Презентация на двигателя на Audi TFSI
2.0l TFSI е стратегически бензинов двигател за Audi и по-общо за групата Volkswagen, тъй като оборудва голяма част от гамата на производителя, от градски автомобили (Audi S1) до големи пътнически салони (Audi A6, Audi A7). Освен това присъства в много модели на други производители от групата.
Последната еволюция на 2.0l TFSI, който е монтиран на новото Audi A4 от края на 2015 г., е част от тенденцията на „Оразмеряване на права“ и "Намаляване на скоростта" (като Mazda): това е за подобряване на работата на двигателя при нисък и среден клас, като този диапазон е по-представителен за действителните режими на използване на двигателя.
Този подход заема обратното на намаляването който се състои в възможно най-голямото намаляване на работния обем на двигателите и намаляване на броя на цилиндрите. По този начин 2.0-литровият TFSI от последно поколение поема както 1.8-литровия TFSI, така и 2.0-литровият TFSI (в неговите версии с най-ниска мощност).
Исторически
2.0l TFSI е двигател, присъстващ в гамата на групата Volkswagen от 2004 г. Първото поколение на 2.0l турбо директно впръскване, се базира на съществуващ бензинов двигателен блок (EA 113), преди да бъде базиран на двигателен блок, разработен специално за двигатели с директно впръскване (EA 888).
Разработката на двигателя EA 113 обаче не е изоставена, особено в спортните му варианти: той е използван в предишното поколение Audi TTS и шестото поколение Golf R. Техните заместители вече използват EA 888.
Първото поколение на двигателя EA 888 е произведено от средата на 2007 година. След това двигателят отговаря на стандартите за емисии Euro 4. Второто поколение на този двигател се появява през септември 2008 г., за да отговори на стандартите Euro 5. Третото поколение, предлагано на пазара от края на 2011 г., е разработено с оглед на стандартите Euro 6.
Последната еволюция на 2.0l TFSI, наречена Generation 3B, е на разположение от края на 2015 г. Тя предвижда прилагането на еволюцията на стандартите Euro 6, приложими през 2017 г. Те изискват значително намаляване на емисиите на фини частици.
Архитектура
2.0l TFSI е a 4 цилиндъра в линията бензин може да се монтира както в надлъжно положение (Audi A4 например), така и в напречно положение (Audi A3 например). Върти се около двигателен блок от сив чугун. Изместването на 2.0l се получава чрез отвор от 82.5 mm за ход на буталото от 92.8 mm. Следователно е a двигател с дълъг ход благоприятстващ въртящия момент с ниска скорост, а не високите скорости на въртене.
Двигателят има 2 балансиращи вала. В случая на EA 113 те се намират под коляновия вал. За EA 888 валовете са разположени по-високо и са интегрирани в блока на двигателя. Това разположение над центъра на тежестта на двигателя дава възможност да бъде още по-ефективен по отношение на намаляване на вибрациите (по-малко въртеливо движение около оста на коляновия вал) в полза на общия комфорт.
Във версията си EA 113 коефициентът на компресия е 10,5: 1. По-мощните версии (като Golf R от шесто поколение) имат по-ниско съотношение на компресия от 9,8: 1. Всички двигатели от семейството EA 888 споделят коефициент на компресия 9,6: 1, с изключение на двигателя, задвижващ Audi S3, чието ниво на компресия е намалено до 9,3: 1. И накрая, при последното развитие (3B), коефициентът на компресия е значително по-висок (11,7: 1)
От поколение 2 на семейството EA 888 двигателят се смазва с помощта на маслена помпа с регулиран дебит, т.е. дебитът на помпата може да се намали независимо от скоростта на въртене на коляновия вал.
Разпределение
Двигателите EA 113 използват синхронизиране на зъбни ремъци, докато двигателите от поколение EA 888 използват верижно синхронизиране. Клапите се задействат с помощта на ролкови резета.
Всеки цилиндър е снабден с 4 клапана (два на входа, два на изпускателната тръба). В случай на двигатели от първо поколение EA 113 и EA 888, променливото време на регулиране на клапаните се извършва само при всмукване в диапазон от 42 ° (60 ° в случай на EA 888). Следващите поколения могат да разчитат на променливо време на клапана на входа и изпускателната тръба.
От поколение 3 (и на 2.0l TFSI надлъжно монтиран от поколение 2), разпределителният вал на изпускателната страна е оборудван с AVS (система Audi Valvelift System): за всеки клапан разпределителният вал има 2 различни профила на гърбицата: един подходящ за ниски скорости, един за високи скорости.
При ниски обороти (по-малко от 3000 оборота в минута) изпускателните клапани са отворени само за две трети от общия им ход и за ограничен период от време. При висока скорост клапаните използват пълния си ход и се отварят по-дълго.
AVS помага да се насърчи наличието на въртящ момент при ниски обороти, като предотвратява връщането на отработени газове вътре в цилиндъра, като същевременно осигурява високо ниво на мощност при най-високите обороти. Изборът на профила на гърбицата се извършва чрез напречното движение на разпределителния вал.
За двигатели от поколение 3B AVS вече е монтиран на разпределителния вал на всмукателната система и вече не е на изпускателната страна. Тази промяна в оформлението е продиктувана от факта, че двигателят може да работи добре и според класическия цикъл на Beau de Rochas или според цикъл, вдъхновен от цикъла на Милър.
За разлика от класическия цикъл на Милър, който се състои в затваряне на всмукателния клапан късно, когато двигателят е във фаза на компресия (буталото се връща обратно в цилиндъра), вместо това Audi е избрал кратка продължителност на всмукателните клапани (140 ° ъгъл на коляновия вал), долно повдигане на клапана и преждевременно затваряне (преди буталото да достигне долната мъртва точка във фазата на спускане). И в двата случая целта остава същата: като се има предвид, че в цилиндъра има по-малко въздух, фазата на компресия изисква по-малко енергия, а фазата на разширение (тази, която всъщност произвежда енергия), по-дълга от фазата на компресия, тогава прави възможно за постигане на по-добра ефективност на двигателя.
Този тип цикъл се използва от много години на хибридни автомобили на Toyota (цикъл на Aktinson) и по-скоро на други двигатели от японския производител (Toyota 1.2l turbo). Той е особено ефективен при ниско и половин натоварване, когато двигателят предлага по-добра ефективност. От друга страна при силно натоварване мощността е ограничена.