Proovisõit Audi mootorite valik – 1. osa: 1.8 TFSI

Brändi ajamite valik on uskumatult kõrgtehnoloogiliste lahenduste kehastus.

Seeria ettevõtte huvitavamatest autodest

Kui otsime näidet tulevikku vaatavast majandusstrateegiast, mis tagab ettevõtte jätkusuutlikkuse, siis Audi võib selles osas olla suurepärane näide. Vaevalt oskas keegi 70ndatel ette kujutada tõsiasja, et nüüd saab Ingolstadti ettevõte samaväärse konkurendi sellisele väljakujunenud nimele nagu Mercedes-Benz. Põhjustele võib vastuse leida suuresti brändi loosungist "Progress through technology", mis on aluseks edukalt läbitud keerulisele teele premium -segmendi poole. Valdkond, kus kellelgi pole õigust kompromissile ja pakub ainult parimat. See, mida Audi ja vaid käputäis teisi ettevõtteid suudavad, tagab neile nõudluse oma toodete järele ja sarnaste parameetrite saavutamise, aga ka tohutu koormuse, mis nõuab pidevat liikumist tehnoloogilise pardli serval.

VW kontserni kuuludes on Audil võimalus täiel määral ära kasutada hiiglasliku ettevõtte arenguvõimalusi. Ükskõik, millised probleemid VW-l ka poleks, on grupp oma iga-aastaste teadus- ja arendustegevuse kulutustega peaaegu 10 miljardit eurot 50 kõige enam investeerinud ettevõtte edetabelis, edestades selliseid hiiglasi nagu Samsung Electronics, Microsoft, Intel ja Toyota (kus see väärtus ulatub veidi üle 7 miljardi euro). Iseenesest on Audi nende parameetrite poolest BMW-le lähedal oma 4,0 miljardi euro suuruse investeeringuga. Osa Audisse investeeritud vahenditest tuleb aga kaudselt VW grupi üldkassast, kuna arendusi kasutavad ka teised kaubamärgid. Selle tegevuse peamisteks valdkondadeks on kergete konstruktsioonide, elektroonika, jõuülekannete ja loomulikult ajamite tootmise tehnoloogiad. Ja nüüd jõuame selle materjali olemuseni, mis on osa meie sarjast ja esindab kaasaegseid lahendusi sisepõlemismootorite valdkonnas. Kuid VW eliitdivisjonina töötab Audi välja ka konkreetset jõuallikate sarja, mis on mõeldud peamiselt või eranditult Audi sõidukite jaoks ja me räägime teile neist siin.

1.8 TFSI: igas mõttes kõrgtehnoloogia mudel

Audi nelja nelja TFSI-mootori ajalugu ulatub 2004. aasta keskpaika, kui maailma esimene EA113 otsesissepritsega bensiinimootor ilmus 2.0 TFSI-na. Kaks aastat hiljem ilmus Audi S3 võimsam versioon. Ketiga nukkvõlli ajamiga moodulkontseptsiooni EA888 arendamine algas praktiliselt 2003. aastal, vahetult enne hammasrihmaga EA113 kasutuselevõttu.

EA888 ehitati aga algusest peale VW kontserni globaalseks mootoriks. Esimene põlvkond tutvustati 2007. aastal (1.8 TFSI ja 2.0 TFSIna); Audi Valvelifti muutuva klapiajastussüsteemi ja mitmete meetmete kasutuselevõtuga sisehõõrdumise vähendamiseks märgiti 2009. aastal ära teine ​​põlvkond ning 2011. aasta lõpus järgnes kolmas põlvkond (1.8 TFSI ja 2.0 TFSI). Neljasilindrilised EA113 ja EA888 seeriad on saavutanud Audi jaoks uskumatu edu, võites kokku kümme mainekat rahvusvahelist aasta mootori auhinda ja 10 parimat mootorit. Inseneride ülesandeks on luua 1,8- ja 2,0-liitrise töömahuga moodulmootor, mis on kohandatud nii põiki- kui pikipaigalduseks, millel on oluliselt vähenenud sisehõõrdumine ja heitgaasid ning mis vastab uutele nõuetele, sealhulgas Euro 6-le, ja parandab jõudlust. vastupidavus ja vähenenud kaal. EA888 Generation 3 baasil loodi ja tutvustati eelmisel aastal EA888 Generation 3B, mis töötab Milleri põhimõttega sarnasel põhimõttel. Sellest räägime hiljem.

See kõik kõlab hästi, kuid nagu me näeme, on selle saavutamiseks vaja palju arendustööd. Tänu pöördemomendi suurenemisele 250-lt 320 Nm-le võrreldes 1,8-liitrise eelkäijaga saavad disainerid nüüd muuta ülekandearvud pikemate ülekandearvude vastu, mis vähendab ka kütusekulu. Viimasesse on tohutu panus oluline tehnoloogiline lahendus, mida siis kasutasid mitmed teised ettevõtted. Need on peasse integreeritud väljalasketorud, mis annavad võimaluse kiiresti saavutada töötemperatuuri ja jahutada gaase suure koormuse korral ning vältida vajadust segu rikastada. Selline lahendus on äärmiselt ratsionaalne, aga ka väga raskesti teostatav, arvestades tohutut temperatuuride erinevust vedelike vahel mõlemal pool kollektoritorusid. Eeliste hulka kuulub aga ka kompaktsema konstruktsiooni võimalus, mis lisaks kaalu vähendamisele tagab lühema ja optimaalsema gaasitee turbiinini ning kompaktsema mooduli suruõhu sundtäitmiseks ja jahutamiseks. Teoreetiliselt kõlab seegi originaalselt, kuid praktiline teostus on castinguprofessionaalidele paras väljakutse. Keerulise silindripea valamiseks loovad nad spetsiaalse protsessi, kasutades kuni 12 metallurgilist südant.

