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

Sarjan jatkaminen merkin käyttöyksiköille

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.

Päinvastoin, Audilla turboahto on olennainen osa uuden moottorin työnkulun strategiaa, aivan kuten kompressori on muuttumaton ominaisuus Miller-syklin koneissa, joista tyypillisin on 90-luvun Mazda Millenia. Tähän toimintaperiaatteeseen kuuluu imuventtiilin pitäminen auki kauan sen jälkeen, kun mäntä on alkanut liikkua pohjasta ylimpään umpikujaan. Kun ilma alkaa tällöin palata imusarjaan, vastapaineen aikaansaava mekaaninen kompressori huolehtii sen pidättämisestä. Ensi silmäyksellä tämä tuntuu turhalta, mutta käytännössä virtauksen dynamiikka on sellainen, että tässä tapauksessa se kokee vähemmän vastusta kuin puristamalla itse sylinteriin. Toisaalta laajenemisiskun aste nousee korkeammalle normaalilla puristusasteella ilman räjähdysvaaraa. Toisin sanoen Millerin periaate sallii erilaisen puristuksen ja laajennuksen saavuttamisen sen sijaan, että sama kuin tavallisessa Otto-moottorissa. Positiivinen vaikutus on myös kyky työskennellä laajemman avoimen kaasuventtiilin kanssa.

Audin tulkinta Miller-syklistä

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: Mekaaninen turboahtimen sijaan

Porschen kollegat pitivät parempana biturbotäytettä kolm litran V6-moottorissa, jonka teho oli 420 hv. 3.0 TFSI: ssä Audi käyttää mekaanista kompressorilatausta (Eaton kuudes sukupolvi, R1320), vesi / ilma-välijäähdytyksellä. Moottorin valmistusprosessi oli erittäin lyhyt, mikä on kenties yksi selityksistä tälle päätökselle, vaikka Audi väittää, että tämä käsite on suositeltava muiden etujen - kuten tämän tyyppisen pakkotäytteen suosion vuoksi Yhdysvalloissa - vuoksi. Audin ratkaisun erityispiirteisiin kuuluu kuristimen takana sijaitseva kompressori, joka lisää merkittävästi täyttötehokkuutta. Osakuormituksella kompressorin kotelossa oleva erityinen venttiili palauttaa osan paineilmasta sisääntuloonsa, mikä vähentää häviöitä ja sen pyörittämiseen tarvittavaa tehoa. Käytännössä yksikkö toimii tietyissä moodeissa melkein kuin ilmakehämoottori ja vain suurella kuormituksella kompressori alkaa toimia täydellä tehollaan.

2.5 TFSI: Viisisylinterinen urheilullisiin pienikokoisiin versioihin

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.

(seurata)

Teksti: Georgy Kolev

Koti " Artikkelit " Tyhjät » Audi-moottorivalikoima - Osa 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

2020-08-30