Gamme de moteurs Audi - Partie 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI
 

Gamme de moteurs Audi - Partie 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

Poursuite de la série pour les unités d'entraînement de la marque

De nos jours, les concepteurs de moteurs à essence modernes recherchent des méthodes de plus en plus diverses pour augmenter leur efficacité. Il est vrai que les diesels ont également connu une réduction des effectifs ces dernières années avec une cylindrée réduite, une augmentation de la pression de suralimentation et du système d'injection, et parfois l'utilisation d'un système de suralimentation en cascade. Cependant, ils ont longtemps utilisé le remplissage forcé et, contrairement à leurs homologues à essence, ont déjà sauté l'étape évolutive du passage du remplissage atmosphérique au remplissage forcé. Le principe de fonctionnement des diesels haute pression dans les cylindres et l'absence de papillon des gaz les rend initialement efficaces. Par conséquent, la réduction des effectifs des moteurs à essence devient beaucoup plus extrême avec une réduction du volume et du nombre de cylindres et la transition vers le remplissage forcé. Cependant, la température élevée des gaz d'échappement par rapport aux diesels rend toujours inaccessible l'utilisation de turbocompresseurs à géométrie variable (à l'exception des unités BorgWarner pour Porsche 911 Turbo), le papillon des gaz continue de créer une résistance à l'air et les concepteurs recherchent toutes sortes de méthodes alternatives pour améliorer leur efficacité. Il y a dix ans de Audi a d'abord introduit la combinaison de la suralimentation et de l'injection directe d'essence avec leur TFSI, et maintenant avec leur nouveau moteur 2.0 TFSI, les ingénieurs de la société sont revenus au cycle bien connu de Miller - seulement sous une forme plutôt modifiée. Le marketing de l'entreprise appelle la philosophie de création du nouveau moteur de 190 ch. et un couple maximal de 320 Nm "redimensionnement", au sens de "volume de travail précisément sélectionné". Cependant, le terme est très différent du message de leurs collègues de Mazda, qui se réfèrent dans ce cas à éviter la charge forcée.

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Au contraire, chez Audi, la turbocompression est un élément essentiel de la stratégie de workflow du nouveau moteur, tout comme le compresseur est un attribut invariable des machines à cycle Miller, dont la plus typique est la Mazda Millenia des années 90. Ce principe de fonctionnement consiste à maintenir la soupape d'admission ouverte longtemps après que le piston a commencé à se déplacer d'un point mort bas vers un point mort haut. Alors que l'air commence ainsi à retourner vers les collecteurs d'admission, le compresseur mécanique, qui crée une contre-pression, veille à sa rétention. À première vue, cela semble inutile, mais en pratique la dynamique de l'écoulement est telle que dans ce cas, il subit moins de résistance que s'il était comprimé dans le cylindre lui-même. D'autre part, le degré de course d'expansion devient plus élevé à un degré normal de compression sans risque de détonation. Autrement dit, le principe de Miller permet d'obtenir un degré de compression et d'expansion différent, plutôt que le même qu'avec le moteur Otto standard. Un effet positif est également la possibilité de travailler avec un papillon des gaz plus ouvert.

L'interprétation par Audi du cycle de Miller

 

Les designers Audi interprètent ce thème à leur manière. Cependant, contrairement au processus principal, au lieu de garder la soupape d'admission ouverte pour réduire le degré de compression, ils la ferment simplement beaucoup plus tôt - avant que le piston n'ait atteint un point mort bas. Au lieu que le temps d'ouverture soit de 190 à 200 degrés de rotation du vilebrequin comme d'habitude, la soupape ne reste ouverte que sur 140 degrés. Cependant, en pratique, le même effet de réduction du degré de compression est obtenu. La compensation du temps d'ouverture réduit se fait en augmentant la pression de remplissage à l'aide du turbocompresseur. Ainsi, le moteur atteint le coût d'un moteur de réduction de taille, et à pleine charge a les performances dynamiques d'une grande machine. Lors d'un fonctionnement à charge partielle, une injection de carburant supplémentaire est effectuée lorsque le piston se déplace vers le haut au moyen d'un système d'injection directe, qui complète un autre système d'injection dans les collecteurs d'admission. De plus, le système Audi Valvelift (AVS) pour le calage variable des soupapes permet d'augmenter la phase d'ouverture de la soupape d'aspiration à 170 degrés à pleine charge. À cela s'ajoute une commande de refroidissement intelligente, intégrée dans le collecteur d'échappement de la tête et une réduction supplémentaire du frottement en utilisant une huile à faible viscosité (0W-20). Grâce aux nombreuses solutions de haute technologie, le nouveau 2.0 TFSI a un couple maximal compris entre 1450 et 4400 tr / min et consomme moins de carburant.

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3.0 TFSI: mécanique au lieu du turbocompresseur

Les collègues de Porsche ont préféré le remplissage biturbo pour leur moteur V6 de trois litres développant 420 ch. Pour le 3.0 TFSI, Audi utilise une charge de compresseur mécanique (Eaton sixième génération, R1320) avec refroidissement intermédiaire eau / air. Le processus de création du moteur a été extrêmement court, ce qui est peut-être l'une des explications de cette décision, bien qu'Audi affirme que ce concept est préféré en raison d'autres avantages - comme la popularité de ce type de remplissage forcé aux États-Unis. Les spécificités de la solution Audi incluent un compresseur situé derrière le papillon des gaz, ce qui augmente considérablement l'efficacité du remplissage. À charge partielle, une soupape spéciale dans le carter du compresseur renvoie une partie de l'air comprimé à son entrée, réduisant ainsi les pertes et la puissance nécessaire pour le faire tourner. En pratique, jusqu'à certains modes, l'unité fonctionne presque comme un moteur atmosphérique et ce n'est qu'à haute charge que le compresseur commence à fonctionner à sa pleine capacité.

 

2.5 TFSI: cinq cylindres pour les versions compactes sportives

Cette unité suit de nombreux postulats des autres moteurs de la société, en tenant compte des spécificités des moteurs à cinq cylindres. 2.5 Cependant, le TFSI a une portée plus limitée et ne pilote que des modèles tels que les Audi RS 3, TT RS et RS Q3. Dans la version Audi TT RS plus, le moteur d'une cylindrée de 2,48 litres a une puissance de 360 ​​ch. - le même que le nouveau moteur quatre cylindres d'AMG pour la Classe A et ses dérivés. Cependant, le moteur cinq cylindres fournit son couple maximal de 465 Nm nettement plus tôt (de l'ordre de 1650 à 5400 tr / min) que la machine de collègues de Stuttgart.

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(suivre)

Texte: Georgy Kolev

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2020-08-30

 
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