ทดลองขับช่วงเครื่องยนต์ของ Audi - ตอนที่ 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

ความต่อเนื่องของซีรีส์สำหรับชุดขับเคลื่อนของแบรนด์

ปัจจุบันผู้ออกแบบเครื่องยนต์เบนซินสมัยใหม่กำลังมองหาวิธีการที่หลากหลายมากขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ เป็นเรื่องจริงที่เครื่องยนต์ดีเซลในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาประสบปัญหาในการลดขนาดด้วยปริมาตรกระบอกสูบที่ลดลง แรงดันบูสต์และระบบหัวฉีดที่เพิ่มขึ้น และบางครั้งก็มีการใช้ระบบเทอร์โบชาร์จเจอร์แบบคาสเคด อย่างไรก็ตาม พวกเขาใช้การเติมแบบบังคับมานานแล้ว และต่างจากการใช้น้ำมันเบนซินตรงที่ข้ามขั้นตอนวิวัฒนาการของการเปลี่ยนจากการเติมในชั้นบรรยากาศเป็นการเติมแบบบังคับ หลักการทำงานของดีเซลที่มีแรงดันสูงในกระบอกสูบและไม่มีวาล์วปีกผีเสื้อทำให้มีประสิทธิภาพในตอนแรก ดังนั้นการลดขนาดเครื่องยนต์เบนซินจึงมีลักษณะที่รุนแรงยิ่งขึ้นด้วยการลดปริมาตรและจำนวนกระบอกสูบและเปลี่ยนไปใช้การเติมน้ำมันแบบบังคับ อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิที่สูงของก๊าซไอเสียเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์ดีเซลยังคงทำให้การใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์แบบแปรผันมีราคาไม่แพง (ยกเว้นหน่วย BorgWarner สำหรับปอร์เช่ 911 เทอร์โบ) วาล์วปีกผีเสื้อยังคงสร้างแรงต้านอากาศ และนักออกแบบกำลังมองหาทั้งหมด วิธีอื่นที่เป็นไปได้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพ เมื่อสิบปีที่แล้ว Audi ได้เปิดตัวการผสมผสานระหว่างเทอร์โบชาร์จเจอร์และการฉีดน้ำมันเบนซินโดยตรงด้วย TFSI และตอนนี้ด้วยหน่วย 2.0 TFSI ใหม่ วิศวกรของ บริษัท ได้กลับไปสู่วงจรมิลเลอร์ที่รู้จักกันดี - ในรูปแบบที่ค่อนข้างปรับเปลี่ยนเท่านั้น การตลาดของบริษัทเรียกปรัชญาการสร้างสรรค์มอเตอร์รุ่นใหม่ที่มีกำลัง 190 แรงม้า และแรงบิดสูงสุด 320 นิวตันเมตร "การกำหนดขนาดที่เหมาะสม" ในแง่ของ "ปริมาณการทำงานที่เลือกไว้อย่างแน่นอน" อย่างไรก็ตาม คำนี้แตกต่างอย่างมากจากข้อความของเพื่อนร่วมงานจาก Mazda ซึ่งในกรณีนี้อ้างถึงการหลีกเลี่ยงการบังคับเติม

ในทางตรงกันข้ามใน Audi เทอร์โบชาร์จเจอร์เป็นองค์ประกอบสำคัญในกลยุทธ์เวิร์กโฟลว์ของเครื่องยนต์ใหม่เช่นเดียวกับที่คอมเพรสเซอร์เป็นคุณลักษณะที่ไม่เปลี่ยนแปลงของเครื่องมิลเลอร์ไซเคิลซึ่งเป็นลักษณะทั่วไปของ Mazda Millenia ในปี 90 หลักการทำงานนี้เกี่ยวข้องกับการเปิดวาล์วไอดีไว้เป็นเวลานานหลังจากที่ลูกสูบเริ่มเคลื่อนจากจุดต่ำลงไปยังจุดศูนย์กลางตาย เมื่ออากาศเริ่มกลับไปที่ท่อร่วมไอดีคอมเพรสเซอร์เชิงกลซึ่งสร้างแรงดันย้อนกลับจะดูแลการกักเก็บ เมื่อมองแวบแรกดูเหมือนว่าไม่มีจุดหมาย แต่ในทางปฏิบัติพลวัตของการไหลเป็นเช่นนั้นในกรณีนี้จะมีความต้านทานน้อยกว่าการบีบอัดในกระบอกสูบ ในทางกลับกันระดับของจังหวะการขยายตัวจะสูงขึ้นในระดับปกติของการบีบอัดโดยไม่มีอันตรายจากการระเบิด นั่นคือหลักการของมิลเลอร์ช่วยให้สามารถบีบอัดและขยายได้ในระดับที่แตกต่างกันแทนที่จะเป็นแบบเดียวกับเครื่องยนต์ออตโตมาตรฐาน ผลบวกคือความสามารถในการทำงานร่วมกับวาล์วปีกผีเสื้อที่เปิดกว้างขึ้น

