Audi Engine Range Test Drive - Del 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

Fortsettelse av serien for drivenhetene til merket

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.

Tvert imot, hos Audi er turbolading et essensielt element i arbeidsflytstrategien til den nye motoren, akkurat som kompressoren er en uforanderlig egenskap for Miller-syklus maskiner, den mest typiske er Mazda Millenia på 90-tallet. Dette operasjonsprinsippet innebærer å holde inntaksventilen åpen lenge etter at stempelet har begynt å bevege seg fra bunn til et topp dødpunkt. Når luften dermed begynner å komme tilbake til innsugningsmanifoldene, tar den mekaniske kompressoren, som skaper et mottrykk, hånd om den. Ved første øyekast virker dette meningsløst, men i praksis er dynamikken i strømmen slik at den i dette tilfellet opplever mindre motstand enn om den komprimeres i selve sylinderen. På den annen side blir graden av ekspansjonsslag høyere ved en normal grad av kompresjon uten fare for detonasjon. Det vil si at Millers prinsipp tillater at en annen grad av kompresjon og utvidelse oppnås, snarere enn den samme som med standard Otto-motor. En positiv effekt er også evnen til å arbeide med en bredere åpen gassventil.

Audis tolkning av Miller-syklusen

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: Mekanisk i stedet for turbolader

Porsche-kolleger foretrakk biturbo-fylling for sin 6-liters V420-motor med 3.0 hk. For 1320 TFSI bruker Audi en mekanisk kompressorlading (Eaton sjette generasjon, RXNUMX) med vann / luft-avkjøling. Prosessen med å lage motoren var ekstremt kort, noe som kanskje er en av forklaringene på denne avgjørelsen, selv om Audi hevder at dette konseptet er foretrukket på grunn av andre fordeler - som populariteten til denne typen tvungen fylling i USA. Spesifikasjonene til Audis løsning inkluderer en kompressor som er plassert bak gassventilen, noe som øker fyllingseffektiviteten betydelig. Ved delvis belastning returnerer en spesiell ventil i kompressorhuset noe av komprimert luft til innløpet, og reduserer dermed tapene og kraften som kreves for å rotere den. I praksis fungerer enheten opp til visse moduser nesten som en atmosfærisk motor, og bare ved høy belastning begynner kompressoren å kjøre med full kapasitet.

2.5 TFSI: Fem-sylindret for sporty kompakte versjoner

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.

(å følge)

Tekst: Georgy Kolev

Hjem " Artikler " Blanker » Audi motorserie - Del 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

2020-08-30