Audi sõidukatsevahemik – 3. osa: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

Brändi ajamiüksuste seeria jätkamine

Tänapäeval otsivad kaasaegsete bensiinimootorite disainerid nende efektiivsuse suurendamiseks üha mitmekesisemaid meetodeid. Tõsi, diislite puhul on viimastel aastatel toimunud ka kärpimist töömahu vähenemise, tõukurõhu ja sissepritsesüsteemi suurendamise ning mõnikord ka kaskaadturboülelaaduri kasutamisega. Siiski on nad pikka aega kasutanud sundtäitmist ja erinevalt oma bensiinimootoritest on nad juba jätnud vahele atmosfääri täitmiselt sundtäitmisele ülemineku evolutsioonifaasi. Silindrites kõrge rõhuga diislite tööpõhimõte ja drosselklapi puudumine muudab need esialgu tõhusaks. Seetõttu omandab bensiinimootorite vähendamine palju äärmuslikuma iseloomu, vähendades mahtu ja silindrite arvu ning üleminekut sundtäitmisele. Kuid heitgaaside kõrge temperatuur võrreldes diislitega muudab muutuva geomeetriaga turboülelaadurite kasutamise siiski taskukohaseks (erandiks on BorgWarneri seadmed Porsche 911 Turbo jaoks), gaasiklapp loob jätkuvalt õhutakistust ja disainerid otsivad kõiki võimalikke alternatiivseid meetodeid nende tõhususe parandamiseks. Kümme aastat tagasi tutvustas Audi esmakordselt turboülelaaduri ja bensiini otsesissepritse kombinatsiooni oma TFSI-ga ning nüüd on ettevõtte insenerid oma uue 2.0 TFSI-seadmega naasnud tuntud Milleri tsükli juurde – ainult üsna muudetud kujul. Ettevõtte turundus nimetab uue 190 hj mootori loomise filosoofiaks. ja maksimaalne pöördemoment 320 Nm "rightsizing" tähenduses "täpselt valitud töömaht". Mõiste erineb aga oluliselt nende Mazda kolleegide sõnumist, kes viitavad antud juhul sundtäitmise vältimisele.

Vastupidi, Audil on turbolaadimine uue mootori töövoo strateegias oluline element, nii nagu kompressor on Milleri tsüklimasinate muutumatu omadus, millest tüüpilisim on 90. aastate Mazda Millenia. See tööpõhimõte hõlmab sisselaskeklapi avatuna hoidmist kaua pärast seda, kui kolb on hakanud liikuma madalamast surnud punkti. Kui õhk hakkab niiviisi sisselaskekollektoritesse tagasi pöörduma, hoolitseb vasturõhku tekitav mehaaniline kompressor selle kinnipidamise eest. Esmapilgul tundub see mõttetu, kuid praktikas on voolu dünaamika selline, et sel juhul kogeb see vähem takistust, kui see oleks silindris endas kokku surutud. Teisest küljest suureneb paisutamiskiirus normaalse kokkusurumisastme juures ilma detonatsiooniohuta. See tähendab, et Milleri põhimõte võimaldab saavutada erineva kokkusurumise ja laiendamise, mitte sama, mis tavalise Otto mootoriga. Positiivne efekt on ka võime töötada laiema avatud gaasiklapiga.

Audi tõlgendus Milleri tsüklist

Audi disainerid tõlgendavad seda teemat omal moel. Erinevalt põhiprotsessist, selle asemel, et surumisastme vähendamiseks sisselaskeklappi lahti hoida, suletakse see lihtsalt palju varem – enne, kui kolb on jõudnud isegi alumisse surnud punkti. Selle asemel, et tavapäraselt oleks väntvõlli 190-200-kraadine avanemisaeg, jääb klapp avatuks vaid 140 kraadi. Kuid praktikas saavutatakse sama tihendusastme vähendamise efekt. Vähenenud avanemisaega kompenseeritakse turboülelaaduri abil rõhu tõstmisega. Seega saavutab mootor vähendava mootori tarbimise ja täiskoormusel on sellel suure masina dünaamiline jõudlus. Osalise koormuse korral tehakse kolvi ülespoole suunatud käigul otsesissepritsesüsteemi abil täiendav kütuse sissepritse, mis täiendab teist sissepritsesüsteemi sisselaskekollektorites. Lisaks võimaldab muutuva klapiajastusega Audi Valvelift System (AVS) suurendada sisselaskeklappide avanemisfaasi täiskoormusel 170 kraadini. Sellele lisandub intelligentne jahutusjuhtimine, peasse integreeritud väljalaskekollektor ja hõõrdumise edasine vähendamine madala viskoossusega õli (0W-20) kasutamise kaudu. Tänu arvukatele kõrgtehnoloogilistele lahendustele on uue 2.0 TFSI maksimaalne pöördemoment vahemikus 1450–4400 p/min ja see kulutab vähem kütust.

3.0 TFSI: turbolaaduri asemel mehaaniline

Porsche kolleegid eelistasid oma kolmeliitrise 6 hj V420-mootori jaoks biturbo täitmist. 3.0 TFSI puhul kasutab Audi mehaanilist kompressorilaadimist (Eaton kuues põlvkond, R1320) koos vee / õhu vahejahutusega. Mootori loomise protsess oli äärmiselt lühike, mis on võib-olla selle otsuse üks selgitusi, kuigi Audi väidab, et seda kontseptsiooni eelistatakse muude eeliste tõttu - näiteks seda tüüpi sundtäitmise populaarsus Ameerika Ühendriikides. Audi lahenduse eripära hõlmab drosselklapi taga asuvat kompressorit, mis suurendab oluliselt täitmise efektiivsust. Osalise koormuse korral tagastab kompressori korpuses asuv spetsiaalne ventiil osa suruõhust sisselaskeavasse, vähendades seeläbi kadusid ja selle pööramiseks vajalikku võimsust. Praktikas töötab seade kuni teatud režiimideni peaaegu nagu atmosfäärimootor ja ainult suure koormuse korral hakkab kompressor töötama täisvõimsusel.

2.5 TFSI: viiesilindriline sportlike kompaktsete versioonide jaoks

See seade järgib paljusid ettevõtte teiste mootorite postulaate, võttes arvesse viiesilindriliste mootorite eripära. 2.5 TFSI-l on aga piiratud kasutusvaldkond ja see töötab ainult sellistel mudelitel nagu Audi RS 3, TT RS ja RS Q3. Audi TT RS plus versioonis on 2,48-liitrise töömahuga mootori võimsuseks 360 hj. – sama, mis AMG uus neljasilindriline mootor A-klassi ja selle derivaatide jaoks. Viiesilindriline mootor annab aga oma maksimaalse pöördemomendi 465 Nm oluliselt varem (vahemikus 1650–5400 p/min) kui Stuttgarti kolleegide masin.

(järgima)

Tekst: Georgy Kolev

Kodu " Artiklid " Tühjad » Audi mootorivalik - 3. osa: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

2020-08-30