Prøvekjør Audis motorserie - Del 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

Fortsettelse av serien for drivenhetene til merket

I dag leter designere av moderne bensinmotorer etter flere og flere forskjellige metoder for å øke effektiviteten. Riktignok har dieseler de siste årene også opplevd nedbemanning med reduksjon i slagvolum, økning i ladetrykk og injeksjonssystem, og noen ganger med bruk av kaskade turboladesystem. Imidlertid har de lenge brukt tvungen fylling, og i motsetning til bensin-motpartene har de allerede hoppet over det evolusjonære stadiet med å bytte fra atmosfærisk til tvungen fylling. Prinsippet om drift av dieseler med høyt trykk i sylindrene og fravær av en gassventil gjør dem i utgangspunktet effektive. Derfor får nedbemanningen av bensinmotorer en langt mer ekstrem karakter med reduksjon i volum og antall sylindere og overgang til tvangsfylling. Den høye temperaturen på eksosgassene sammenlignet med dieseler gjør imidlertid fortsatt bruk av turboladere med variabel geometri uoverkommelig (med unntak av BorgWarner-enheter for Porsche 911 Turbo), strupeventilen fortsetter å skape luftmotstand, og designere ser etter alle mulige alternative metoder for å forbedre deres effektivitet. For ti år siden introduserte Audi først kombinasjonen turbolading og direkte bensininnsprøytning med sin TFSI, og nå med sin nye 2.0 TFSI-enhet har selskapets ingeniører vendt tilbake til den velkjente Miller-syklusen – bare i en ganske modifisert form. Selskapets markedsføring kaller etableringsfilosofien til den nye motoren med en effekt på 190 hk. og et maksimalt dreiemoment på 320 Nm "rightsizing", i betydningen "nøyaktig valgt arbeidsvolum". Begrepet er imidlertid svært forskjellig fra budskapet til kollegene deres fra Mazda, som i dette tilfellet refererer til å unngå tvungen fylling.

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

Audi-designere tolker dette temaet på sin egen måte. I motsetning til den grunnleggende prosessen, men i stedet for å holde inntaksventilen åpen for å redusere kompresjonsforholdet, stenger de den ganske enkelt mye tidligere - før stemplet i det hele tatt har nådd nedre dødpunkt. I stedet for at åpningstiden er 190-200 grader veivakselrotasjon som vanlig, holder ventilen kun åpen i 140 grader. Men i praksis oppnår dette den samme effekten av å redusere kompresjonsforholdet. Kompensering for redusert åpningstid gjøres ved å øke ladetrykket ved hjelp av turboladeren. Dermed oppnår motoren forbruket til en nedbemannet motor, og ved full belastning har den den dynamiske ytelsen til en stor maskin. Ved dellastdrift utføres ytterligere drivstoffinnsprøytning på stempelets oppadgående slag ved hjelp av direkteinnsprøytningssystemet, som utfyller et annet innsprøytningssystem i inntaksmanifoldene. I tillegg tillater Audi Valvelift System (AVS) for variabel ventiltiming at åpningsfasen til inntaksventilene kan økes til 170 grader under full belastning. I tillegg kommer intelligent kjølestyring, en hodeintegrert eksosmanifold og ytterligere friksjonsreduksjon gjennom bruk av lavviskøs olje (0W-20). Takket være en rekke høyteknologiske løsninger har den nye 2.0 TFSI maksimalt dreiemoment i området 1450 til 4400 o/min og bruker mindre drivstoff.

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

Denne enheten følger mange av postulatene til selskapets andre motorer, og tar hensyn til spesifikasjonene til femsylindrede motorer. 2.5 TFSI har imidlertid et mer begrenset bruksområde og driver kun modeller som Audi RS 3, TT RS og RS Q3. I Audi TT RS plus-versjonen har motoren med et slagvolum på 2,48 liter en effekt på 360 hk. – det samme som AMGs nye firesylindrede motor for A-klassen og dens derivater. Den femsylindrede motoren gir imidlertid sitt maksimale dreiemoment på 465 Nm betydelig tidligere (i området fra 1650 til 5400 o/min) enn maskinen til kollegaer fra Stuttgart.

(å følge)

Tekst: Georgy Kolev

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

2020-08-30