Audi-enjintoetsreeks - Deel 2: 4.0 TFSI
Voortsetting van die reeks vir die dryfeenhede van die handelsmerk
Audi en Bentley se agtsilinder 4.0 TFSI is die toonbeeld van afskaling in die hoër klasse. Dit het die natuurlike geaspireerde 4,2-liter-enjin en 5,2-liter V10-eenheid van die S6, S7 en S8 vervang en was beskikbaar in kragvlakke van 420 tot 520bhp. tot 605 pk afhangende van die model. By hierdie syfers is die Audi-enjin 'n direkte mededinger vir BMW se 4,4-liter N63-biturbo-enjin en sy S63-weergawe vir die M-modelle. Soos met die BMW, is die twee turbo-aanjaers aan die binnekant van die silinderbanke geplaas, wat op 90 grade geleë is soos met die vorige 4,2-liter-eenheid. Met hierdie reëling word meer kompaktheid verkry en die pad van die uitlaatgasse word verkort. Die dubbelrol-konfigurasie (by BMW word dit net in die S-weergawe gebruik) laat toe om die wedersydse negatiewe invloed van die pulsasies van die verskillende silinders te verminder en 'n groter deel van hul kinetiese energie te onttrek, en word uitgevoer deur 'n komplekse kombinasie van kanale van silinders van verskillende rye. Hierdie beginsel van werking verskaf 'n soliede reserwe van wringkrag wanneer versnelling selfs in modusse effens bo luierspoed. Selfs teen 1000 rpm het die 4.0 TFSI reeds 400 Nm. Die kragtiger weergawe is gereed om sy maksimum wringkrag van 650 Nm (700 op die 560- en 605 pk-weergawes) regdeur die reeks van 1750 5000 tot 550 1400 opm te lewer, terwyl die standaard se 5250 Nm nog vroeër beskikbaar is – van 888 tot XNUMX opm. Die enjinblok is gemaak van aluminiumlegerings met homogene giet van aluminium teen lae druk, en in die kragtige weergawes word dit addisioneel hittebehandel. Om die blok te versterk, is vyf rekbare yster-insetsels in sy onderste deel geïntegreer. Soos met die kleiner EAXNUMX-eenheid, het die oliepomp veranderlike kapasiteit, en teen lae rpm en las word die suieronderste verkoelingsspuitpunte afgeskakel. Die logika van enjinverkoeling is soortgelyk, waar die beheermodule die temperatuur intyds aanpas, en die sirkulasie gehou word totdat die bedryfstemperatuur bereik word. Wanneer dit teenwoordig is, begin die vloeistof van die binnekant van die silinders in die rigting van die silinderkop beweeg, en as verhitting nodig is, lei 'n elektriese pomp water van die kop na die kajuit. Weereens, om suieroorstroming byna heeltemal uit te skakel, word verskeie fyn brandstofinspuitings per siklus uitgevoer wanneer die enjin koud is.
Skakel 'n deel van die silinders uit
Die afsluitstelsel vir gedeeltelike laaisilinders is nie 'n nuwe benadering om die brandstofverbruik te verminder nie, maar met Audi se turbo-enjin is hierdie oplossing vervolmaak. Die idee van sulke tegnologieë is om die sg. werkpunt - wanneer die enjin 'n drywingsvlak benodig wat vier van die agt silinders kan hanteer, werk die laasgenoemde in 'n baie doeltreffender modus met 'n wyer versneller. Die boonste grens van die silinder-deaktivering is tussen 25 en 40 persent van die maksimum wringkrag (tussen 120 en 250 Nm), en in hierdie modus verhoog die gemiddelde effektiewe druk in die silinders aansienlik. Die koelvloeistoftemperatuur moet minstens 30 grade bereik het, die oordrag moet in derde rat of hoër wees, en die enjin moet tussen 960 en 3500 rpm draai. As daar aan hierdie voorwaardes voldoen word, sluit die stelsel die inlaat- en uitlaatkleppe van twee silinders van elke silinderry, waardeur die V8-eenheid steeds as 'n V4 werk.
Die sluiting van die vereiste kleppe op die vier nokasse word gedoen met behulp van 'n nuwe weergawe vir die beheer van die fases en slag van die kleppe Audi valvelift-stelsel. Die busse met nokke wat daarop geleë is om twee kleppe en kanale oop te maak, word na die kant geskuif met behulp van elektromagnetiese toestelle met penne, en in die nuwe weergawe het hulle ook nokke vir 'n nulslag '. Laasgenoemde het geen invloed op die klephysers nie en die vere hou dit toe. Terselfdertyd stop die enjinbeheerstelsel brandstofinspuiting en ontsteking. Voordat die kleppe sluit, word die verbrandingskamers egter gevul met vars lug - die vervanging van uitlaatgasse deur lug verminder die druk in die silinders en die benodigde energie om die suiers aan te dryf.
