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

המשך הסדרה ליחידות הכונן של המותג

כיום, מעצבי מנועי בנזין מודרניים מחפשים יותר ויותר שיטות מגוונות להגברת היעילות שלהם. נכון שגם דיזלים חוו בשנים האחרונות צמצום עם הקטנת תזוזה, עלייה בלחץ הדחף ובמערכת ההזרקה ולעיתים בשימוש במערכת טורבו מפל. עם זאת, הם השתמשו זה מכבר במילוי מאולץ, ובניגוד לעמיתיהם הבנזין, כבר דילגו על השלב האבולוציוני של המעבר ממילוי אטמוספרי למילוי מאולץ. עקרון הפעולה של דיזלים עם לחץ גבוה בצילינדרים והיעדר שסתום מצערת הופך אותם ליעילים בתחילה. לכן, צמצום מנועי הבנזין מקבל אופי קיצוני הרבה יותר עם ירידה בנפח ובמספר הצילינדרים ומעבר למילוי מאולץ. עם זאת, הטמפרטורה הגבוהה של גזי הפליטה בהשוואה לדיזל עדיין הופכת את השימוש במגדשי טורבו בגיאומטריה משתנה ללא סביר (למעט יחידות BorgWarner עבור פורשה 911 טורבו), שסתום המצערת ממשיך ליצור התנגדות אוויר, והמעצבים מחפשים את כל שיטות חלופיות אפשריות לשיפור יעילותן. לפני עשר שנים הציגה אאודי לראשונה את השילוב של הגדשת טורבו והזרקת בנזין ישירה עם ה-TFSI שלה, וכעת עם יחידת ה-2.0 TFSI החדשה שלה, חזרו מהנדסי החברה למחזור מילר הידוע – רק בצורה שונה למדי. השיווק של החברה מכנה את פילוסופיית היצירה של המנוע החדש בהספק של 190 כ"ס. ומומנט מרבי של 320 ננומטר "התאמה נכונה", במובן של "נפח עבודה שנבחר בדיוק". עם זאת, המונח שונה מאוד מהמסר של עמיתיהם ממאזדה, המתייחסים במקרה זה להימנעות ממילוי כפוי.

נהפוך הוא, באאודי, טעינת טורבו היא מרכיב חיוני באסטרטגיית זרימת העבודה של המנוע החדש, כשם שהמדחס הוא מאפיין בלתי משתנה של מכונות מחזור מילר, שהאופיינית שבהן היא מאזדה מילניה משנות התשעים. עקרון פעולה זה כולל שמירה על שסתום הכניסה פתוח זמן רב לאחר שהבוכנה החלה לנוע מתחתית למרכז מת עליון. כאשר האוויר מתחיל לחזור כך לסעיפי היניקה, המדחס המכני, שיוצר לחץ גב, דואג להחזקתו. במבט ראשון זה נראה חסר טעם, אך בפועל הדינמיקה של הזרימה היא כזו שבמקרה זה היא חווה פחות התנגדות מאשר אם היא נדחסת בגליל עצמו. מצד שני, מידת שבץ ההתרחבות הופכת גבוהה יותר בדרגת דחיסה רגילה ללא סכנת התפוצצות. כלומר, העיקרון של מילר מאפשר להשיג דרגה אחרת של דחיסה והתרחבות, ולא כמו עם מנוע אוטו סטנדרטי. השפעה חיובית היא גם היכולת לעבוד עם שסתום מצערת פתוח רחב יותר.

הפרשנות של אודי למחזור מילר

מעצבי אאודי מפרשים את הנושא הזה בדרכם שלהם. לעומת זאת, בניגוד לתהליך הבסיסי, במקום להחזיק את שסתום היניקה פתוח כדי להפחית את יחס הדחיסה, הם פשוט סוגרים אותו הרבה יותר מוקדם - עוד לפני שהבוכנה הגיעה למרכז המת התחתון. במקום שזמן הפתיחה יהיה 190-200 מעלות של סיבוב גל ארכובה כרגיל, השסתום נשאר פתוח רק 140 מעלות. עם זאת, בפועל, זה משיג את אותו אפקט של הפחתת יחס הדחיסה. פיצוי על זמן הפתיחה המופחת נעשה על ידי הגדלת לחץ הדחיפה באמצעות מגדש הטורבו. כך, המנוע משיג את הצריכה של מנוע מצטמצם, ובעומס מלא יש לו ביצועים דינמיים של מכונה גדולה. בפעולת עומס חלקי, הזרקת דלק נוספת מתבצעת במהלכת הבוכנה כלפי מעלה באמצעות מערכת ההזרקה הישירה, המשלימה מערכת הזרקה נוספת בסעפות היניקה. בנוסף, מערכת Audi Valvellift (AVS) לתזמון שסתומים משתנה מאפשרת להגדיל את שלב הפתיחה של שסתומי היניקה ל-170 מעלות בעומס מלא. לכך מתווספים ניהול קירור מושכל, סעפת פליטה משולבת בראש והפחתת חיכוך נוספת באמצעות שימוש בשמן בעל צמיגות נמוכה (0W-20). הודות לפתרונות היי-טק רבים, ל-2.0 TFSI החדש יש מומנט מרבי בטווח של 1450 עד 4400 סל"ד וצורך פחות דלק.

3.0 TFSI: מכני במקום מגדש טורבו

עמיתיי פורשה העדיפו מילוי ביטורבו עבור מנוע V6 בנפח שלושה ליטרים עם 420 כ"ס. עבור ה- 3.0 TFSI, אודי משתמשת במילוי מדחס מכני (אטון דור שישי, R1320) עם קירור מים / אוויר. תהליך יצירת המנוע היה קצר ביותר, וזה אולי אחד ההסברים להחלטה זו, אם כי באודי טוענים כי מושג זה מועדף בגלל יתרונות אחרים - כמו הפופולריות של מילוי מאולץ מסוג זה בארצות הברית. המפרט של הפתרון של אודי כולל מדחס הממוקם מאחורי שסתום המצערת, מה שמגדיל משמעותית את יעילות המילוי. בעומס חלקי, שסתום מיוחד בבית המדחס מחזיר חלק מהאוויר הדחוס לכניסתו, וכך מפחית את ההפסדים ואת הכוח הנדרש לסיבובו. בפועל, עד למצבים מסוימים, היחידה עובדת כמעט כמו מנוע אטמוספרי ורק בעומס גבוה מתחיל המדחס לפעול במלוא יכולתו.

2.5 TFSI: חמישה צילינדרים לגרסאות קומפקטיות ספורטיביות

יחידה זו עוקבת אחר הרבה מהנחותיהם של המנועים האחרים של החברה, תוך התחשבות בפרט של מנועי חמישה צילינדרים. לעומת זאת, ל-2.5 TFSI תחום יישום מוגבל יותר והוא מניע רק דגמים כמו אאודי RS 3, TT RS ו-RS Q3. בגרסת אודי TT RS plus למנוע בנפח 2,48 ליטר הספק של 360 כ"ס. – זהה למנוע הארבעה צילינדרים החדש של AMG ל-A קלאס ונגזרותיו. עם זאת, מנוע חמישה צילינדרים מספק את המומנט המרבי שלו של 465 ננומטר מוקדם משמעותית (בטווח של 1650 עד 5400 סל"ד) מהמכונה של עמיתים משטוטגרט.

(לעקוב)

טקסט: ג'ורג'י קולב

בית " מאמרים" ריקים » טווח מנועי אאודי - חלק 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

2020-08-30