Paindlik jahutuse juhtimine

Teine oluline kütusekulu vähendamise tegur on seotud jahutusvedeliku töötemperatuuri saavutamise protsessiga. Viimase intelligentne juhtimissüsteem võimaldab tal tsirkulatsiooni täielikult peatada, kuni see jõuab töötemperatuurini, ja kui see juhtub, jälgitakse temperatuuri pidevalt sõltuvalt mootori koormusest. Piirkonna kavandamine, kus jahutusvedelik ujutab väljalasketorusid, kus on märkimisväärne temperatuuri gradient, oli suur väljakutse. Selleks töötati välja keeruline analüütiline arvutimudel, mis sisaldas gaasi / alumiiniumi / jahutusvedeliku kogu koostist. Tänu vedeliku tugeva kohaliku kuumutamise spetsiifilisusele selles piirkonnas ja üldisele vajadusele optimaalse temperatuuri reguleerimise järele kasutatakse polümeerrootori juhtimismoodulit, mis asendab traditsioonilist termostaati. Seega on kuumutusetapis jahutusvedeliku ringlus täielikult blokeeritud.

Kõik välisklapid on suletud ja vesi jopes jäätub. Isegi kui külma ilmaga on vaja salongi kütta, siis tsirkulatsiooni ei aktiveeru, vaid kasutatakse spetsiaalset vooluringi koos täiendava elektripumbaga, milles vool ringleb ümber väljalaskekollektorite. See lahendus võimaldab teil palju kiiremini tagada salongis mugava temperatuuri, säilitades samal ajal võimaluse mootorit kiiresti soojendada. Vastava klapi avamisel algab mootoris intensiivne vedeliku ringlus - nii kiiresti saavutatakse õli töötemperatuur, misjärel avaneb selle jahuti klapp. Jahutusvedeliku temperatuuri jälgitakse reaalajas sõltuvalt koormusest ja kiirusest, jäädes vahemikku 85–107 kraadi (kõrgeim madalal kiirusel ja koormusel), et saavutada tasakaal hõõrdumise vähendamise ja löökide vältimise vahel. Ja see pole veel kõik – isegi siis, kui mootor on välja lülitatud, jätkab spetsiaalne elektripump jahutusvedeliku tsirkuleerimist läbi keemistundliku särgi peas ja turboülelaaduris, et neilt kuumust kiiresti eemaldada. Viimane ei mõjuta särkide ülaosasid, et vältida nende kiiret alajahtumist.

Kaks düüsi silindri kohta

Spetsiaalselt selle mootori jaoks tutvustab Audi Euro 6 heitmetaseme saavutamiseks esimest korda sissepritsesüsteemi, millel on kaks düüsi silindri kohta – üks otsesissepritse ja teine ​​sisselaskekollektori jaoks. Võimalus sissepritse igal ajal paindlikult juhtida tagab kütuse ja õhu parema segunemise ning vähendab tahkete osakeste heitkoguseid. Rõhk otsesissepritse sektsioonis on tõstetud 150 baarilt 200 baarile. Kui viimane ei tööta, tsirkuleeritakse kütust ka möödaviiguühenduste kaudu sisselaskekollektorite pihustite kaudu, et jahutada kõrgsurvepumpa.

Kui mootor käivitatakse, võtab segu sisse otsepritsesüsteem ja katalüsaatori kiire kuumutamise tagamiseks viiakse läbi topeltprits. See strateegia tagab parema segamise madalatel temperatuuridel ilma mootori külmade metallosade üleujutamiseta. Sama kehtib ka raskete koormate kohta, et vältida detonatsiooni. Tänu väljalaskekollektori jahutussüsteemile ja kompaktsele konstruktsioonile on võimalik kasutada ühe joaga turbolaadurit (RHIF4 firmalt IHI), mille ees on lambda-sond ja odavamast materjalist korpus.

Tulemuseks on maksimaalne pöördemoment 320 Nm kiirusel 1400 p / min. Veelgi huvitavam on võimsuse jaotus maksimaalse väärtusega 160 hj. on saadaval kiirusel 3800 p / min (!) ja püsib sellel tasemel kuni 6200 p / min koos märkimisväärse edasise suurendamise potentsiaaliga (seega paigaldatakse 2.0 TFSI erinevad versioonid, mis suurendab pöördemomendi taset kõrgetes vahemikes). Seega kaasneb võimsuse suurenemisega eelkäija üle (12 protsenti) kütusekulu vähenemine (22 protsenti).

(järgima)

Tekst: Georgy Kolev