アウディドライブテスト範囲-パート3：2.0 TFSI、2.5 TFSI、3.0 TFSI
ブランドのドライブユニットシリーズの継続
現在、最新のガソリン エンジンの設計者は、効率を向上させるためのますます多様な方法を模索しています。確かに近年のディーゼルも、排気量の低減、過給圧の向上、噴射装置の高化、場合によってはカスケードターボの採用などによるダウンサイジングが進んでいる。しかし、彼らは長い間強制充填を使用しており、対応するガソリンとは異なり、大気充填から強制充填に切り替える進化段階をすでにスキップしています。シリンダー内の圧力が高く、スロットルバルブがないディーゼルの動作原理により、ディーゼルは最初は効率的になります。したがって、ガソリンエンジンのダウンサイジングは、体積とシリンダー数の削減、強制充填への切り替えなど、より極端な性格を帯びています。しかし、ディーゼルと比較して排気ガスの温度が高いため、可変ジオメトリ ターボチャージャーの使用は依然として手頃な価格ではなく (ポルシェ 911 ターボ用のボルグワーナー ユニットを除く)、スロットル バルブは空気抵抗を生み出し続けており、設計者はすべての機能を求めています。効率を向上させるために考えられる代替方法。 2.0年前、アウディは初めてターボチャージャーとガソリン直接噴射の組み合わせをTFSIで導入しましたが、今回の新しい190 TFSIユニットでは、同社のエンジニアはよく知られたミラーサイクルに、かなり修正された形でのみ戻ってきました。同社のマーケティングでは、320馬力の新しいモーターの創造哲学を呼んでいます。そして最大トルク XNUMX Nm は、「正確に選択された作業量」という意味での「適切なサイジング」です。しかし、この用語は、マツダの同僚らのメッセージとは大きく異なります。この場合、彼らは強制充填の回避に言及しています。
逆に、アウディでは、ターボチャージャーは、コンプレッサーがミラーマシンの不変の属性であるのと同じように、新しいエンジンのワークフロー戦略において不可欠な要素であり、最も典型的なものは90年代のマツダミレニアです。 この動作原理では、ピストンが下から上死点に移動し始めた後も、吸気バルブを開いたままにしておきます。 このようにして空気が吸気マニホールドに戻り始めると、背圧を生成する機械式コンプレッサーがその保持を処理します。 一見すると、これは無意味に思えますが、実際には、流れのダイナミクスは、この場合、シリンダー自体で圧縮される場合よりも抵抗が少ないようです。 一方、爆発の危険がない通常の圧縮の程度では、膨張ストロークの程度が高くなります。 つまり、ミラーの原理により、標準のOttoエンジンの場合とは異なり、異なる程度の圧縮と膨張を実現できます。 プラスの効果は、より広く開いたスロットルバルブを操作する機能でもあります。
アウディのミラーサイクルの解釈
アウディのデザイナーは、このテーマを独自の方法で解釈しています。ただし、基本的なプロセスとは異なり、圧縮比を下げるために吸気バルブを開いたままにするのではなく、ピストンが下死点に達する前に、はるかに早くバルブを閉じるだけです。通常のようにクランクシャフトが 190 ～ 200 度回転して開くのではなく、バルブは 140 度だけ開いたままになります。ただし、実際には、これによって圧縮率が低下するのと同じ効果が得られます。短縮された開放時間は、ターボチャージャーを使用して過給圧を増加させることによって補われます。これにより、ダウンサイジングエンジン並みの消費電力を実現し、全負荷時においては大型機並みの動力性能を発揮します。部分負荷運転では、インテークマニホールド内の別の噴射システムを補完する直接噴射システムを使用して、ピストンの上昇ストロークで追加の燃料噴射が実行されます。さらに、可変バルブタイミング用のアウディ バルブリフト システム (AVS) により、全負荷時に吸気バルブの開き位相を 170 度まで高めることができます。これに、インテリジェントな冷却管理、ヘッド一体型エキゾーストマニホールド、低粘度オイル (0W-20) の使用によるさらなる摩擦低減が追加されています。数多くのハイテク ソリューションのおかげで、新しい 2.0 TFSI は 1450 ～ 4400 rpm の範囲で最大トルクを発揮し、燃料消費量が少なくなります。
3.0 TFSI：ターボチャージャーではなく機械式
ポルシェの同僚は、6馬力の420リッターV3.0エンジンにビターボフィリングを好みました。 1320 TFSIの場合、アウディは機械式コンプレッサーチャージ（Eaton XNUMX世代、RXNUMX）と水/空気の中間冷却を使用します。 エンジンを作成するプロセスは非常に短く、おそらくこれはこの決定の説明のXNUMXつですが、アウディはこの概念が他の利点のために好まれていると主張しています-米国でのこのタイプの強制充填の人気など。 アウディのソリューションの詳細には、充填効率を大幅に向上させるスロットルバルブの後ろにあるコンプレッサーが含まれます。 部分的な負荷では、コンプレッサーハウジングの特別なバルブが圧縮空気の一部を入口に戻し、損失と回転に必要な動力を減らします。 実際には、特定のモードまで、ユニットはほとんど大気モーターのように動作し、高負荷でのみ、コンプレッサーが全能力で作動し始めます。
2.5 TFSI：スポーティなコンパクトバージョン用のXNUMX気筒
このユニットは、2.5 気筒エンジンの特性を考慮して、同社の他のエンジンの多くの仮定に従っています。ただし、3 TFSI の適用分野はより限定されており、Audi RS 3、TT RS、RS Q2,48 などのモデルにのみ搭載されています。アウディ TT RS プラス バージョンでは、排気量 360 リッターのエンジンは 465 馬力を発生します。 – AMG の A クラスおよびその派生モデル用の新しい 1650 気筒エンジンと同じです。しかし、この 5400 気筒エンジンは、シュトゥットガルトの同僚のマシンよりも大幅に早く (XNUMX ～ XNUMX rpm の範囲で) XNUMX Nm の最大トルクを発揮します。
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テキスト：Georgy Kolev
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2020-08-30