การตีความวงจรมิลเลอร์ของ Audi

นักออกแบบของ Audi ตีความแนวคิดนี้ในแบบของตนเอง อย่างไรก็ตาม แทนที่จะเปิดวาล์วไอดีค้างไว้เพื่อลดอัตราส่วนกำลังอัด ต่างจากกระบวนการพื้นฐาน แต่จะปิดวาล์วไอดีเร็วขึ้นมาก ก่อนที่ลูกสูบจะถึงจุดศูนย์กลางตายด้านล่างด้วยซ้ำ แทนที่จะให้เวลาเปิดอยู่ที่ 190-200 องศาของการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงตามปกติ วาล์วจะเปิดอยู่เพียง 140 องศาเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ สิ่งนี้บรรลุผลเช่นเดียวกันกับการลดอัตราส่วนการบีบอัด การชดเชยเวลาเปิดที่ลดลงทำได้โดยการเพิ่มแรงดันบูสต์โดยใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์ ดังนั้นเครื่องยนต์จึงมีอัตราการสิ้นเปลืองของเครื่องยนต์ลดลง และเมื่อโหลดเต็มที่ เครื่องยนต์จะมีสมรรถนะแบบไดนามิกเท่ากับเครื่องจักรขนาดใหญ่ ในการทำงานแบบโหลดชิ้นส่วน จะมีการฉีดเชื้อเพลิงเพิ่มเติมที่จังหวะลูกสูบขึ้นด้านบนโดยใช้ระบบไดเร็กอินเจคชั่น ซึ่งจะช่วยเสริมระบบหัวฉีดอื่นในท่อร่วมไอดี นอกจากนี้ ระบบ Audi Valvelift System (AVS) สำหรับจังหวะวาล์วแปรผันยังช่วยให้ระยะเปิดของวาล์วไอดีเพิ่มขึ้นเป็น 170 องศาภายใต้โหลดเต็ม นอกจากนี้ ยังมีการจัดการระบายความร้อนอัจฉริยะ ท่อร่วมไอเสียแบบรวมส่วนหัว และการลดแรงเสียดทานเพิ่มเติมด้วยการใช้น้ำมันความหนืดต่ำ (0W-20) ด้วยโซลูชั่นไฮเทคมากมาย ทำให้ 2.0 TFSI ใหม่มีแรงบิดสูงสุดในช่วง 1450 ถึง 4400 รอบต่อนาที และสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยลง

3.0 TFSI: เครื่องกลแทนเทอร์โบชาร์จเจอร์

เพื่อนร่วมงานของปอร์เช่ชอบเติม biturbo สำหรับเครื่องยนต์ V6 สามลิตรที่มีกำลัง 420 แรงม้า สำหรับ 3.0 TFSI Audi ใช้การเติมคอมเพรสเซอร์เชิงกล (รุ่นที่หกของ Eaton, R1320) พร้อมระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ / อากาศ กระบวนการสร้างเครื่องยนต์นั้นสั้นมากซึ่งอาจเป็นหนึ่งในคำอธิบายสำหรับการตัดสินใจครั้งนี้แม้ว่า Audi จะอ้างว่าแนวคิดนี้เป็นที่ต้องการเนื่องจากข้อดีอื่น ๆ เช่นความนิยมในการบรรจุแบบบังคับประเภทนี้ในสหรัฐอเมริกา โซลูชันเฉพาะของ Audi ได้แก่ คอมเพรสเซอร์ที่อยู่ด้านหลังวาล์วปีกผีเสื้อซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการบรรจุได้อย่างมาก เมื่อโหลดบางส่วนวาล์วพิเศษในตัวเครื่องคอมเพรสเซอร์จะส่งอากาศอัดบางส่วนกลับไปยังทางเข้าซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียและกำลังที่ต้องใช้ในการหมุน ในทางปฏิบัติในบางโหมดเครื่องจะทำงานได้เกือบเหมือนมอเตอร์บรรยากาศและเฉพาะที่โหลดสูงคอมเพรสเซอร์จะเริ่มทำงานอย่างเต็มประสิทธิภาพ

2.5 TFSI: ห้าสูบสำหรับรุ่นสปอร์ตขนาดกะทัดรัด

หน่วยนี้เป็นไปตามหลักการหลายประการของเครื่องยนต์อื่นๆ ของบริษัท โดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของเครื่องยนต์ห้าสูบ อย่างไรก็ตาม 2.5 TFSI มีขอบเขตการใช้งานที่จำกัดกว่า และมีเพียงรุ่นขับเคลื่อนเท่านั้น เช่น Audi RS 3, TT RS และ RS Q3 ในรุ่น Audi TT RS plus เครื่องยนต์ที่มีความจุ 2,48 ลิตรมีกำลัง 360 แรงม้า – เช่นเดียวกับเครื่องยนต์สี่สูบใหม่ของ AMG สำหรับ A-Class และอนุพันธ์ของมัน อย่างไรก็ตาม เครื่องยนต์ห้าสูบให้แรงบิดสูงสุดที่ 465 นิวตันเมตรเร็วกว่าอย่างเห็นได้ชัด (ในช่วง 1650 ถึง 5400 รอบต่อนาที) มากกว่าเครื่องจักรของเพื่อนร่วมงานจากสตุ๊ตการ์ท

(ติดตาม)

ข้อความ: Georgy Kolev

บ้าน " บทความ " ช่องว่าง » ช่วงเครื่องยนต์ Audi - ส่วนที่ 3: 2.0 TFSI, 2.5 TFSI, 3.0 TFSI

2020-08-30