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

Sarjan jatkaminen merkin käyttöyksiköille

Nykyään nykyaikaisten bensiinimoottoreiden suunnittelijat etsivät yhä monipuolisempia menetelmiä tehokkuuden lisäämiseksi. On totta, että dieseleissä on viime vuosina myös koettu supistuksia iskutilavuuden pienentymisen, ahtopaineen ja ruiskutusjärjestelmän kasvun sekä joskus turboahtimen kaskadijärjestelmän käytön myötä. He ovat kuitenkin käyttäneet pakkotäyttöä pitkään ja, toisin kuin bensiinikollegonsa, ovat jo ohittaneet evoluutiovaiheen siirtyessään ilmakehän täyttämisestä pakkotäyttöön. Korkeapaineisten dieselien toimintaperiaate sylintereissä ja kaasuventtiilin puuttuminen tekevät niistä aluksi tehokkaita. Siksi bensiinimoottoreiden koon pienentäminen saa paljon äärimmäisemmän luonteen, kun tilavuus ja sylinterien määrä vähenevät ja vaihdetaan pakkotäyttöön. Pakokaasujen korkea lämpötila verrattuna dieseleihin tekee kuitenkin muuttuvageometristen turboahtimien käytöstä edelleen mahdotonta (poikkeuksena Porsche 911 Turbon BorgWarner-yksiköt), kaasuventtiili luo edelleen ilmanvastusta, ja suunnittelijat etsivät kaikkia mahdollisia vaihtoehtoisia menetelmiä tehokkuuden parantamiseksi. Kymmenen vuotta sitten Audi esitteli ensimmäisen kerran turboahtimen ja suoran bensiinin ruiskutuksen yhdistelmän TFSI:ssä, ja nyt uuden 2.0 TFSI-yksikön myötä yhtiön insinöörit ovat palanneet tunnettuun Millerin kiertokulkuun - vain melko muokatussa muodossa. Yrityksen markkinointi kutsuu uuden 190 hv:n moottorin luomisfilosofiaa. ja suurin vääntömomentti 320 Nm "rightsizing" eli "täsmälleen valittu työtilavuus". Termi on kuitenkin hyvin erilainen kuin heidän Mazda-kollegoidensa viesti, jotka viittaavat tässä tapauksessa pakkotäytön välttämiseen.

Päinvastoin, Audilla turboahto on olennainen osa uuden moottorin työnkulun strategiaa, aivan kuten kompressori on muuttumaton ominaisuus Miller-syklin koneissa, joista tyypillisin on 90-luvun Mazda Millenia. Tähän toimintaperiaatteeseen kuuluu imuventtiilin pitäminen auki kauan sen jälkeen, kun mäntä on alkanut liikkua pohjasta ylimpään umpikujaan. Kun ilma alkaa tällöin palata imusarjaan, vastapaineen aikaansaava mekaaninen kompressori huolehtii sen pidättämisestä. Ensi silmäyksellä tämä tuntuu turhalta, mutta käytännössä virtauksen dynamiikka on sellainen, että tässä tapauksessa se kokee vähemmän vastusta kuin puristamalla itse sylinteriin. Toisaalta laajenemisiskun aste nousee korkeammalle normaalilla puristusasteella ilman räjähdysvaaraa. Toisin sanoen Millerin periaate sallii erilaisen puristuksen ja laajennuksen saavuttamisen sen sijaan, että sama kuin tavallisessa Otto-moottorissa. Positiivinen vaikutus on myös kyky työskennellä laajemman avoimen kaasuventtiilin kanssa.

Audin tulkinta Miller-syklistä

Audin suunnittelijat tulkitsevat tätä teemaa omalla tavallaan. Toisin kuin perusprosessissa, sen sijaan, että imuventtiiliä pidettäisiin auki puristussuhteen vähentämiseksi, ne yksinkertaisesti sulkevat sen paljon aikaisemmin - ennen kuin mäntä on edes saavuttanut alimman kuollutkohdan. Sen sijaan, että avautumisaika olisi normaalisti 190-200 astetta kampiakselin kiertoa, venttiili pysyy auki vain 140 astetta. Käytännössä tällä saavutetaan kuitenkin sama vaikutus pienentämällä puristussuhdetta. Lyhentynyt aukioloaika kompensoidaan nostamalla ahtopainetta turboahtimella. Siten moottori saavuttaa pienentävän moottorin kulutuksen ja täydellä kuormituksella sillä on suuren koneen dynaaminen suorituskyky. Osakuormakäytössä polttoaineen lisäruiskutus suoritetaan männän ylöspäin suuntautuvalle iskulle suoraruiskutusjärjestelmällä, joka täydentää toista imusarjan ruiskutusjärjestelmää. Lisäksi säädettävän venttiilien ajoituksen Audi Valvelift System (AVS) mahdollistaa imuventtiilien avautumisvaiheen nostamisen 170 asteeseen täydellä kuormituksella. Tähän lisätään älykäs jäähdytyksen hallinta, päähän integroitu pakosarja ja kitkan vähentäminen matalaviskositeettisen öljyn (0W-20) avulla. Lukuisten huipputeknisten ratkaisujen ansiosta uuden 2.0 TFSI:n maksimivääntömomentti on 1450 4400 - XNUMX XNUMX rpm ja se kuluttaa vähemmän polttoainetta.

3.0 TFSI: Mekaaninen turboahtimen sijaan

Porschen kollegat pitivät parempana biturbotäytettä kolm litran V6-moottorissa, jonka teho oli 420 hv. 3.0 TFSI: ssä Audi käyttää mekaanista kompressorilatausta (Eaton kuudes sukupolvi, R1320), vesi / ilma-välijäähdytyksellä. Moottorin valmistusprosessi oli erittäin lyhyt, mikä on kenties yksi selityksistä tälle päätökselle, vaikka Audi väittää, että tämä käsite on suositeltava muiden etujen - kuten tämän tyyppisen pakkotäytteen suosion vuoksi Yhdysvalloissa - vuoksi. Audin ratkaisun erityispiirteisiin kuuluu kuristimen takana sijaitseva kompressori, joka lisää merkittävästi täyttötehokkuutta. Osakuormituksella kompressorin kotelossa oleva erityinen venttiili palauttaa osan paineilmasta sisääntuloonsa, mikä vähentää häviöitä ja sen pyörittämiseen tarvittavaa tehoa. Käytännössä yksikkö toimii tietyissä moodeissa melkein kuin ilmakehämoottori ja vain suurella kuormituksella kompressori alkaa toimia täydellä tehollaan.

2.5 TFSI: Viisisylinterinen urheilullisiin pienikokoisiin versioihin

Tämä yksikkö noudattaa monia yhtiön muiden moottoreiden oletuksia, ottaen huomioon viisisylinteristen moottoreiden erityispiirteet. 2.5 TFSI:n käyttöalue on kuitenkin rajoitetumpi, ja se toimii vain malleissa, kuten Audi RS 3, TT RS ja RS Q3. Audi TT RS plus -versiossa 2,48 litran moottorin teho on 360 hv. – sama kuin AMG:n uusi nelisylinterinen moottori A-sarjalle ja sen johdannaisille. Kuitenkin viisisylinterinen moottori tarjoaa maksimivääntömomenttinsa 465 Nm huomattavasti aikaisemmin (alueella 1650-5400 rpm) kuin Stuttgartin kollegoiden kone.

(seurata)

Teksti: Georgy Kolev

Koti " Artikkelit " Tyhjät » Audi-moottorivalikoima - Osa 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

2020-08-30