Die oomblik as die bestuurder die gaspedaal harder druk, begin die gedeaktiveerde silinders weer werk. Die terugkeer na agtsilinder-werking, sowel as die omgekeerde proses, is uiters presies en vinnig en feitlik onmerkbaar. Die hele oorgang vind plaas in slegs 300 millisekondes, en die modusverandering lei tot 'n korttermyn vermindering in doeltreffendheid, sodat die werklike vermindering in brandstofverbruik ongeveer drie sekondes begin nadat die silinders gedeaktiveer is.
Volgens Audi was mense van Bentley, wat die gevorderde 4.0 TFSI gebruik vir die nuwe Continental GT (2012-debuut), ook betrokke by die ontwikkelingsproses om hierdie tegnologie te skep. So 'n stelsel is nie nuut vir die maatskappy nie en werk in die V6,75-eenheid van 8 liter.
V8-enjins is nie net bekend vir hul trekkrag en harmonieuse reaksie op die smoor nie, maar ook vir hul gladde werking - en dit geld ten volle vir die 4.0 TFSI. As 'n V8-enjin, afhangend van die lading en snelheid, as 'n V4 funksioneer, begin die krukas en die heen en weer beweegbare komponente hoë vlakke van torsietrillings genereer. Dit lei weer tot die voorkoms van spesifieke geluide wat deur die binnekant van die motor dring. Met sy groot grootte genereer die uitlaatstelsel ook spesifieke basgeluide wat moeilik is om te onderdruk, ondanks die intelligente gasvloeibeheerstelsel met kleppe. Op soek na maniere om vibrasie en geraas te verminder, het Audi se ontwerpers 'n ongewone tegnologiese benadering gebruik en twee unieke stelsels geskep - anti-klank-opwekking en vibrasie demping.
Danksy die intensiewe draaikolkproses tydens die vulsel en die verhoogde verbrandingstempo, kan die mate van kompressie verhoog word, ongeag die teenwoordigheid van turbolading, sonder om die ontploffings in die verbrandingsproses te veroorsaak. Daar is 'n paar tegnologiese verskille tussen die verskillende kragweergawes van die 4.0 TFSI, soos die gebruik van 'n enkel- of dubbelstroominlaatstelsel, verskillende werkinstellings van die turboaanjaers en die teenwoordigheid van 'n bykomende oliekoeler op kragtiger eenhede. Daar is ook strukturele verskille in die krukasse en hul belangrikste laers, die mate van kompressie, die fases van gasverspreiding en die inspuiters verskil.
Aktiewe geraasbeheer en vibrasie demping
Active Noise Control (ANC) werk ongewenste geraas teë deur 'anti-klank' te genereer. Hierdie beginsel staan bekend as vernietigende inmenging: as twee klankgolwe met dieselfde frekwensie oorvleuel, kan hul amplitudes so gerangskik word dat hulle mekaar onderling uitblus. Vir hierdie doel moet hul amplitudes dieselfde wees, maar moet uit fase met mekaar wees, dws in antifase. Kenners noem hierdie proses ook 'omgekeerde geraasverwydering'. Audi se modelle, wat die nuwe 180 TFSI-eenheid bied, is toegerus met vier klein mikrofone wat in die dakvoering geïntegreer is. Elk van hulle registreer die volledige geluidsspektrum in die aangrensende gebied. Op grond van hierdie seine skep die ANC-beheermodule 'n gedifferensieerde ruimtelike geraasbeeld, terwyl die spoedsensor van die krukas terselfdertyd inligting oor hierdie parameter verskaf. In alle vooraf gekalibreerde gebiede waar die stelsel ontstellende geraas identifiseer, genereer dit doelgerig presies gemoduleerde eliminasieklank. Aktiewe geraasbeheer is te alle tye gereed vir gebruik - of die klankstelsel aan of uit is en of die klank versterk, verminder, ens. Die stelsel werk ook ongeag die stelsel waarmee die motor toegerus is.
Die manier om vibrasies te demp, lyk baie soos 'n idee. In beginsel gebruik Audi rigiede, sportiewe instellings vir die enjinbeslag. Vir 4.0 TFSI het ingenieurs aktiewe monteerbeugels of -blokkies ontwikkel wat daarop gemik is om motortrillings met faseverskuiwende trurat-ossillasies uit te skakel. 'N Belangrike komponent in die stelsel is 'n elektromagnetiese toestel wat vibrasies veroorsaak. Dit het 'n permanente magneet en 'n vinnige spoel, waarvan die beweging deur 'n buigsame membraan na 'n kamer met vloeistof oorgedra word. Hierdie vloeistof absorbeer sowel die vibrasies wat deur die motor veroorsaak word as die wat dit teëwerk. Terselfdertyd beperk hierdie elemente vibrasies nie net in atipiese werkmodusse soos V4 nie, maar ook in normale V8-modus, met spesiale aandag aan luier.
(om te volg)
Teks: Georgy Kolev
2020-08-30
