Rango de prueba de conducción de Audi - Parte 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

Continuación de la serie para los accionamientos de la marca

Hoy en día, los diseñadores de motores de gasolina modernos buscan métodos cada vez más diversos para aumentar su eficiencia. Es cierto que los diésel en los últimos años también han experimentado un downsizing con una reducción de la cilindrada, un aumento de la presión de sobrealimentación y del sistema de inyección, y en ocasiones con el uso de un sistema de turbocompresión en cascada. Sin embargo, llevan mucho tiempo utilizando el llenado forzado y, a diferencia de sus homólogos de gasolina, ya se han saltado la etapa evolutiva de pasar del llenado atmosférico al llenado forzado. El principio de funcionamiento de los motores diésel con alta presión en los cilindros y la ausencia de válvula de mariposa los hace inicialmente eficientes. Por lo tanto, la reducción del tamaño de los motores de gasolina adquiere un carácter mucho más extremo, con una reducción del volumen y del número de cilindros y un cambio al llenado forzado. Sin embargo, la alta temperatura de los gases de escape en comparación con los motores diésel todavía hace que el uso de turbocompresores de geometría variable sea inasequible (con la excepción de las unidades BorgWarner para el Porsche 911 Turbo), la válvula de mariposa sigue creando resistencia al aire y los diseñadores están buscando todo posibles métodos alternativos para mejorar su eficiencia. Hace diez años, Audi introdujo por primera vez en su TFSI la combinación de turbocompresor e inyección directa de gasolina y ahora, con su nueva unidad 2.0 TFSI, los ingenieros de la compañía han vuelto al conocido ciclo Miller, sólo que en una forma bastante modificada. El marketing de la empresa describe la filosofía de creación del nuevo motor con una potencia de 190 CV. y un par máximo de 320 Nm "rightsizing", en el sentido de "volumen de trabajo exactamente seleccionado". Sin embargo, el término difiere mucho del mensaje de sus compañeros de Mazda, que se refieren en este caso a evitar el llenado forzado.

Por el contrario, en Audi, el turbocompresor es un elemento esencial en la estrategia de flujo de trabajo del nuevo motor, así como el compresor es un atributo invariable de las máquinas de ciclo Miller, el más típico de los cuales es el Mazda Millenia de los años noventa. Este principio de funcionamiento implica mantener abierta la válvula de admisión mucho tiempo después de que el pistón haya comenzado a moverse de un punto muerto inferior a un punto muerto superior. A medida que el aire comienza a regresar a los colectores de admisión, el compresor mecánico, que crea una contrapresión, se encarga de su retención. A primera vista esto parece inútil, pero en la práctica la dinámica del flujo es tal que en este caso experimenta menos resistencia que si se comprime en el propio cilindro. Por otro lado, el grado de carrera de expansión aumenta a un grado normal de compresión sin peligro de detonación. Es decir, el principio de Miller permite lograr un grado diferente de compresión y expansión, en lugar del mismo que con el motor Otto estándar. Un efecto positivo es también la capacidad de trabajar con una válvula de mariposa más abierta.

La interpretación de Audi del ciclo Miller

Los diseñadores de Audi interpretan este tema a su manera. Sin embargo, a diferencia del proceso básico, en lugar de mantener abierta la válvula de admisión para reducir la relación de compresión, simplemente la cierran mucho antes, incluso antes de que el pistón haya alcanzado el punto muerto inferior. En lugar de que el tiempo de apertura sea de 190 a 200 grados de rotación del cigüeñal como es habitual, la válvula solo permanece abierta durante 140 grados. Sin embargo, en la práctica, esto logra el mismo efecto de reducir la relación de compresión. La compensación del tiempo de apertura reducido se realiza aumentando la presión de sobrealimentación mediante el turbocompresor. De esta forma, el motor consigue el consumo de un motor downsizing y a plena carga tiene el comportamiento dinámico de una máquina de gran tamaño. En funcionamiento a carga parcial, la inyección adicional de combustible se realiza en la carrera ascendente del pistón mediante el sistema de inyección directa, que complementa otro sistema de inyección en los colectores de admisión. Además, el Audi Valvelift System (AVS) para sincronización variable de válvulas permite aumentar la fase de apertura de las válvulas de admisión a 170 grados a plena carga. A esto se suma una gestión inteligente de la refrigeración, un colector de escape integrado en el cabezal y una mayor reducción de la fricción mediante el uso de aceite de baja viscosidad (0W-20). Gracias a numerosas soluciones de alta tecnología, el nuevo 2.0 TFSI tiene un par máximo en el rango de 1450 a 4400 rpm y consume menos combustible.

3.0 TFSI: mecánico en lugar de turbocompresor

Los colegas de Porsche preferían el llenado de biturbo para su motor V6 de tres litros con 420 CV. Para el 3.0 TFSI, Audi utiliza una carga de compresor mecánica (Eaton sexta generación, R1320) con intercooling agua / aire. El proceso de creación del motor fue extremadamente corto, lo que quizás sea una de las explicaciones de esta decisión, aunque Audi afirma que se prefiere este concepto por otras ventajas, como la popularidad de este tipo de llenado forzado en Estados Unidos. Las características específicas de la solución de Audi incluyen un compresor ubicado detrás de la válvula de mariposa, que aumenta significativamente la eficiencia de llenado. A carga parcial, una válvula especial en la carcasa del compresor devuelve parte del aire comprimido a su entrada, reduciendo así las pérdidas y la potencia necesaria para rotarlo. En la práctica, hasta ciertos modos, la unidad funciona casi como un motor atmosférico y solo a alta carga el compresor comienza a funcionar a su máxima capacidad.

2.5 TFSI: cinco cilindros para versiones compactas deportivas

Esta unidad sigue muchos de los postulados de otros motores de la empresa, teniendo en cuenta las particularidades de los motores de cinco cilindros. El 2.5 TFSI, sin embargo, tiene un campo de aplicación más limitado y sólo equipa modelos como el Audi RS 3, TT RS y RS Q3. En la versión Audi TT RS plus, el motor de 2,48 litros de cilindrada tiene una potencia de 360 ​​CV. – al igual que el nuevo motor de cuatro cilindros de AMG para la Clase A y sus derivados. Sin embargo, el motor de cinco cilindros proporciona su par máximo de 465 Nm mucho antes (en el rango de 1650 a 5400 rpm) que el coche de sus colegas de Stuttgart.

(seguir)

Texto: Georgy Kolev

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2020-08-30