Audi motor test aralığı - Bölüm 2: 4.0 TFSI

Markanın tahrik üniteleri serisinin devamı

Audi ve Bentley'in sekiz silindirli 4.0 TFSI'si üst sınıflardaki küçülmenin somut örneğidir. S4,2, S5,2 ve S10'in doğal emişli 6 litrelik motorunun ve 7 litrelik V8 ünitesinin yerini aldı ve 420 ila 520 bg arası güç seviyelerinde mevcuttu. 605 hp'ye kadar modele bağlı olarak. Bu rakamlarla Audi motoru, BMW'nin 4,4 litrelik N63 çift turbolu motoruna ve M modelleri için S63 versiyonuna doğrudan rakip oluyor. BMW'de olduğu gibi iki turboşarj, önceki 90 litrelik ünitede olduğu gibi 4,2 derecelik konumdaki silindir sıralarının iç kısmına yerleştirilmiştir. Bu düzenlemeyle daha fazla kompaktlık elde edilir ve egzoz gazlarının yolu kısaltılır. Twin-scroll konfigürasyonu (BMW'de yalnızca S versiyonunda kullanılır), farklı silindirlerden gelen titreşimlerin karşılıklı olumsuz etkisini azaltmaya ve kinetik enerjilerinin daha büyük bir kısmını çıkarmaya olanak tanır ve aşağıdakilerin karmaşık bir kombinasyonu ile gerçekleştirilir: farklı sıralardaki silindirlerden gelen kanallar. Bu çalışma prensibi, rölanti hızının biraz üzerindeki modlarda bile hızlanırken sağlam bir tork rezervi sağlar. 1000 TFSI, 4.0 rpm'de bile zaten 400 Nm'ye sahiptir. Daha güçlü versiyon, 650 ila 700 dev/dak aralığında maksimum 560 Nm tork (605 ve 1750 bg versiyonlarında 5000) sağlamaya hazırdır; standartta ise 550 Nm daha da erken (1400 ila 5250 dev/dak) mevcuttur. Motor bloğu, düşük basınçta homojen alüminyum dökümüyle alüminyum alaşımlarından yapılmıştır ve güçlü versiyonlarda ek olarak ısıl işleme tabi tutulmuştur. Bloğu güçlendirmek için alt kısmına beş adet sünek demir parça entegre edilmiştir. Daha küçük EA888 ünitesinde olduğu gibi, yağ pompası değişken kapasitelidir ve düşük devir ve yükte piston tabanı soğutma nozülleri kapatılır. Motor soğutmanın mantığı da benzerdir; kontrol modülü sıcaklığı gerçek zamanlı olarak ayarlar ve çalışma sıcaklığına ulaşılana kadar sirkülasyon sürdürülür. Mevcut olduğunda, sıvı silindirlerin içinden silindir kapağı yönünde hareket etmeye başlar ve ısıtmaya ihtiyaç duyulursa, bir elektrikli pompa suyu silindir kapağından kabine yönlendirir. Burada da piston taşmasını neredeyse tamamen ortadan kaldırmak için, motor soğukken çevrim başına birkaç ince yakıt enjeksiyonu gerçekleştirilir.

Silindirlerin bir kısmını kapatın

Kısmi yük silindiri kapatma sistemi, yakıt tüketimini azaltmak için yeni bir yaklaşım değildir, ancak Audi'nin turboşarjlı motoruyla bu çözüm mükemmelleştirilmiştir. Bu tür teknolojilerin fikri sözde arttırmaktır. çalışma noktası - motor, sekiz silindirden dördünü kaldırabilecek bir güç seviyesine ihtiyaç duyduğunda, ikincisi daha geniş bir gaz kelebeği ile çok daha verimli bir modda çalışır. Silindir devre dışı bırakma işleminin üst sınırı, maksimum torkun yüzde 25 ila 40'ı arasındadır (120 ila 250 Nm arasında) ve bu modda silindirlerdeki ortalama etkin basınç önemli ölçüde artar. Soğutucu sıcaklığı en az 30 dereceye ulaşmış, şanzıman üçüncü veya daha yüksek viteste olmalı ve motor 960 ile 3500 dev / dak arasında çalışıyor olmalıdır. Bu koşullar karşılanırsa, sistem her bir silindir sırasının iki silindirinin giriş ve egzoz valflerini kapatır ve bu sayede V8 ünitesi bir V4 olarak çalışmaya devam eder.

Dört eksantrik mili üzerindeki gerekli valflerin kapatılması, Audi valvelift sistemi valflerin fazlarını ve strokunu kontrol etmek için yeni bir versiyon yardımıyla gerçekleştirilir. İki valf ve kanal açmak için üzerlerinde kamlı burçlar, pimli elektromanyetik cihazlar yardımıyla yana doğru hareket ettirilirken, yeni versiyonda "sıfır strok" için kamlar da bulunmaktadır. İkincisi valf kaldırıcıları etkilemez ve yaylar onları kapalı tutar. Aynı zamanda motor kontrol sistemi yakıt enjeksiyonunu ve ateşlemeyi durdurur. Bununla birlikte, valfler kapanmadan önce, yanma odaları temiz hava ile doldurulur - egzoz gazlarının havayla değiştirilmesi, silindirlerdeki basıncı ve pistonları hareket ettirmek için gereken enerjiyi azaltır.

