Audi Motor Test Gamme - Deel 2: 4.0 TFSI
Fortsetzung vun der Serie fir d'Fuerunitéiten vun der Mark
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.
Schalt en Deel vun den Zylinder aus
De partiellem Belaaschtungszylinder-Ofschlosssystem ass net eng nei Approche fir den Dreifstoffverbrauch ze reduzéieren, awer mam Audi turboladete Motor gouf dës Léisung perfektéiert. D'Iddi vun esou Technologien ass dat sougenannt ze erhéijen. Betribspunkt - wann de Motor e Kraaftniveau erfuerdert dee véier vun den aacht Zylinder packt, funktionnéiert deen an engem vill méi effizienten Modus mat enger méi breeder Drossel. Déi iewescht Limit vun der Zylinder-Deaktiverungsoperatioun läit tëscht 25 a 40 Prozent vum maximalen Drehmoment (tëscht 120 an 250 Nm), an an dësem Modus klëmmt den duerchschnëttlechen effektiven Drock an den Zylinder däitlech. D'Killmëttel Temperatur muss op d'mannst 30 Grad erreecht hunn, d'Transmissioun muss an drëtte Gang oder méi héich sinn, an de Motor muss tëscht 960 a 3500 RPM lafen. Wann dës Konditioune erfëllt sinn, mécht de System d'Zuel- an Auspuffventile vun zwee Zylinder vun all Zylinderreie zou, wouduerch d'V8 Eenheet weider als V4 funktionnéiert.
D'Schléissung vun den erfuerderleche Ventile op de véier Nockenachs gëtt mat der Hëllef vun enger neier Versioun fir d'Fasen a Schlag vun de Ventile Audi valvelift System ausgeführt. D'Buschelen mat Cams, déi op hinnen geluecht sinn fir zwee Ventilen a Kanäl opzemaachen, ginn op d'Säit geréckelt mat Hëllef vun elektromagnetesche Geräter mat Pins, an an der neier Versioun hunn se och Cams fir "Null Schlag". Déi lescht beaflossen net d'Ventillyfteren an d'Fieder halen se zou. Zur selwechter Zäit stoppt de Motorsteuerungssystem Brennstoffinjektioun an Zündung. Awer ier d'Ventile zoumaachen, sinn d'Verbrennungskamere mat frëscher Loft gefëllt - den Ersatz vun Ofgase mat Loft reduzéiert den Drock an den Zylinder an déi néideg Energie fir d'Kolben ze dreiwen.
De Moment wou de Chauffer méi séier op de Gaspedal dréckt, fänken déi deaktivéiert Zylinder erëm un. De Retour op aachtzylindresch Operatioun, souwéi de Reverse Prozess, ass extrem präzis a séier, a praktesch net erkennbar. De ganzen Iwwergank fënnt an nëmmen 300 Millisekonnen statt, an de Modus ännert féiert zu enger kuerzfristeger Reduktioun vun der Effizienz, sou datt déi tatsächlech Reduktioun vum Dreifstoffverbrauch ongeféier dräi Sekonnen no der Desaktivéierung vun den Zylinder ufänkt.
Entspriechend zu Audi, Leit vu Bentley, déi den fortschrëttlechen 4.0 TFSI fir den neie Continental GT (2012 Debut) benotzen, sinn och am Entwécklungsprozess fir dës Technologie ze kreéieren. Esou e System ass net nei fir d'Firma a funktionnéiert an der 6,75-Liter V8 Eenheet.
V8 Motore si bekannt net nëmme fir hir Traktioun an hir harmonesch Drosselreaktioun, awer och fir hir glat Operatioun - an dëst gëllt a voller Kraaft fir den 4.0 TFSI. Wéi och ëmmer, wann e V8 Motor als V4 funktionnéiert, ofhängeg vun der Belaaschtung an der Geschwindegkeet, fänkt säi Kuerfach a seng hin a bausse Komponenten héich Torsiounsvibratiounen ze generéieren. Dëst féiert erëm zum Optrëtt vu spezifesche Geräischer, déi an den Interieur vum Auto duerchdroen. Mat senger grousser Gréisst generéiert den Auspuffsystem och spezifesch Bass-Téin déi schwéier ze ënnerdrécken sinn, trotz dem intelligente Gasflow Kontrollsystem mat Ventilen. Op der Sich no Weeër fir Vibrationen a Kaméidi ze reduzéieren, hunn d'Audi Designer eng ongewéinlech technologesch Approche benotzt, fir zwee eenzegaarteg Systemer ze kreéieren - Anti-Sound Generatioun a Vibration Dämpfung.
