Audijev testni raspon vožnje - 3. dio: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI
Nastavak serije pogonskih jedinica marke
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.
Suprotno tome, u Audiju je turbo punjenje bitan element u strategiji toka rada novog motora, baš kao što je kompresor nepromjenjiv atribut Millerovih ciklus strojeva, od kojih je najtipičnija Mazda Millenia iz 90-ih. Ovaj princip rada uključuje držanje usisnog ventila otvorenim dugo nakon što se klip počeo pomicati iz donje u gornju mrtvu točku. Kako se zrak tako počinje vraćati u usisne razdjelnike, mehanički kompresor, koji stvara protutlak, brine se za njegovo zadržavanje. Na prvi pogled to se čini besmislenim, ali u praksi je dinamika protoka takva da u ovom slučaju doživljava manji otpor nego ako je komprimiran u samom cilindru. S druge strane, stupanj udara širenja postaje veći pri normalnom stupnju kompresije bez opasnosti od detonacije. Odnosno, Millerov princip omogućuje postizanje različitog stupnja kompresije i širenja, a ne isti kao kod standardnog Ottovog motora. Pozitivan učinak je i sposobnost rada sa šire otvorenim zaklopnim ventilom.
Audijeva interpretacija Millerovog ciklusa
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: Mehanički umjesto turbopunjača
Porscheovi kolege preferirali su biturbo punjenje za svoj trolitreni V6 motor sa 420 KS. Za 3.0 TFSI, Audi koristi mehaničko punjenje kompresora (Eaton šesta generacija, R1320) s hlađenjem voda / zrak. Proces stvaranja motora bio je izuzetno kratak, što je možda jedno od objašnjenja za ovu odluku, iako Audi tvrdi da je ovaj koncept poželjniji zbog drugih prednosti - poput popularnosti ove vrste prisilnog punjenja u Sjedinjenim Državama. Specifičnosti Audijevog rješenja uključuju kompresor smješten iza prigušnog ventila, što značajno povećava učinkovitost punjenja. Pri djelomičnom opterećenju, posebni ventil u kućištu kompresora vraća dio komprimiranog zraka na svoj ulaz, smanjujući tako gubitke i snagu potrebnu za njegovo okretanje. U praksi, do određenih načina rada, jedinica radi gotovo poput atmosferskog motora i samo pri velikom opterećenju kompresor počinje raditi punim kapacitetom.
2.5 TFSI: Pet cilindar za sportske kompaktne verzije
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.
(pratiti)
Tekst: Georgy Kolev
Dom " Članci " praznine » Serija Audi motora - 3. dio: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI
2020-08-30
