšel pod imenom 3 TFSI. Dve leti kasneje se je pojavila močnejša različica Audija S888. Razvoj modularnega koncepta EA2003 s pogonom odmične gredi z verigo se je praktično začel leta 113, tik pred uvedbo EAXNUMX s zobastim jermenom.

Vendar je bil EA888 izdelan od začetka kot globalni motor za skupino VW. Prva generacija je bila predstavljena leta 2007 (kot 1.8 TFSI in 2.0 TFSI); z uvedbo sistema variabilnega krmiljenja ventilov Audi Valvelift in številnimi ukrepi za zmanjšanje notranjega trenja je bila leta 2009 opažena druga generacija, konec leta 2011 pa je sledila tretja generacija (1.8 TFSI in 2.0 TFSI). Štirivaljni seriji EA113 in EA888 sta za Audi dosegli neverjeten uspeh, saj sta skupno osvojila deset prestižnih nagrad za mednarodni motor leta in 10 najboljših motorjev. Naloga inženirjev je ustvariti modularni motor s prostornino 1,8 in 2,0 litra, prilagojen tako za prečno kot vzdolžno vgradnjo, z znatno zmanjšanim notranjim trenjem in emisijami, ki izpolnjuje nove zahteve, vključno z Euro 6, z izboljšano zmogljivostjo. vzdržljivost in zmanjšana teža. Na podlagi EA888 Generation 3 je bil lani ustvarjen in predstavljen EA888 Generation 3B, ki deluje po principu, podobnem Millerjevemu. O tem bomo govorili kasneje.

Vse to se sliši dobro, a kot bomo videli, je za to potrebno veliko razvojnega dela. Zahvaljujoč povečanju navora z 250 na 320 Nm v primerjavi z 1,8-litrskim predhodnikom lahko konstruktorji zdaj spremenijo prestavna razmerja v daljša, kar zmanjša tudi porabo goriva. K slednjemu je velik prispevek pomembna tehnološka rešitev, ki so jo nato uporabila še številna druga podjetja. Gre za izpušne cevi, integrirane v glavo, ki omogočajo hitro doseganje delovne temperature in hlajenje plinov pri visoki obremenitvi ter izogibanje potrebi po obogatitvi zmesi. Takšna rešitev je izjemno racionalna, a tudi zelo težko izvedljiva, glede na ogromno temperaturno razliko med tekočinami na obeh straneh kolektorskih cevi. Med prednostmi pa je tudi možnost kompaktnejše izvedbe, ki poleg zmanjšanja teže zagotavlja krajšo in optimalnejšo pot plina do turbine ter kompaktnejši modul za prisilno polnjenje in hlajenje stisnjenega zraka. Teoretično se tudi to sliši izvirno, praktična izvedba pa je pravi izziv za kasting profesionalce. Za ulivanje kompleksne glave cilindra ustvarijo poseben postopek z uporabo do 12 metalurških src.

Prilagodljiv nadzor hlajenja

Drug pomemben dejavnik pri zmanjševanju porabe goriva je povezan s postopkom doseganja delovne temperature hladilne tekočine. Inteligentni nadzorni sistem slednjemu omogoča popolno zaustavitev kroženja, dokler ne doseže delovne temperature, in ko se to zgodi, temperaturo stalno spremljamo glede na obremenitev motorja. Oblikovanje območja, kjer hladilna tekočina preplavi izpušne cevi, kjer je precejšen temperaturni gradient, je bil velik izziv. Za to je bil razvit zapleten analitični računalniški model, ki vključuje celotno sestavo plina / aluminija / hladilne tekočine. Zaradi specifičnosti močnega lokalnega segrevanja tekočine na tem območju in splošne potrebe po optimalnem uravnavanju temperature se uporablja krmilni modul iz polimernega rotorja, ki nadomešča tradicionalni termostat. Tako je na stopnji ogrevanja kroženje hladilne tekočine popolnoma blokirano.

Vsi zunanji ventili so zaprti in voda v plašču zamrzne. Tudi če je treba v mrzlem vremenu ogreti kabino, se kroženje ne aktivira, ampak se uporablja poseben tokokrog z dodatno električno črpalko, v katerem tok kroži okoli izpušnih kolektorjev. Ta rešitev vam omogoča, da veliko hitreje zagotovite udobno temperaturo v kabini, hkrati pa ohranite možnost hitrega segrevanja motorja. Ko se odpre ustrezni ventil, se začne intenzivno kroženje tekočine v motorju - tako hitro se doseže delovna temperatura olja, po kateri se odpre ventil njegovega hladilnika. Temperatura hladilne tekočine se spremlja v realnem času, odvisno od obremenitve in hitrosti, v razponu od 85 do 107 stopinj (najvišja pri nizki hitrosti in obremenitvi) v imenu ravnovesja med zmanjšanjem trenja in preprečevanjem udarcev. In to še ni vse – tudi ko je motor ugasnjen, posebna električna črpalka še naprej kroži hladilno tekočino skozi srajco, občutljivo na vrenje v glavi in ​​turbopolnilniku, da hitro odvzame toploto iz njiju. Slednji ne vpliva na vrhove srajc, da bi se izognili njihovi hitri hipotermiji.

Dve šobi na valj

Audi posebej za ta motor, da bi dosegel raven emisij Euro 6, prvič uvaja sistem vbrizgavanja z dvema šobama na valj – eno za neposredni vbrizg in drugo za sesalni kolektor. Zmožnost prožnega nadzora vbrizgavanja v vsakem trenutku povzroči boljše mešanje goriva in zraka ter zmanjša emisije trdnih delcev. Tlak v sekciji neposrednega vbrizgavanja se je povečal s 150 na 200 barov. Ko slednji ne deluje, gorivo kroži tudi po obvodnih priključkih skozi injektorje v sesalnih kolektorjih za hlajenje visokotlačne črpalke.

Ko se motor zažene, mešanico prevzame sistem neposrednega vbrizgavanja in izvede dvojno vbrizgavanje, da se zagotovi hitro segrevanje katalizatorja. Ta strategija zagotavlja boljše mešanje pri nizkih temperaturah, ne da bi poplavljala hladne kovinske dele motorja. Enako velja za velike obremenitve, da se izognemo detonaciji. Zahvaljujoč hladilnemu sistemu izpušnega kolektorja in njegovi kompaktni zasnovi je mogoče uporabiti enojni turbopolnilnik (RHF4 podjetja IHI) z lambda sondo pred seboj in ohišjem iz cenejših materialov.

Rezultat je največji navor 320 Nm pri 1400 vrt / min. Še bolj zanimiva je porazdelitev moči z največjo močjo 160 KM. je na voljo pri 3800 vrtljajih na minuto (!) in ostane na tej ravni do 6200 vrtljajev na minuto s pomembnim potencialom za nadaljnje povečanje (s čimer se namestijo različne različice 2.0 TFSI, kar poveča stopnjo navora v visokih območjih). Tako povečanje moči v primerjavi s predhodnikom (za 12 odstotkov) spremlja tudi zmanjšanje porabe goriva (za 22 odstotkov).

(slediti)

Besedilo: Georgy Kolev