Sürücü gaz pedalına daha sert bastığı anda devre dışı bırakılan silindirler tekrar çalışmaya başlar. Sekiz silindirli moda dönüş ve aynı zamanda ters işlem, son derece hassas ve hızlıdır ve neredeyse algılanamaz. Tüm geçiş sadece 300 milisaniye içinde gerçekleşir ve mod değişikliği, verimlilikte kısa vadeli bir azalmaya yol açar, böylece yakıt tüketimindeki gerçek azalma, silindirlerin devre dışı bırakılmasından yaklaşık üç saniye sonra başlar.

Audi'ye göre, yeni Continental GT (4.0 başlangıcı) için gelişmiş 2012 TFSI kullanan Bentley'den insanlar da bu teknolojinin geliştirme sürecine dahil oldular. Böyle bir sistem şirket için yeni değil ve 6,75 litrelik V8 ünitesinde çalışıyor.

V8 motorları yalnızca çekiş gücü ve uyumlu gaz kelebeği tepkisi ile değil, aynı zamanda sorunsuz çalışmasıyla da bilinir - ve bu, 4.0 TFSI için tam olarak geçerlidir. Bununla birlikte, bir V8 motoru yüke ve hıza bağlı olarak bir V4 olarak işlev gördüğünde, krank mili ve pistonlu bileşenleri yüksek seviyelerde burulma titreşimi oluşturmaya başlar. Bu da arabanın içine giren belirli seslerin ortaya çıkmasına neden olur. Büyük boyutuyla egzoz sistemi, valfli akıllı gaz akış kontrol sistemine rağmen bastırılması zor olan özel bas sesleri de üretir. Titreşim ve gürültüyü azaltmanın yollarını arayan Audi tasarımcıları, iki benzersiz sistem yaratarak alışılmadık bir teknolojik yaklaşım benimsedi - ses önleyici üretim ve titreşim sönümleme.

Doldurma sırasındaki yoğun girdap işlemi ve artan yanma hızı nedeniyle, yanma sürecinde patlamalara neden olma riski olmaksızın, turboşarjın varlığına bakılmaksızın sıkıştırma oranı arttırılabilir. Ayrıca, 4.0 TFSI'nin farklı güç versiyonları arasında, tek veya çift devreli giriş sisteminin kullanılması, turboşarjların farklı çalışma ayarları ve daha güçlü ünitelerde ek bir yağ soğutucusunun varlığı gibi bazı teknolojik farklılıklar vardır. Ayrıca krank millerinde ve ana yataklarında yapısal farklılıklar vardır, sıkıştırma derecesi, gaz dağıtım aşamaları ve enjektörler farklıdır.

Aktif gürültü kontrolü ve titreşim sönümleme

Aktif Gürültü Kontrolü (ANC), "ses önleme" oluşturarak istenmeyen gürültüyü engeller. Bu ilke yıkıcı girişim olarak bilinir: aynı frekanstaki iki ses dalgası üst üste gelirse, genlikleri karşılıklı olarak zayıflatılacak şekilde "düzenlenebilir". Bu amaçla, genlikleri aynı olmalı, ancak birbirleriyle faz dışı, yani ters fazlı olmalıdır. Uzmanlar bu işleme "ters gürültü giderme" de diyorlar. Yeni 180 TFSI ünitesini sunacak olan Audi modelleri, tavan kaplamasına entegre edilmiş dört küçük mikrofon ile donatılmıştır. Her biri bitişik alandaki tüm gürültü spektrumunu kaydeder. Bu sinyallere dayanarak, ANC kontrol modülü farklılaştırılmış bir uzaysal gürültü resmi oluştururken, aynı zamanda krank mili hız sensörü bu parametre hakkında bilgi sağlar. Sistemin rahatsız edici gürültüyü tanımladığı tüm önceden kalibre edilmiş alanlarda, özellikle hassas bir şekilde modüle edilmiş eliminasyon sesi üretir. Aktif gürültü kontrolü her an kullanıma hazırdır - ses sistemi ister açık ister kapalı olsun ve sesin yükseltilmesi, azaltılması vb. Sistem ayrıca aracın takılı olduğu sistemden bağımsız olarak da çalışır.

Titreşimleri azaltmanın yolu bir fikirle çok benzer. Prensip olarak Audi, motor yatakları için sert, sportif ayarlar kullanır. 4.0 TFSI için mühendisler, ters kuvvet ile devre dışı bırakma salınımları ile motor titreşimlerini ortadan kaldırmayı amaçlayan aktif montaj braketleri veya pedleri geliştirdiler. Sistemin önemli bir bileşeni, titreşimler oluşturan elektromanyetik bir cihazdır. Sabit bir mıknatısa ve hareketi esnek bir membran vasıtasıyla sıvı içeren bir hazneye iletilen yüksek hızlı bobine sahiptir. Bu sıvı, hem motorun neden olduğu titreşimleri hem de bunlara karşı koyanları emer. Aynı zamanda, bu elemanlar titreşimleri sadece V4 gibi atipik çalışma modunda değil, aynı zamanda normal V8 modunda da rölantiye özel dikkat göstererek sınırlandırır.

(takip etmek)

Metin: Georgy Kolev

2020-08-30