Audi vélprófunarsvið - Part 2: 4.0 TFSI
Prufukeyra

Audi vélprófunarsvið - Part 2: 4.0 TFSI

Audi vélprófunarsvið - Part 2: 4.0 TFSI

Audi vélprófunarsvið - Part 2: 4.0 TFSI

Framhald seríunnar fyrir drifeiningar vörumerkisins

Осемцилиндровият 4.0 TFSI на Audi и Bentley е олицетворение на даунсайзинга във високите класове. Той замени атмосферния 4,2-литров мотор и 5,2-литровия V10 агрегат на S6, S7 и S8 и се предлага с нива на мощност от 420 през 520 к.с. до 605 к.с. в зависимост от модела. При тези показатели двигателят на Audi е директен конкурент на 4,4-литровия битурбомотор N63 на BMW и версията му S63 за M-моделите. Също като при BMW двата турбокомпресора са поставени от вътрешната страна на цилиндровите редове, които са разположени на 90 градуса както при предишния 4,2-литров агрегат. При това разположение се постига повече компактност и се скъсява пътят на отработилите газове. Двуструйната (twin-scroll) конфигурация (при BMW тя се използва само при S-версията) позволява намаляване на взаимното негативно влияние на пулсациите от различните цилиндри и извличане на по-голяма част от кинетичната им енергия, и се осъществява чрез сложно съчетаване на канали от цилиндри от различни редове. Този принцип на работа осигурява солиден запас от въртящ момент при ускоряване още в режимите малко над оборотите за празен ход. Дори при 1000 об./мин 4.0 TFSI вече разполага с 400 Нм. По-мощната версия е готова да предостави максималния си въртящ момент от 650 Нм (700 при версиите с 560 и 605 к.с.) в целия диапазон от 1750 до 5000 об./мин, а 550-те нютонметра на стандартната са на разположение дори по-рано – от 1400 до 5250 об./мин. Двигателният блок е изработен от алуминиеви сплави с хомогенно леене на алуминий при ниско налягане, като при мощните версии той е допълнително топлинно обработен. За да се усили блокът, в долната му част са интегрирани пет вложки от сферографитен чугун. Както при по-малкия агрегат EA888, маслената помпа е с променлив капацитет, а при ниски обороти и натоварване дюзите за охлаждане на дъната на буталата се изключват. Подобна е логиката и на охлаждането на двигателя, при което контролният модул регулира температурата в реално време, а циркулацията се задържа до достигане на работна температура. Когато тя е налице, течността започва да се движи откъм вътрешната страна на цилиндрите по посока на цилиндровата глава, а при необходимост от отопление електрическа помпа насочва към салона вода от главата. И тук, за да се елиминира почти напълно обливането на буталото, при студен двигател се извършват няколко фини впръсквания на гориво на цикъл.

Slökktu á hluta hólkanna

Slökkt er á slökkvakerfi að hluta hleðslunnar til að draga úr eldsneytisnotkun, en með túrbókhreyfli Audi hefur þessi lausn verið fullkomnuð. Hugmyndin með slíkri tækni er að auka svokallaða. rekstrarpunktur - þegar vélin þarfnast aflstigs sem myndi takast á við fjóra af átta strokkum, starfa þeir síðarnefndu í mun skilvirkari stillingu með breiðari inngjöf. Efri mörk strokka er slökkt á milli 25 og 40 prósent af hámarks togi (milli 120 og 250 Nm) og í þessum ham eykst meðaltal virkur þrýstingur í hólkunum verulega. Kælivökvahitinn verður að vera kominn í að minnsta kosti 30 gráður, gírkassinn verður að vera í þriðja eða hærri gír og vélin verður að vera á milli 960 og 3500 snúninga á mínútu. Ef þessum skilyrðum er fullnægt lokar kerfið inntaks- og útblástursventlum tveggja strokka í hverri strokka röð, þar sem V8 einingin heldur áfram að starfa sem V4.

Lokun nauðsynlegra lokana á fjórum kamböxlum er framkvæmd með hjálp nýrrar útgáfu til að stjórna stigum og höggum á Audi lokastykki kerfisins. Borðarnir með kambana staðsettir á þeim til að opna tvo loka og rásir eru færðar til hliðar með hjálp rafsegulbúnaðar með pinna og í nýju útgáfunni eru þeir einnig með kambur fyrir „núllslag“. Hið síðarnefnda hefur ekki áhrif á ventillyftara og gormarnir halda þeim lokuðum. Á sama tíma stöðvar vélarstýringarkerfið eldsneytissprautu og kveikju. Hins vegar, áður en lokarnir lokast, eru brennsluhólfin fyllt með fersku lofti - að skipta um útblástursloft með lofti dregur úr þrýstingi í strokkunum og orku sem þarf til að knýja stimplana.

