Ponuda Audi motora za probnu vožnju - 1. dio: 1.8 TFSI

Raspon pogonskih jedinica marke utjelovljenje je nevjerojatno visokotehnoloških rješenja.

Serija o najzanimljivijim automobilima tvrtke

Ako tražimo primjer gospodarske strategije koja gleda naprijed i koja osigurava održivi razvoj tvrtke, tada Audi može biti izvrstan primjer u tom pogledu. Sedamdesetih godina teško da je itko mogao zamisliti činjenicu da će sada tvrtka iz Ingolstadta biti ravnopravan konkurent takvom etabliranom imenu kao što je Mercedes-Benz. Odgovor na razloge u velikoj se mjeri može pronaći u sloganu marke "Napredak kroz tehnologije", koji je temelj uspješno pređenog teškog puta do premium segmenta. Područje u kojem nitko nema pravo na kompromis i nudi samo najbolje. Ono što Audi i samo nekolicina drugih tvrtki mogu učiniti jamči im potražnju za njihovim proizvodima i postizanje sličnih parametara, ali i veliki teret, zahtijevajući stalno kretanje na rubu tehnološke britvice.

Kao dio VW grupe, Audi ima priliku u potpunosti iskoristiti razvojne mogućnosti goleme tvrtke. Bez obzira na probleme koje VW ima, sa svojom godišnjom potrošnjom na istraživanje i razvoj od gotovo 10 milijardi eura, grupa je na vrhu popisa 50 kompanija s najvećim ulaganjima u tom području, ispred divova kao što su Samsung Electronics, Microsoft, Intel i Toyota (gdje ta vrijednost iznosi nešto više od 7 milijardi eura). Sam po sebi, Audi je po ovim parametrima blizu BMW-a s investicijom od 4,0 milijarde eura. No, dio sredstava uloženih u Audi dolazi neizravno iz opće blagajne VW grupe, budući da razvoje koriste i druge marke. Među glavnim područjima ove djelatnosti su tehnologije za proizvodnju lakih konstrukcija, elektronike, prijenosa i, naravno, pogona. A sada dolazimo do suštine ovog materijala, koji je dio naše serije, a predstavlja suvremena rješenja u području motora s unutarnjim izgaranjem. No, kao elitni odjel VW-a, Audi također razvija specifičnu liniju pogonskih sklopova namijenjenih prvenstveno ili isključivo za Audi vozila, a mi ćemo vam o njima govoriti ovdje.

1.8 TFSI: model visoke tehnologije u svakom pogledu

Audijeva povijest ugrađenih četiri TFSI motora datira iz sredine 2004. godine, kada je prvi svjetski benzinski turbopunjač EA113 s direktnim ubrizgavanjem objavljen kao 2.0 TFSI. Dvije godine kasnije pojavila se i moćnija verzija Audija S3. Razvoj modularnog koncepta EA888 s pogonom bregastog vratila s lancem praktički je započeo 2003. godine, malo prije predstavljanja EA113 s razvodnim remenom.

Međutim, EA888 je izgrađen od temelja kao globalni motor za VW Grupu. Prva generacija predstavljena je 2007. (kao 1.8 TFSI i 2.0 TFSI); uvođenjem Audi Valvelift sustava varijabilnog razvoda ventila i niza mjera za smanjenje unutarnjeg trenja, druga generacija je zabilježena 2009. godine, a treća generacija (2011 TFSI i 1.8 TFSI) uslijedila je krajem 2.0. godine. Četverocilindrične serije EA113 i EA888 postigle su nevjerojatan uspjeh za Audi, osvojivši ukupno deset prestižnih međunarodnih nagrada za motor godine i 10 najboljih motora. Zadatak inženjera je stvoriti modularni motor s obujmom od 1,8 i 2,0 litara, prilagođen i za poprečnu i za uzdužnu ugradnju, sa značajno smanjenim unutarnjim trenjem i emisijama, koji ispunjava nove zahtjeve, uključujući Euro 6, s poboljšanim performansama. izdržljivosti i smanjene težine. Na temelju EA888 Generation 3, EA888 Generation 3B je kreiran i predstavljen prošle godine, a radi na principu sličnom Millerovom principu. O ovome ćemo kasnije.

Sve ovo zvuči dobro, ali kao što ćemo vidjeti, potrebno je puno rada na razvoju da bi se to postiglo. Zahvaljujući povećanju okretnog momenta s 250 na 320 Nm u usporedbi s 1,8-litrenim prethodnikom, dizajneri sada mogu promijeniti prijenosne omjere na dulje, što također smanjuje potrošnju goriva. Potonjem je veliki doprinos važno tehnološko rješenje, koje su zatim koristile brojne druge tvrtke. Riječ je o ispušnim cijevima integriranim u glavu, koje omogućuju brzo postizanje radne temperature i hlađenje plinova pod velikim opterećenjem te izbjegavanje potrebe za obogaćivanjem smjese. Ovakvo rješenje je izuzetno racionalno, ali i vrlo teško izvedivo, s obzirom na veliku temperaturnu razliku između tekućina s obje strane kolektorskih cijevi. No, prednosti su i mogućnost kompaktnijeg dizajna, koji osim smanjenja težine jamči kraći i optimalniji put plina do turbine te kompaktniji modul za prisilno punjenje i hlađenje komprimiranog zraka. Teoretski i ovo zvuči originalno, ali praktična provedba pravi je izazov za casting profesionalce. Za izlijevanje složene glave cilindra, oni stvaraju poseban proces koristeći do 12 metalurških srca.

