Reynsluaksturssvið Audi véla - Hluti 1: 1.8 TFSI

Úrval drifeininga vörumerkisins er ímynd ótrúlegra hátæknilausna.

Röð um áhugaverðustu bíla fyrirtækisins

Ef við erum að leita að dæmi um framsækna efnahagsstefnu sem tryggir sjálfbærni fyrirtækisins, þá getur Audi verið frábært dæmi í þessum efnum. Á sjötta áratugnum hefði varla nokkur getað ímyndað sér þá staðreynd að nú yrði fyrirtækið frá Ingolstadt jafn keppinautur við jafn rótgróið nafn og Mercedes-Benz. Svarið við ástæðunum er að mestu leyti að finna í slagorði vörumerkisins „Framfarir í gegnum tækni“, sem er grundvöllur erfiðrar ferðar til iðgjaldahluta sem hefur farið þvert yfir. Svæði þar sem enginn hefur rétt til málamiðlana og býður aðeins upp á það besta. Það sem Audi og aðeins örfá önnur fyrirtæki geta gert tryggir þeim eftirspurn eftir vörum sínum og að svipaðar breytur náist, en einnig mikla byrði sem krefst stöðugrar hreyfingar á jaðri tæknilegs rakvél.

Sem hluti af VW Group hefur Audi tækifæri til að nýta sér þróunarmöguleika risastórs fyrirtækis til fulls. Hvaða vandamál sem VW er í, með árlega útgjöld til rannsókna og þróunar upp á tæpa 10 milljarða evra, er hópurinn efstur á lista yfir 50 mest fjárfestu fyrirtækin á þessu sviði, á undan risum eins og Samsung Electronics, Microsoft, Intel og Toyota (þar sem þetta verðmæti nemur u.þ.b. rúmlega 7 milljarðar evra). Út af fyrir sig er Audi nálægt BMW í þessum breytum, með fjárfestingu þeirra upp á 4,0 milljarða evra. Hluti fjármunanna sem fjárfest er í Audi kemur hins vegar óbeint úr almennum ríkissjóði VW samstæðunnar, þar sem þróunin er einnig notuð af öðrum vörumerkjum. Meðal helstu sviða þessarar starfsemi er tækni til framleiðslu á léttum mannvirkjum, rafeindatækni, sendingar og auðvitað drif. Og nú komum við að kjarna þessa efnis, sem er hluti af röðinni okkar, sem táknar nútímalausnir á sviði brunahreyfla. Hins vegar, sem úrvalsdeild VW, þróar Audi einnig ákveðna línu af aflrásum sem eru hönnuð aðallega eða eingöngu fyrir Audi bíla og við munum segja þér frá þeim hér.

1.8 TFSI: fyrirmynd hátækni í hvívetna

Saga Audi um línulegar fjögurra strokka TFSI vélar nær aftur til miðs árs 2004 þegar fyrsta EA113 beina innspýtingarbensín-túrbóinn kom út sem 2.0 TFSI. Tveimur árum síðar birtist öflugri útgáfa af Audi S3. Þróun mátahugmyndarinnar EA888 með kambásarhjóladrifi með keðju hófst nánast árið 2003, skömmu áður en EA113 var kynntur með tímareim.

Hins vegar var EA888 byggður frá grunni sem alþjóðleg vél fyrir VW Group. Fyrsta kynslóðin var kynnt árið 2007 (sem 1.8 TFSI og 2.0 TFSI); með tilkomu Audi Valvelift breytilegu ventlatímakerfisins og fjölda aðgerða til að draga úr innri núningi, var önnur kynslóðin tekin fyrir árið 2009 og þriðja kynslóðin (2011 TFSI og 1.8 TFSI) fylgdi í lok árs 2.0. Fjögurra strokka EA113 og EA888 seríurnar hafa náð ótrúlegum árangri fyrir Audi og unnið alls tíu virt alþjóðleg vél ársins og 10 bestu vélarnar. Verk verkfræðinganna er að búa til einingavél með 1,8 og 2,0 lítra slagrými, aðlagað fyrir bæði þver- og lengdaruppsetningu, með verulega minni innri núningi og útblæstri, sem uppfyllir nýjar kröfur, þar á meðal Euro 6, með bættum afköstum. þrek og minni þyngd. Byggt á EA888 kynslóð 3 var EA888 kynslóð 3B búin til og kynnt á síðasta ári og starfar á svipaðri meginreglu og Miller meginreglunni. Við munum tala um þetta síðar.

