محرك اختبار نطاق محرك أودي - الجزء 3: 2.0 TFSI ، 2.5 TFSI ، 3.0 TFSI

استمرار سلسلة وحدات القيادة للعلامة التجارية

في الوقت الحاضر، يبحث مصممو محركات البنزين الحديثة عن طرق أكثر تنوعًا لزيادة كفاءتها. صحيح أن محركات الديزل في السنوات الأخيرة شهدت أيضًا تقليص الحجم مع انخفاض الإزاحة، وزيادة الضغط المعزز ونظام الحقن، وأحيانًا مع استخدام نظام الشحن التوربيني المتتالي. ومع ذلك، فقد استخدموا التعبئة القسرية منذ فترة طويلة، وعلى عكس نظيراتهم من البنزين، فقد تخطوا بالفعل المرحلة التطورية للتحول من التعبئة الجوية إلى التعبئة القسرية. مبدأ تشغيل محركات الديزل ذات الضغط العالي في الأسطوانات وغياب صمام الخانق يجعلها فعالة في البداية. ولذلك، فإن تقليص حجم محركات البنزين يأخذ طابعًا أكثر تطرفًا بكثير مع انخفاض الحجم وعدد الأسطوانات والتحول إلى التعبئة القسرية. ومع ذلك، فإن ارتفاع درجة حرارة غازات العادم مقارنة بمحركات الديزل لا يزال يجعل استخدام الشواحن التوربينية ذات الهندسة المتغيرة أمرًا لا يمكن تحمله (باستثناء وحدات BorgWarner لبورشه 911 توربو)، ويستمر صمام الخانق في خلق مقاومة للهواء، ويبحث المصممون عن كل شيء الطرق البديلة الممكنة لتحسين كفاءتها. قبل عشر سنوات، قدمت أودي لأول مرة مزيجًا من الشحن التوربيني وحقن البنزين المباشر مع TFSI، والآن مع وحدة 2.0 TFSI الجديدة، عاد مهندسو الشركة إلى دورة ميلر المعروفة - فقط في شكل معدل إلى حد ما. يستدعي تسويق الشركة فلسفة إنشاء محرك جديد بقوة 190 حصان. وعزم دوران أقصى يبلغ 320 نيوتن متر "للحجم الصحيح"، بمعنى "حجم العمل المحدد تمامًا". ومع ذلك، فإن المصطلح مختلف تمامًا عن رسالة زملائهم من مازدا، الذين يشيرون في هذه الحالة إلى تجنب التعبئة القسرية.

على العكس من ذلك ، في أودي ، يعتبر الشحن التوربيني عنصرًا أساسيًا في استراتيجية سير العمل للمحرك الجديد ، تمامًا كما أن الضاغط هو سمة ثابتة لآلات دورة ميلر ، وأكثرها شيوعًا هو Mazda Millenia في التسعينيات. يتضمن مبدأ التشغيل هذا إبقاء صمام السحب مفتوحًا لفترة طويلة بعد أن يبدأ المكبس في التحرك من أسفل إلى أعلى مركز ميت. عندما يبدأ الهواء في العودة إلى مشعبات السحب ، فإن الضاغط الميكانيكي ، الذي يخلق ضغطًا رجعيًا ، يعتني باحتباسه. للوهلة الأولى ، يبدو هذا بلا معنى ، ولكن من الناحية العملية ، فإن ديناميكيات التدفق تجعله في هذه الحالة يواجه مقاومة أقل مما لو كان مضغوطًا في الأسطوانة نفسها. من ناحية أخرى ، تصبح درجة ضربة التمدد أعلى عند درجة الضغط العادية دون التعرض لخطر الانفجار. وهذا يعني أن مبدأ ميلر يسمح بتحقيق درجة مختلفة من الضغط والتوسع ، بدلاً من تحقيق نفس درجة محرك أوتو القياسي. التأثير الإيجابي هو أيضًا القدرة على العمل مع صمام خانق مفتوح على نطاق أوسع.