Dank dem intensiven Wirbelsprozess beim Fëllen an der erhéiter Verbrennungsquote kann de Kompressiounsgrad erhéicht ginn onofhängeg vun der Präsenz vun der Turboladung ouni de Risiko fir Detonatiounen am Verbrennungsprozess ze verursaachen. Et ginn och e puer technologesch Ënnerscheeder tëscht de verschiddene Stroumversioune vun der 4.0 TFSI, wéi zum Beispill d'Benotzung vun engem eenzegen oder Duebele Circuit-Intake System, verschidden Operatiouns-Astellunge vun den Turbocharger an d'Präsenz vun engem zousätzlechen Uelegkühler op méi staarken Eenheeten. Et ginn och strukturell Ënnerscheeder an de Kuerfwellen an hir Haaptlager, de Kompressiounsgrad, d'Phasen vun der Gasverdeelung an d'Injektoren sinn anescht.
Aktiv Kaméidi Kontroll a Vibratiounsdämpfung
Aktiv Kaméidi Kontroll (ANC) entgéintwierkt ongewollte Kaméidi andeems en "Anti-Sound" generéiert. Dëse Prinzip ass bekannt als destruktiv Interferenz: wann zwou Schallwelle vun der selwechter Frequenz iwwerlappt, kënnen hir Amplituden "arrangéiert" ginn, sou datt se sech géigesäiteg läschen. Fir dësen Zweck mussen hir Amplituden déiselwecht sinn, awer se musse bei 180 Grad relativ zueneen aus der Phas sinn, dh si musse antiphase sinn. Experten nennen och dëse Prozess "Reverse noise elimination". Audi Modeller, déi déi nei 4.0 TFSI Eenheet ubidden, si mat véier klenge Mikrofonen ausgestatt, déi an den Daachverkleedung integréiert sinn. Jidd vun hinnen registréiert de komplette Geräischspektrum an der Nopeschregioun. Baséierend op dës Signaler erstellt den ANC-Kontrollmodul en differenzéiert raimlecht Geräischbild, wärend zur selwechter Zäit de Krukaschnellsensor Informatiounen iwwer dëse Parameter gëtt. An all pre-kalibréierte Beräicher wou de System stéierend Geräischer identifizéiert, generéiert et zweckméisseg präzis moduléiert Eliminatiounssound. Aktiv Kaméidi Kontroll ass zu all Moment fäerdeg fir ze bedreiwen - egal ob den Audio System un oder aus ass an ob den Sound verstäerkt, reduzéiert asw. De System funktionnéiert och onofhängeg vum System mat deem den Auto ausgestatt ass.
De Wee fir d'Vibratiounen ze dampen ass ganz ähnlech wéi eng Iddi. Am Prinzip benotzt Audi starre, sportlech Astellunge fir d'Motormonteren. Fir 4.0 TFSI hunn Ingenieuren aktiv Montagebraketten oder Pads entwéckelt, déi d'Motorschwéngunge mat phaseverréckelter Schwéngungen eliminéieren. E Schlësselkomponent am System ass en elektromagnéitescht Gerät dat Vibratiounen erstellt. Et huet e permanente Magnéit an eng High-Speed-Spule, där hir Bewegung duerch eng flexibel Membran an eng Kammer mat Flëssegkeet iwwerdroe gëtt. Dës Flëssegkeet absorbéiert souwuel d'Vibratiounen, déi duerch de Motor verursaacht ginn, wéi och déi, déi hinnen entgéintwierken. Zur selwechter Zäit limitéieren dës Elementer Schwéngungen net nëmmen an atypeschen Operatiounsmodi wéi V4, awer och am normale V8 Modus, mat spezieller Opmierksamkeet op Idle.
(nogoen)
Text: Georgy Kolev
2020-08-30
