Lái Thử Dòng Động Cơ Audi - Phần 1: 1.8 TFSI
Phạm vi của các đơn vị truyền động của thương hiệu là hình ảnh thu nhỏ của các giải pháp công nghệ cực kỳ cao.
Một loạt về những chiếc xe thú vị nhất của công ty
Nếu chúng ta đang tìm kiếm một ví dụ về chiến lược kinh tế hướng tới tương lai đảm bảo sự phát triển bền vững của công ty, thì Audi có thể là một ví dụ xuất sắc về mặt này. Vào những năm 70, khó ai có thể tưởng tượng được rằng giờ đây công ty đến từ Ingolstadt sẽ là đối thủ ngang tầm với một cái tên đã thành danh như Mercedes-Benz. Câu trả lời cho những lý do này phần lớn có thể được tìm thấy trong khẩu hiệu của thương hiệu "Tiến bộ thông qua công nghệ", đó là cơ sở của con đường khó khăn đã đi qua thành công đến phân khúc cao cấp. Một lĩnh vực mà không ai có quyền thỏa hiệp và chỉ đưa ra những gì tốt nhất. Những gì Audi và chỉ một số công ty khác có thể làm đảm bảo họ yêu cầu về sản phẩm của họ và đạt được các thông số tương tự, nhưng cũng là một gánh nặng lớn, đòi hỏi sự di chuyển liên tục trên lưỡi dao cạo công nghệ.
Là một phần của Tập đoàn VW, Audi có cơ hội tận dụng tối đa các cơ hội phát triển của một công ty khổng lồ. Dù VW gặp vấn đề gì, với khoản chi R&D hàng năm gần 10 tỷ euro, tập đoàn này đứng đầu danh sách 50 công ty được đầu tư cao nhất trong lĩnh vực này, vượt xa những gã khổng lồ như Samsung Electronics, Microsoft, Intel và Toyota (nơi giá trị này lên tới chỉ hơn 7 tỷ euro). Bản thân Audi đã gần bằng BMW về các thông số này, với khoản đầu tư 4,0 tỷ euro của họ. Tuy nhiên, một phần số tiền đầu tư vào Audi đến gián tiếp từ quỹ chung của tập đoàn VW, vì những phát triển cũng được sử dụng bởi các thương hiệu khác. Trong số các lĩnh vực chính của hoạt động này là công nghệ sản xuất cấu trúc nhẹ, điện tử, truyền động và tất nhiên là truyền động. Và bây giờ chúng ta đi đến bản chất của vật liệu này, một phần trong loạt bài của chúng tôi, đại diện cho các giải pháp hiện đại trong lĩnh vực động cơ đốt trong. Tuy nhiên, với tư cách là một bộ phận ưu tú của VW, Audi cũng phát triển một dòng hệ thống truyền động cụ thể được thiết kế chủ yếu hoặc dành riêng cho xe Audi và chúng tôi sẽ cho bạn biết về chúng tại đây.
1.8 TFSI: một mô hình công nghệ cao ở mọi khía cạnh
Lịch sử của Audi về động cơ TFSI 2004 xi-lanh thẳng hàng bắt đầu từ giữa năm 113, khi bộ tăng áp phun xăng trực tiếp EA2.0 đầu tiên trên thế giới được ra mắt với tên gọi 3 TFSI. Hai năm sau, một phiên bản mạnh mẽ hơn của Audi S888 đã xuất hiện. Sự phát triển của khái niệm mô-đun EA2003 với dẫn động trục cam với xích thực tế đã bắt đầu vào năm 113, ngay trước khi EAXNUMX được giới thiệu với một dây đai thời gian.
