Julat ujian enjin Audi - Bahagian 2: 4.0 TFSI
Kesinambungan siri untuk unit pemacu jenama
Audi dan Bentley lapan silinder 4.0 TFSI adalah lambang pengecilan saiz di kelas atasan. Ia menggantikan enjin 4,2 liter aspirasi semula jadi dan unit V5,2 10 liter S6, S7 dan S8 dan tersedia dalam tahap kuasa dari 420 hingga 520bhp. sehingga 605 hp bergantung kepada model. Pada angka ini, enjin Audi adalah pesaing langsung kepada enjin biturbo 4,4 liter N63 BMW dan versi S63 untuk model M. Seperti BMW, dua pengecas turbo diletakkan di bahagian dalam tebing silinder, yang terletak pada 90 darjah seperti unit 4,2 liter sebelumnya. Dengan susunan ini, lebih padat dicapai dan laluan gas ekzos dipendekkan. Konfigurasi tatal berkembar (dalam BMW ia hanya digunakan dalam versi S) membolehkan mengurangkan pengaruh negatif bersama denyutan daripada silinder yang berbeza dan mengekstrak sebahagian besar tenaga kinetiknya, dan dijalankan oleh gabungan kompleks saluran daripada silinder baris yang berbeza. Prinsip operasi ini menyediakan rizab tork yang kukuh apabila memecut walaupun dalam mod melebihi kelajuan terbiar sedikit. Walaupun pada 1000 rpm, 4.0 TFSI sudah mempunyai 400 Nm. Versi yang lebih berkuasa bersedia untuk memberikan tork maksimum 650 Nm (700 pada versi 560 dan 605 hp) sepanjang julat dari 1750 hingga 5000 rpm, manakala 550 Nm standard tersedia lebih awal - dari 1400 hingga 5250 rpm. Blok enjin diperbuat daripada aloi aluminium dengan tuangan homogen aluminium pada tekanan rendah, dan dalam versi berkuasa ia juga dirawat haba. Untuk mengukuhkan blok, lima sisipan besi mulur disepadukan di bahagian bawahnya. Seperti unit EA888 yang lebih kecil, pam minyak mempunyai kapasiti berubah-ubah, dan pada rpm dan beban rendah, muncung penyejuk bawah omboh dimatikan. Logik penyejukan enjin adalah serupa, di mana modul kawalan melaraskan suhu dalam masa nyata, dan peredaran dikekalkan sehingga suhu operasi dicapai. Apabila ia hadir, cecair mula bergerak dari bahagian dalam silinder ke arah kepala silinder, dan jika pemanasan diperlukan, pam elektrik mengarahkan air dari kepala ke kabin. Di sini sekali lagi, untuk hampir menghapuskan banjir omboh sepenuhnya, beberapa suntikan bahan api halus setiap kitaran dijalankan apabila enjin sejuk.
Matikan bahagian silinder
Sistem pemutus silinder beban separa bukan pendekatan baru untuk mengurangkan penggunaan bahan bakar, tetapi dengan enjin turbocharged Audi, penyelesaian ini telah disempurnakan. Idea teknologi sedemikian adalah untuk meningkatkan apa yang disebut. titik operasi - apabila enjin memerlukan tahap kuasa yang dapat mengendalikan empat daripada lapan silinder, yang terakhir beroperasi dalam mod yang lebih efisien dengan pendikit yang lebih luas. Had atas operasi penyahaktifan silinder adalah antara 25 dan 40 peratus tork maksimum (antara 120 dan 250 Nm), dan dalam mod ini tekanan efektif rata-rata dalam silinder meningkat dengan ketara. Suhu penyejuk mestilah mencapai sekurang-kurangnya 30 darjah, transmisi mesti berada pada gear ketiga atau lebih tinggi, dan mesin mesti berjalan antara 960 dan 3500 rpm. Sekiranya syarat ini dipenuhi, sistem akan menutup injap masuk dan ekzos dua silinder dari setiap barisan silinder, di mana unit V8 terus beroperasi sebagai V4.
Penutupan injap yang diperlukan pada keempat camshaft dilakukan dengan bantuan versi baru untuk mengawal fasa dan lekapan injap sistem Audi valvelift. Bushing dengan kamera terletak di atasnya untuk membuka dua injap dan saluran dipindahkan ke sisi dengan bantuan alat elektromagnetik dengan pin, dan dalam versi baru mereka juga mempunyai kamera untuk "stroke sifar". Yang terakhir ini tidak mempengaruhi pengangkat injap dan mata air tetap menutupnya. Pada masa yang sama, sistem kawalan enjin menghentikan suntikan bahan bakar dan pencucuhan. Walau bagaimanapun, sebelum injap ditutup, ruang pembakaran dipenuhi dengan udara segar - penggantian gas ekzos dengan udara mengurangkan tekanan di dalam silinder dan tenaga yang diperlukan untuk menggerakkan omboh.
