נסיעת מבחן מבחר מנועי אאודי - חלק 1: 1.8 TFSI

מגוון יחידות ההנעה של המותג הוא התגלמות פתרונות היי-טק להפליא.

סדרה על המכוניות המעניינות ביותר של החברה

אם אנו מחפשים דוגמה לאסטרטגיה כלכלית צופה פני עתיד המבטיחה את הפיתוח בר קיימא של החברה, אאודי יכולה להוות דוגמא מצוינת בהקשר זה. בשנות ה -70, כמעט אף אחד לא יכול היה לדמיין את העובדה שעכשיו החברה מאינגולשטאדט תהיה מתחרה שווה לשם כל כך מבוסס כמו מרצדס בנץ. את התשובה לסיבות ניתן למצוא במידה רבה בסיסמת המותג "התקדמות באמצעות טכנולוגיה", המהווה את הבסיס לנתיב הקשה שחצה בהצלחה לפלח הפרימיום. תחום שבו לאף אחד אין זכות להתפשר ורק מציע את הטוב ביותר. מה שאאודי ורק קומץ חברות אחרות יכולות לעשות מבטיח להן ביקוש למוצריהן והשגת פרמטרים דומים, אך גם נטל עצום, הדורש תנועה מתמדת על קצה סכין גילוח טכנולוגי.

כחלק מקבוצת פולקסווגן יש לאודי הזדמנות לנצל את מלוא הזדמנויות הפיתוח של חברת ענק. לא משנה מה יהיו הבעיות של פולקסווגן, עם הוצאות המחקר והפיתוח השנתי שלה של כמעט 10 מיליארד יורו, הקבוצה נמצאת בראש רשימת 50 החברות המושקעות ביותר בתחום, לפני ענקיות כמו סמסונג אלקטרוניקה, מיקרוסופט, אינטל וטויוטה (שם שווי זה מסתכם ב- קצת יותר מ-7 מיליארד יורו). כשלעצמה, אודי קרובה לב.מ.וו בפרמטרים הללו, עם השקעתם של 4,0 מיליארד יורו. עם זאת, חלק מהכספים המושקעים באאודי מגיעים בעקיפין מהאוצר הכללי של קבוצת פולקסווגן, שכן הפיתוחים משמשים גם מותגים אחרים. בין תחומי הפעילות העיקריים ניתן למנות טכנולוגיות לייצור מבנים קלים, אלקטרוניקה, שידורים וכמובן כוננים. ועכשיו הגענו למהות החומר הזה, שהוא חלק מהסדרה שלנו, המייצג פתרונות מודרניים בתחום מנועי הבעירה הפנימית. עם זאת, כחטיבה עילית של פולקסווגן, אאודי מפתחת גם קו ספציפי של מערכות הנעה המיועדות בעיקר או בלעדית לרכבי אאודי, ועליהם נספר לכם כאן.

1.8 TFSI: מודל של טכנולוגיה עילית מכל הבחינות

ההיסטוריה של אודי של מנועי TFSI ארבעה צילינדרים בשורה חוזרת לאמצע שנת 2004, כאשר מגדש טורבו בנזין הזרקה ישירה EA113 הראשון בעולם שוחרר כ- 2.0 TFSI. שנתיים לאחר מכן הופיעה גרסה חזקה יותר של אודי S3. פיתוח הרעיון המודולרי EA888 עם כונן גל זיזים עם שרשרת החל למעשה בשנת 2003, זמן קצר לפני הצגת ה- EA113 עם חגורת תזמון.

עם זאת, ה-EA888 נבנה מהיסוד כמנוע עולמי עבור קבוצת פולקסווגן. הדור הראשון הוצג ב-2007 (כ-1.8 TFSI ו-2.0 TFSI); עם הצגת מערכת תזמון השסתומים המשתנה של Audi Valvelift ומספר אמצעים להפחתת החיכוך הפנימי, הדור השני צוין ב-2009, והדור השלישי (2011 TFSI ו-1.8 TFSI) המשיך בסוף 2.0. סדרות EA113 ו-EA888 ארבעת הצילינדרים זכו להצלחה מדהימה עבור אאודי, וזכו בסך הכל בעשרה פרסי מנוע השנה הבינלאומיים היוקרתיים וב-10 המנועים הטובים ביותר. משימת המהנדסים היא ליצור מנוע מודולרי בנפח של 1,8 ו-2,0 ליטר, המותאם להתקנה רוחבית וגם לאורך, עם חיכוך ופליטות פנימיים מופחתים משמעותית, העומד בדרישות חדשות, כולל יורו 6, עם ביצועים משופרים. סיבולת וירידה במשקל. בהתבסס על ה-EA888 דור 3, ה-EA888 דור 3B נוצר והוצג בשנה שעברה, הפועל על עיקרון דומה לעקרון מילר. על כך נדבר בהמשך.