Um leið og ökumaðurinn þrýstir meira á eldsneytisgjafann, byrja óvirku strokkarnir að virka aftur. Aftur í átta strokka stillingu, svo og öfugt ferli, er ákaflega nákvæm og hröð og nánast ómerkileg. Öll umskiptin eiga sér stað á aðeins 300 millisekúndum og hambreytingin leiðir til skammtímaminnkunar í skilvirkni, þannig að raunveruleg minnkun eldsneytisnotkunar byrjar um það bil þremur sekúndum eftir að strokkarnir hafa verið gerðir óvirkir.

Samkvæmt Audi hefur fólk frá Bentley, sem notar háþróaða 4.0 TFSI fyrir nýja Continental GT (frumraun 2012), einnig tekið þátt í þróunarferlinu við að búa til þessa tækni. Slíkt kerfi er ekki nýtt fyrir fyrirtækið og virkar í 6,75 lítra V8 einingunni.

V8 vélar eru ekki aðeins þekktar fyrir grip og samfellda viðbrögð við inngjöf heldur einnig fyrir sléttan gang - og þetta gildir af fullum krafti um 4.0 TFSI. Hins vegar, þegar V8 vélin virkar sem V4, fer það eftir álagi og hraða, sveifarás hennar og íhlutir í fram og til baka mynda mikla titringstog. Þetta leiðir síðan til þess að sérstakur hávaði kemur fram sem berst inn í innri bílinn. Með stóru stærðinni býr útblásturskerfið einnig til sértæka bassahljóð sem erfitt er að bæla niður þrátt fyrir gáfulegt loftstreymisstýrikerfi með lokum. Í leit að leiðum til að draga úr titringi og hávaða hafa hönnuðir Audi tekið óvenjulega tæknilega nálgun og búið til tvö einstök kerfi - and-hljóð kynslóð og titringsdempun.

Vegna mikils hvirfilferils við áfyllingu og aukinn brennsluhraða er hægt að auka samþjöppunargráðu óháð því hvort til staðar er túrbóhleðsla án þess að hætta sé á að það sprengi í brennsluferlinu. Það er einnig nokkur tæknilegur munur á mismunandi aflútgáfum 4.0 TFSI, svo sem notkun eins- eða tvöfaldsrásar inntakskerfis, mismunandi stillingar turbóhleðslutækja og tilvist viðbótar olíukælis fyrir öflugri einingar. Það er einnig skipulagslegur munur á sveifarásum og helstu legur þeirra, þjöppunarstig, stig gasdreifingarinnar og sprauturnar eru mismunandi.

Virk hljóðstýring og titringsdempun

Virkt hávaðastjórnun (ANC) vinnur gegn óæskilegum hávaða með því að búa til „hljóðhljóð“. Þessi meginregla er þekkt sem eyðileggjandi truflanir: ef tvær hljóðbylgjur af sömu tíðni skarast er hægt að „raða“ amplitudum þeirra þannig að þær séu dregnar saman. Í þessu skyni verða amplitude þeirra að vera eins, en verða að vera úr fasa hvort við annað, þ.e. í andfasa. Sérfræðingar kalla þetta ferli einnig „brotthvarf andstæða hávaða“. Líkön Audi, sem bjóða upp á nýja 180 TFSI eininguna, eru búin fjórum litlum hljóðnemum sem eru innbyggðir í þakfóðringuna. Hver þeirra skráir allt hávaða litróf á aðliggjandi svæði. Byggt á þessum merkjum býr ANC stjórnbúnaðurinn til aðgreinda staðbundna hávaðamynd, en á sama tíma veitir sveifarásarhraðaskynjarinn upplýsingar um þessa breytu. Á öllum fyrirfram kvörðuðum svæðum þar sem kerfið greinir truflandi hávaða, býr það markvisst til mótað útrýmingarhljóð. Virk hljóðstýring er tilbúin til notkunar hvenær sem er - hvort sem hljóðkerfið er á eða slökkt og hvort hljóðið magnast, minnkar osfrv. Kerfið virkar líka óháð því kerfi sem bíllinn er búinn með.

Leiðin til að draga úr titringnum er mjög svipuð og hugmynd. Í grundvallaratriðum notar Audi stífar, sportlegar stillingar fyrir mótorfestingarnar. Í 4.0 TFSI hafa verkfræðingar þróað virka festingarfestingar eða púða sem miða að því að útrýma titringi vélarinnar með fasaskiptum öfugum sveiflum. Lykilþáttur í kerfinu er rafsegulbúnaður sem skapar titring. Það er með varanlegan segull og háhraða spólu, hreyfingin er send með sveigjanlegri himnu í hólf með vökva. Þessi vökvi gleypir bæði titringinn sem mótorinn veldur og þá sem vinna gegn honum. Á sama tíma takmarka þessir þættir titring, ekki aðeins í afbrigðilegum rekstrarháttum eins og V4, heldur einnig í venjulegu V8 stillingu, með sérstaka athygli á lausagangi.

(að fylgja)

Texti: Georgy Kolev

2020-08-30

Bæta við athugasemd