Sebaik sahaja pemandu menekan pedal pemecut dengan lebih kuat, silinder yang dinyahaktifkan mula berfungsi semula. Pengembalian ke mod lapan silinder, serta proses terbalik, sangat tepat dan pantas, dan hampir tidak dapat dilihat. Keseluruhan peralihan berlaku hanya dalam 300 milisaat, dan perubahan mod membawa kepada penurunan kecekapan jangka pendek, sehingga pengurangan sebenar penggunaan bahan bakar bermula sekitar tiga saat setelah penyahaktifan silinder dinyahaktifkan.
Menurut Audi, orang-orang dari Bentley, yang menggunakan 4.0 TFSI canggih untuk Continental GT (debut 2012) yang baru, juga telah terlibat dalam proses pengembangan teknologi ini. Sistem seperti itu bukanlah perkara baru bagi syarikat dan berfungsi di unit V6,75 8 liter.
Enjin V8 terkenal bukan sahaja kerana daya tarikan dan tindak balas pendikit yang harmoni, tetapi juga untuk kelancarannya - dan ini berlaku sepenuhnya pada 4.0 TFSI. Namun, apabila enjin V8 berfungsi sebagai V4, bergantung pada beban dan kelajuan, poros engkol dan komponen timbal baliknya mula menghasilkan getaran kilasan yang tinggi. Ini seterusnya menyebabkan munculnya bunyi-bunyi tertentu yang meresap ke bahagian dalam kereta. Dengan ukurannya yang besar, sistem ekzos juga menghasilkan bunyi bass tertentu yang sukar untuk ditindas, walaupun sistem kawalan aliran gas pintar dengan injap. Dalam mencari cara untuk mengurangkan getaran dan kebisingan, pereka Audi telah menggunakan pendekatan teknologi yang tidak biasa, membuat dua sistem unik - penjanaan anti-suara dan peredam getaran.
Oleh kerana proses pusaran yang intensif semasa pengisian dan peningkatan kadar pembakaran, nisbah mampatan dapat ditingkatkan tanpa mengira kehadiran turbocharging tanpa risiko menyebabkan ledakan dalam proses pembakaran. Terdapat juga beberapa perbezaan teknologi antara versi kuasa yang berbeza dari 4.0 TFSI, seperti penggunaan sistem pengambilan litar tunggal atau dua, tetapan operasi turbocharger yang berbeza dan adanya pendingin minyak tambahan untuk unit yang lebih berkuasa. Terdapat juga perbezaan struktur pada poros engkol dan galas utamanya, tahap mampatan, fasa penyaluran gas dan penyuntiknya berbeza.
Kawalan bunyi aktif dan redaman getaran
Active Noise Control (ANC) mengatasi bunyi yang tidak diingini dengan menghasilkan "anti-suara". Prinsip ini dikenali sebagai gangguan yang merosakkan: jika dua gelombang suara dengan frekuensi yang sama bertindih, amplitud mereka dapat "disusun" sehingga mereka dilemahkan. Untuk tujuan ini, amplitud mereka mesti sama, tetapi mesti berada di luar fasa antara satu sama lain, iaitu dalam antiphase. Pakar juga menyebut proses ini sebagai "penghapusan kebisingan terbalik". Model Audi, yang akan menawarkan unit 180 TFSI baru, dilengkapi dengan empat mikrofon kecil yang disatukan dalam lapisan atap. Masing-masing dari mereka mendaftarkan spektrum kebisingan penuh di kawasan berdekatan. Berdasarkan isyarat ini, modul kawalan ANC membuat gambar bunyi spasial yang berbeza, sementara pada masa yang sama sensor kelajuan poros engkol memberikan maklumat mengenai parameter ini. Di semua kawasan pra-kalibrasi di mana sistem mengenal pasti gangguan yang mengganggu, ia menghasilkan suara penghapusan yang dimodulasi dengan tepat. Kawalan bunyi aktif siap beroperasi pada bila-bila masa - sama ada sistem audio dihidupkan atau dimatikan dan sama ada suaranya diperkuat, dikurangkan, dll. Sistem ini juga berfungsi tanpa mengira sistem yang dilengkapi dengan kereta.
Cara untuk mengurangkan getaran sangat serupa dengan idea. Pada prinsipnya, Audi menggunakan tetapan yang kaku dan sporty untuk pemasangan enjin. Untuk 4.0 TFSI, jurutera telah mengembangkan pendakap atau pad pemasangan aktif yang bertujuan untuk menghilangkan getaran motor dengan ayunan fasa-keluar dengan daya terbalik. Komponen utama dalam sistem adalah alat elektromagnetik yang menghasilkan getaran. Ia mempunyai magnet kekal dan gegelung berkelajuan tinggi, pergerakannya disebarkan melalui membran fleksibel ke ruang dengan cecair. Cecair ini menyerap getaran yang disebabkan oleh motor dan yang melawannya. Pada masa yang sama, unsur-unsur ini membatasi getaran bukan hanya dalam mod operasi yang tidak biasa seperti V4, tetapi juga dalam mod V8 biasa, dengan perhatian khusus diberikan pada pemalasan.
(ikut)
Teks: Georgy Kolev
2020-08-30