Þetta hljómar allt vel en eins og við munum sjá þarf mikla þróunarvinnu til að ná því. Þökk sé auknu togi úr 250 í 320 Nm miðað við 1,8 lítra forvera hans, geta hönnuðir nú breytt gírhlutföllum í lengri hlutföll, sem dregur einnig úr eldsneytisnotkun. Stórt framlag til þess síðarnefnda er mikilvæg tæknilausn, sem síðan var notuð af fjölda annarra fyrirtækja. Þetta eru útblástursrör sem eru innbyggð í hausinn, sem veita hæfileika til að ná fljótt rekstrarhitastigi og kæla lofttegundir undir miklu álagi og forðast að auðga blönduna. Slík lausn er ákaflega skynsamleg, en einnig mjög erfið í framkvæmd, í ljósi þess hversu mikill hitamunur er á vökvanum beggja vegna safnapípanna. Kostirnir fela hins vegar einnig í sér möguleika á fyrirferðarmeiri hönnun sem, auk þess að draga úr þyngd, tryggir styttri og ákjósanlegri gasleið að hverflinum og fyrirferðarmeiri einingu fyrir þvingaða fyllingu og kælingu á þrýstilofti. Fræðilega séð hljómar þetta líka frumlegt, en verkleg útfærsla er algjör áskorun fyrir fagfólk í steypu. Til að steypa flókið strokkhaus búa þeir til sérstakt ferli sem notar allt að 12 málmvinnsluhjörtu.

Sveigjanleg kælistýring

Annar mikilvægur þáttur til að draga úr eldsneytiseyðslu tengist ferlinu við að ná rekstrarhita kælivökvans. Greindur stjórnkerfi þess síðarnefnda gerir það kleift að stöðva hringrás sína alveg þangað til það nær rekstrarhitastigi, og þegar þetta gerist er stöðugt fylgst með hitastiginu eftir vélarálagi. Það var mikil áskorun að hanna svæði þar sem kælivökvi flæðir yfir útblástursrörin, þar sem verulegur hitastig er. Til þess var þróað flókið greiningartölvulíkan, þar á meðal heildarsamsetningu gas / ál / kælivökva. Vegna sérstöðu sterkrar staðhitunar vökvans á þessu svæði og almennrar þörf fyrir ákjósanlegan hitastýringu er notað fjölliða snúningsstýringareining sem kemur í stað hefðbundins hitastigs. Þannig á upphitunarstiginu er hringrás kælivökvans alveg læst.

Allir ytri lokar eru lokaðir og vatnið í jakkanum frýs. Jafnvel þótt hita þurfi káetuna í köldu veðri er hringrásin ekki virkjuð heldur er notuð sérstök hringrás með auka rafdælu þar sem flæðið streymir um útblástursgreinarnar. Þessi lausn gerir þér kleift að veita þægilegt hitastig í farþegarýminu miklu hraðar, en viðhalda getu til að hita upp vélina fljótt. Þegar samsvarandi loki er opnaður byrjar mikil vökvaflæði í vélinni - þetta er hversu fljótt rekstrarhitastigi olíunnar er náð, eftir það opnast loki kælirans. Fylgst er með hitastigi kælivökva í rauntíma eftir álagi og hraða, á bilinu 85 til 107 gráður (hæst við lágan hraða og álag) í nafni jafnvægis milli núningsminnkunar og höggvarna. Og það er ekki allt - jafnvel þegar vélin er slökkt heldur sérstök rafdæla áfram að dreifa kælivökvanum í gegnum suðuviðkvæma skyrtuna í hausnum og forþjöppu til að fjarlægja hita fljótt af þeim. Hið síðarnefnda hefur ekki áhrif á boli skyrtu til að forðast hraða ofkælingu þeirra.

Tveir stútar á hólk

Sérstaklega fyrir þessa vél, til að ná Euro 6 útblástursstigi, kynnir Audi í fyrsta sinn innspýtingarkerfi með tveimur stútum á hvern strokk - einn fyrir beina innspýtingu og hinn fyrir innsogsgreinina. Hæfni til að stjórna innspýtingu á sveigjanlegan hátt hvenær sem er leiðir til betri blöndunar eldsneytis og lofts og dregur úr losun agna. Þrýstingurinn í beinni innspýtingarhlutanum hefur verið aukinn úr 150 í 200 bör. Þegar sú síðarnefnda er ekki í gangi er eldsneyti einnig dreift með framhjátengingum í gegnum inndælingartæki í inntaksgreinum til að kæla háþrýstidæluna.

Þegar vélin er ræst er blöndan tekin upp af beinu innspýtingarkerfinu og til að tryggja skjóta upphitun hvata er gerð tvöföld innspýting. Þessi stefna veitir betri blöndun við lágan hita án þess að flæða yfir kalda málmhluta vélarinnar. Sama gildir um mikið álag til að forðast sprengingu. Þökk sé útblástursgreiningarkælikerfinu og fyrirferðarlítilli hönnun þess er mögulegt að nota einþota túrbóhleðslu (RHF4 frá IHI) með lambdasond fyrir framan og hús úr ódýrari efnum.

Niðurstaðan er 320 Nm hámarks tog við 1400 snúninga á mínútu. Enn áhugaverðara er orkudreifingin með hámarksgildi 160 hestöfl. er fáanlegur við 3800 snúninga á mínútu (!) og er áfram á þessu stigi upp í 6200 snúninga á mínútu með verulegum möguleikum til frekari aukningar (þannig að setja upp mismunandi útgáfur af 2.0 TFSI, sem eykur togstyrkinn á háum sviðum). Þannig fylgir aukning valds yfir forvera sínum (um 12 prósent) lækkun á eldsneytiseyðslu (um 22 prósent).

(að fylgja)

Texti: Georgy Kolev