تفسير أودي لدورة ميلر

يفسر مصممو أودي هذا الموضوع بطريقتهم الخاصة. على عكس العملية الأساسية، بدلاً من إبقاء صمام السحب مفتوحًا لتقليل نسبة الضغط، فإنهم ببساطة يغلقونه في وقت أبكر بكثير - قبل أن يصل المكبس إلى المركز الميت السفلي. بدلاً من أن يكون وقت الفتح 190-200 درجة من دوران العمود المرفقي كالمعتاد، يبقى الصمام مفتوحًا لمدة 140 درجة فقط. ومع ذلك، من الناحية العملية، يحقق هذا نفس التأثير المتمثل في تقليل نسبة الضغط. يتم التعويض عن انخفاض وقت الفتح عن طريق زيادة الضغط المعزز باستخدام الشاحن التوربيني. وبالتالي، يحقق المحرك استهلاك محرك صغير الحجم، وعند التحميل الكامل يتمتع بالأداء الديناميكي لآلة كبيرة. في عملية التحميل الجزئي، يتم إجراء حقن إضافي للوقود في الشوط العلوي للمكبس باستخدام نظام الحقن المباشر، الذي يكمل نظام حقن آخر في مجمعات السحب. بالإضافة إلى ذلك، يسمح نظام Audi Valvelift (AVS) للتوقيت المتغير للصمامات بزيادة مرحلة فتح صمامات السحب إلى 170 درجة تحت الحمل الكامل. يضاف إلى ذلك إدارة التبريد الذكية ومشعب العادم المدمج في الرأس وتقليل الاحتكاك بشكل أكبر من خلال استخدام الزيت منخفض اللزوجة (0W-20). بفضل العديد من الحلول عالية التقنية، يتمتع محرك 2.0 TFSI الجديد بأقصى عزم دوران يتراوح بين 1450 إلى 4400 دورة في الدقيقة ويستهلك وقودًا أقل.

3.0 TFSI: ميكانيكي بدلاً من شاحن توربيني

فضل زملاء بورش حشو التوربو الثنائي لمحركها V6 سعة ثلاثة لترات بقوة 420 حصان. بالنسبة لمحرك 3.0 TFSI ، تستخدم أودي شحنة ضاغط ميكانيكي (الجيل السادس من إيتون ، R1320) مع تبريد داخلي بالماء / الهواء. كانت عملية إنشاء المحرك قصيرة للغاية ، والتي ربما تكون أحد تفسيرات هذا القرار ، على الرغم من أن أودي تدعي أن هذا المفهوم مفضل بسبب مزايا أخرى - مثل شعبية هذا النوع من الملء القسري في الولايات المتحدة. تتضمن تفاصيل حل أودي ضاغطًا موجودًا خلف صمام الخانق ، مما يزيد بشكل كبير من كفاءة التعبئة. عند التحميل الجزئي ، يعيد صمام خاص في مبيت الضاغط بعض الهواء المضغوط إلى مدخله ، مما يقلل من الفاقد والطاقة اللازمة لتدويره. في الممارسة العملية ، حتى أوضاع معينة ، تعمل الوحدة تقريبًا مثل محرك الغلاف الجوي وفقط عند الحمل العالي يبدأ الضاغط في العمل بكامل طاقته.

2.5 TFSI: خمس أسطوانات للإصدارات الرياضية المدمجة

تتبع هذه الوحدة العديد من مسلمات المحركات الأخرى للشركة، مع مراعاة خصائص المحركات ذات الخمس أسطوانات. ومع ذلك، يتمتع محرك 2.5 TFSI بمجال تطبيق محدود للغاية ويعمل فقط على تشغيل نماذج مثل Audi RS 3 وTT RS وRS Q3. وفي نسخة Audi TT RS plus، تبلغ سعة المحرك 2,48 لتر وقوة 360 حصان. - نفس محرك AMG الجديد رباعي الأسطوانات للفئة A ومشتقاتها. ومع ذلك، يوفر المحرك ذو الخمس أسطوانات أقصى عزم دوران يبلغ 465 نيوتن متر في وقت أبكر بكثير (في النطاق من 1650 إلى 5400 دورة في الدقيقة) من آلة زملائه من شتوتغارت.

(للمتابعة)

النص: جورجي كوليف

بيت " مقالات " الفراغات » نطاق محرك أودي - الجزء 3: 2.0 TFSI ، 2.5 TFSI ، 3.0 TFSI

2020-08-30