כל זה נשמע טוב, אבל כפי שנראה, נדרשת עבודת פיתוח רבה כדי להשיג זאת. הודות לעלייה במומנט מ-250 ל-320 ננומטר בהשוואה לקודמו בנפח 1,8 ליטר, מתכננים יכולים כעת לשנות את יחסי העברה ליחסים ארוכים יותר, מה שגם מפחית את צריכת הדלק. תרומה עצומה לזו האחרונה היא פתרון טכנולוגי חשוב, ששימש אז מספר חברות אחרות. מדובר בצינורות פליטה המשולבים בראש, המספקים את היכולת להגיע במהירות לטמפרטורת הפעלה ולקרר גזים בעומס גבוה ולמנוע את הצורך בהעשרת התערובת. פתרון כזה הוא רציונלי ביותר, אך גם קשה מאוד ליישום, לאור הפרש הטמפרטורות העצום בין הנוזלים משני צידי צינורות הקולט. עם זאת, היתרונות כוללים גם אפשרות לעיצוב קומפקטי יותר, שמלבד הפחתת המשקל מבטיח נתיב גז קצר ואופטימלי יותר לטורבינה ומודול קומפקטי יותר למילוי מאולץ וקירור אוויר דחוס. תיאורטית, גם זה נשמע מקורי, אבל היישום המעשי הוא אתגר אמיתי לאנשי מקצוע ליהוק. ליציקת ראש צילינדר מורכב, הם יוצרים תהליך מיוחד באמצעות עד 12 לבבות מתכתיים.

בקרת קירור גמישה

גורם חשוב נוסף בהפחתת צריכת הדלק קשור לתהליך הגעה לטמפרטורת ההפעלה של נוזל הקירור. מערכת הבקרה החכמה של האחרונה מאפשרת לה לעצור לחלוטין את זרימתו עד שהיא מגיעה לטמפרטורת ההפעלה, וכשזה קורה, הטמפרטורה מנוטרת כל הזמן בהתאם לעומס המנוע. תכנון אזור בו נוזל קירור מציף את צינורות הפליטה, שם יש שיפוע טמפרטורה משמעותי, היה אתגר עצום. לשם כך פותח מודל מחשב אנליטי מורכב, הכולל את ההרכב הכולל של גז / אלומיניום / נוזל קירור. בשל הספציפיות של חימום מקומי חזק של הנוזל באזור זה והצורך הכללי בבקרת טמפרטורה אופטימלית, משתמשים במודול בקרת רוטור פולימרי, המחליף את התרמוסטט המסורתי. לפיכך, בשלב החימום, זרימת נוזל הקירור חסומה לחלוטין.

כל השסתומים החיצוניים סגורים והמים במעיל קופאים. גם אם צריך לחמם את תא הנוסעים במזג אוויר קר, הסירקולציה אינה מופעלת, אלא נעשה שימוש במעגל מיוחד עם משאבה חשמלית נוספת, שבו הזרימה מסתובבת סביב סעפות הפליטה. פתרון זה מאפשר לך לספק טמפרטורה נוחה בתא הנוסעים הרבה יותר מהר, תוך שמירה על היכולת לחמם במהירות את המנוע. כאשר השסתום המתאים נפתח, מתחילה זרימת נוזלים אינטנסיבית במנוע - זו המהירות שבה מגיעים לטמפרטורת הפעולה של השמן, ולאחר מכן נפתח השסתום של המצנן שלו. טמפרטורת נוזל הקירור מנוטרת בזמן אמת בהתאם לעומס ולמהירות, נעה בין 85 ל-107 מעלות (הגבוהה ביותר במהירות ובעומס נמוך) בשם האיזון בין הפחתת חיכוך ומניעת דפיקות. וזה לא הכל – גם כשהמנוע כבוי, משאבה חשמלית מיוחדת ממשיכה להזרים את נוזל הקירור דרך החולצה הרגישה לרתיחה בראש ובמגדש הטורבו כדי להסיר מהם חום במהירות. זה האחרון אינו משפיע על החלק העליון של חולצות על מנת למנוע היפותרמיה מהירה שלהם.

שתי חרירי לכל גליל

במיוחד עבור המנוע הזה, כדי להגיע לרמת פליטת יורו 6, מציגה אאודי לראשונה מערכת הזרקה עם שתי חרירים לצילינדר - האחת להזרקה ישירה והשנייה לסעפת היניקה. היכולת לשלוט בצורה גמישה בהזרקה בכל עת מביאה לערבוב טוב יותר של דלק ואוויר ומפחיתה את פליטת החלקיקים. הלחץ בסעיף ההזרקה הישירה הוגדל מ-150 ל-200 בר. כאשר האחרון אינו פועל, דלק מופץ גם על ידי חיבורי עוקף דרך מזרקים בסעפות היניקה כדי לקרר את משאבת הלחץ הגבוה.

כאשר מנוע ההפעלה, התערובת נמשכת על ידי מערכת ההזרקה הישירה, והזרקה כפולה משמשת להבטחת חימום זרז מהיר. אסטרטגיה זו מספקת ערבוב טוב יותר בטמפרטורות נמוכות מבלי להציף את חלקי המתכת הקרים של המנוע. כנ"ל לגבי משאות כבדים כדי למנוע התפוצצות. הודות למערכת הקירור של סעפת הפליטה והעיצוב הקומפקטי שלה, ניתן להשתמש במגדש טורבו חד-סילוני (RHF4 מבית IHI) כשמולה בדיקת למבדה ובבית העשוי מחומרים זולים יותר.

כתוצאה מכך, מומנט מרבי של 320 ננומטר מושג ב 1400 סל"ד. מעניין עוד יותר הוא חלוקת הכוח עם ערך מרבי של 160 כ"ס. זמין ב 3800 סל"ד (!) ונשאר ברמה זו עד 6200 סל"ד עם פוטנציאל משמעותי להגדלה נוספת (ובכך להתקין גרסאות שונות של 2.0 TFSI, מה שמגביר את רמת המומנט בטווחי הסל"ד הגבוהים). לפיכך, הגידול בהספק על קודמו (ב -12 אחוזים) מלווה בירידה בצריכת הדלק (ב -22 אחוזים).

(לעקוב)

טקסט: ג'ורג'י קולב