Fleksibilna kontrola hlađenja

Sljedeći važan čimbenik smanjenja potrošnje goriva povezan je s postupkom postizanja radne temperature rashladne tekućine. Inteligentni sustav upravljanja potonjeg omogućuje mu potpuno zaustavljanje cirkulacije dok ne dosegne radnu temperaturu, a kada se to dogodi, temperatura se neprestano nadzire ovisno o opterećenju motora. Dizajn područja na kojem rashladna tekućina poplavlja ispušne cijevi, gdje postoji značajan gradijent temperature, bio je ogroman izazov. Za to je razvijen složeni analitički računalni model, uključujući ukupni sastav plina / aluminija / rashladne tekućine. Zbog specifičnosti jakog lokalnog zagrijavanja tekućine u ovom području i opće potrebe za optimalnom regulacijom temperature, koristi se upravljački modul od polimernog rotora koji zamjenjuje tradicionalni termostat. Dakle, u fazi zagrijavanja cirkulacija rashladne tekućine je potpuno blokirana.

Svi vanjski ventili su zatvoreni i voda u plaštu se smrzava. Čak i ako kabinu treba zagrijati po hladnom vremenu, cirkulacija se ne aktivira, već se koristi poseban krug s dodatnom električnom pumpom, u kojem strujanje kruži oko ispušnih grana. Ovo rješenje omogućuje vam da mnogo brže osigurate ugodnu temperaturu u kabini, uz zadržavanje mogućnosti brzog zagrijavanja motora. Kada se odgovarajući ventil otvori, počinje intenzivna cirkulacija tekućine u motoru - tako se brzo postiže radna temperatura ulja, nakon čega se otvara ventil njegovog hladnjaka. Temperatura rashladne tekućine prati se u stvarnom vremenu ovisno o opterećenju i brzini, u rasponu od 85 do 107 stupnjeva (najviša pri maloj brzini i opterećenju) u ime ravnoteže između smanjenja trenja i sprječavanja udarca. I to nije sve - čak i kada je motor isključen, posebna električna pumpa nastavlja cirkulirati rashladno sredstvo kroz košulju osjetljivu na ključanje u glavi i turbopunjaču kako bi brzo uklonila toplinu iz njih. Potonji ne utječe na vrhove košulja kako bi se izbjegla njihova brza hipotermija.

Dvije mlaznice po cilindru

Posebno za ovaj motor, kako bi se postigla razina emisije Euro 6, Audi po prvi put uvodi sustav ubrizgavanja s dvije mlaznice po cilindru – jedna za izravno ubrizgavanje, a druga za usisnu granu. Mogućnost fleksibilne kontrole ubrizgavanja u bilo kojem trenutku rezultira boljim miješanjem goriva i zraka i smanjuje emisije čestica. Tlak u dijelu izravnog ubrizgavanja povećan je sa 150 na 200 bara. Kada potonji ne radi, gorivo također cirkulira putem zaobilaznih spojeva kroz mlaznice u usisnim razvodnicima za hlađenje visokotlačne pumpe.

Kada se motor pokrene, smjesu upija sustav izravnog ubrizgavanja, a kako bi se osiguralo brzo zagrijavanje katalizatora, izvodi se dvostruko ubrizgavanje. Ova strategija osigurava bolje miješanje na niskim temperaturama bez poplave hladnih metalnih dijelova motora. Isto vrijedi i za velika opterećenja kako bi se izbjegla detonacija. Zahvaljujući sustavu hlađenja ispušnog razvodnika i kompaktnom dizajnu, moguće je koristiti turbopunjač s jednim mlazom (RHF4 iz IHI) s lambda sondom ispred sebe i kućištem od jeftinijih materijala.

Rezultat je maksimalni okretni moment od 320 Nm pri 1400 o / min. Još je zanimljivija raspodjela snage maksimalne vrijednosti 160 KS. dostupan je pri 3800 o / min (!) i ostaje na ovoj razini do 6200 o / min sa značajnim potencijalom za daljnje povećanje (čime se instaliraju različite verzije 2.0 TFSI, što povećava razinu okretnog momenta u velikim rasponima). Dakle, porast snage u odnosu na prethodnika (za 12 posto) popraćen je smanjenjem potrošnje goriva (za 22 posto).

(pratiti)

Tekst: Georgy Kolev