Tuy nhiên, EA888 được xây dựng từ đầu như một động cơ toàn cầu cho Tập đoàn VW. Thế hệ đầu tiên được giới thiệu vào năm 2007 (như 1.8 TFSI và 2.0 TFSI); với sự ra đời của hệ thống điều phối van biến thiên Audi Valvelift và một số biện pháp giảm ma sát bên trong, thế hệ thứ hai đã được ghi nhận vào năm 2009 và thế hệ thứ ba (2011 TFSI và 1.8 TFSI) ra đời vào cuối năm 2.0. Dòng EA113 và EA888 bốn xi-lanh đã đạt được thành công đáng kinh ngạc cho Audi, giành được tổng cộng mười giải thưởng Động cơ Quốc tế danh giá của năm và 10 Động cơ Tốt nhất. Nhiệm vụ của các kỹ sư là tạo ra một động cơ mô-đun có dung tích 1,8 và 2,0 lít, được điều chỉnh để lắp đặt theo cả chiều ngang và chiều dọc, giảm đáng kể ma sát bên trong và lượng khí thải, đáp ứng các yêu cầu mới, bao gồm cả Euro 6, với hiệu suất được cải thiện. sức chịu đựng và giảm trọng lượng. Dựa trên EA888 Thế hệ 3, EA888 Thế hệ 3B đã được tạo ra và giới thiệu vào năm ngoái, hoạt động trên nguyên tắc tương tự như nguyên tắc Miller. Chúng ta sẽ nói về điều này sau.
Tất cả điều này nghe có vẻ tốt, nhưng như chúng ta sẽ thấy, phải mất rất nhiều công việc phát triển để đạt được điều đó. Nhờ sự gia tăng mô-men xoắn từ 250 lên 320 Nm so với động cơ tiền nhiệm 1,8 lít, giờ đây các nhà thiết kế có thể thay đổi tỷ số truyền sang tỷ số dài hơn, điều này cũng giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu. Một đóng góp to lớn cho cái sau là một giải pháp công nghệ quan trọng, sau đó được một số công ty khác sử dụng. Đây là những ống xả được tích hợp vào đầu, cung cấp khả năng nhanh chóng đạt đến nhiệt độ vận hành và làm mát khí dưới tải trọng cao và tránh phải làm giàu hỗn hợp. Một giải pháp như vậy là cực kỳ hợp lý, nhưng cũng rất khó thực hiện do chênh lệch nhiệt độ rất lớn giữa các chất lỏng ở cả hai phía của ống thu nhiệt. Tuy nhiên, những ưu điểm cũng bao gồm khả năng thiết kế nhỏ gọn hơn, ngoài việc giảm trọng lượng, còn đảm bảo đường dẫn khí đến tuabin ngắn hơn và tối ưu hơn cũng như mô-đun nhỏ gọn hơn để nạp và làm mát khí nén cưỡng bức. Về mặt lý thuyết, điều này nghe có vẻ nguyên bản, nhưng việc triển khai thực tế là một thách thức thực sự đối với các chuyên gia đúc. Để đúc một đầu xi-lanh phức tạp, họ tạo ra một quy trình đặc biệt sử dụng tới 12 trái tim luyện kim.
Kiểm soát làm mát linh hoạt
Một yếu tố quan trọng khác trong việc giảm tiêu thụ nhiên liệu có liên quan đến quá trình đạt đến nhiệt độ hoạt động của chất làm mát. Hệ thống điều khiển thông minh cho phép nó dừng hoàn toàn tuần hoàn cho đến khi đạt đến nhiệt độ hoạt động và khi điều này xảy ra, nhiệt độ được theo dõi liên tục tùy thuộc vào tải động cơ. Thiết kế một khu vực mà chất làm mát tràn ngập các ống xả, nơi có độ dốc nhiệt độ đáng kể, là một thách thức lớn. Để làm được điều này, một mô hình máy tính phân tích phức tạp đã được phát triển, bao gồm tổng thành phần của khí / nhôm / chất làm mát. Do đặc thù của sự gia nhiệt cục bộ mạnh của chất lỏng trong khu vực này và nhu cầu chung về điều khiển nhiệt độ tối ưu, mô-đun điều khiển rôto polymer được sử dụng, mô-đun này thay thế bộ điều nhiệt truyền thống. Do đó, ở giai đoạn gia nhiệt, sự lưu thông của chất làm mát bị chặn hoàn toàn.
Tất cả các van bên ngoài được đóng lại và nước trong áo đóng băng. Ngay cả khi cabin cần được sưởi ấm trong thời tiết lạnh, quá trình tuần hoàn không được kích hoạt mà sử dụng một mạch đặc biệt với một máy bơm điện bổ sung, trong đó dòng chảy luân chuyển xung quanh các ống góp khí thải. Giải pháp này cho phép bạn cung cấp nhiệt độ thoải mái trong cabin nhanh hơn nhiều, đồng thời duy trì khả năng làm nóng động cơ nhanh chóng. Khi mở van tương ứng, quá trình tuần hoàn mạnh của chất lỏng trong động cơ bắt đầu - đây là tốc độ đạt được nhiệt độ vận hành của dầu, sau đó van của bộ làm mát sẽ mở ra. Nhiệt độ nước làm mát được theo dõi trong thời gian thực tùy thuộc vào tải và tốc độ, nằm trong khoảng từ 85 đến 107 độ (cao nhất ở tốc độ và tải thấp) nhằm đạt được sự cân bằng giữa giảm ma sát và chống kích nổ. Và đó không phải là tất cả - ngay cả khi động cơ đã tắt, một máy bơm điện đặc biệt vẫn tiếp tục luân chuyển chất làm mát qua lớp áo nhạy cảm với sự sôi ở đầu và bộ tăng áp để nhanh chóng loại bỏ nhiệt khỏi chúng. Loại thứ hai không ảnh hưởng đến phần trên của áo sơ mi để tránh tình trạng hạ thân nhiệt nhanh chóng của chúng.
Hai vòi trên mỗi xi lanh
Đặc biệt đối với động cơ này, để đạt mức khí thải Euro 6, Audi lần đầu tiên giới thiệu hệ thống phun hai vòi trên mỗi xi-lanh - một vòi phun trực tiếp và một vòi phun vào đường ống nạp. Khả năng kiểm soát phun linh hoạt bất cứ lúc nào giúp trộn nhiên liệu và không khí tốt hơn và giảm lượng khí thải dạng hạt. Áp suất trong phần phun trực tiếp đã được tăng từ 150 lên 200 bar. Khi cái sau không chạy, nhiên liệu cũng được lưu thông bằng các kết nối vòng qua các kim phun trong đường ống nạp để làm mát bơm cao áp.
Khi khởi động động cơ, hỗn hợp được đưa lên bởi hệ thống phun trực tiếp và phun kép được thực hiện để đảm bảo làm nóng nhanh chất xúc tác. Chiến lược này giúp trộn tốt hơn ở nhiệt độ thấp mà không làm ngập các bộ phận kim loại nguội của động cơ. Tương tự với tải nặng để tránh kích nổ. Nhờ hệ thống làm mát ống xả và thiết kế nhỏ gọn, có thể sử dụng bộ tăng áp một tia (RHF4 của IHI) với đầu dò lambda ở phía trước và vỏ được làm bằng vật liệu rẻ hơn.
Nhờ đó, mô-men xoắn cực đại 320 Nm đạt được tại vòng tua máy 1400 vòng / phút. Thú vị hơn nữa là sự phân bổ sức mạnh với giá trị tối đa là 160 mã lực. có sẵn ở tốc độ 3800 vòng / phút (!) và duy trì ở mức này lên đến 6200 vòng / phút với tiềm năng tăng đáng kể (do đó, cài đặt các phiên bản khác nhau của 2.0 TFSI, giúp tăng mức mô-men xoắn ở dải vòng tua cao). Do đó, sự gia tăng sức mạnh so với phiên bản tiền nhiệm (12%) đi kèm với việc giảm mức tiêu thụ nhiên liệu (22%).
(theo dõi)
Văn bản: Georgy Kolev
