アウディエンジンの試乗範囲 - パート 1: 1.8 TFSI

ブランドのドライブユニットの範囲は、信じられないほどのハイテクソリューションの縮図です。

会社の最も興味深い車についてのシリーズ

会社の持続可能性を保証する前向きな経済戦略の例を探しているなら、アウディはこの点で優れた例になる可能性があります。 70年代には、インゴルシュタットの会社がメルセデスベンツのような確立された名前と同等の競争相手になるという事実を誰も想像できませんでした。その理由の答えは、主にブランドのスローガン「テクノロジーを通じた進歩」にあります。これは、プレミアムセグメントへの困難な道をうまく通過するための基礎です。誰も妥協する権利がなく、最高のものしか提供しない地域。アウディと他のほんの一握りの会社ができることは、彼らが彼らの製品に対する需要と同様のパラメータの達成を保証するだけでなく、技術的なかみそりの端で絶え間ない動きを必要とする大きな負担でもあります。

VW グループの一員として、アウディは巨大企業の開発機会を最大限に活用する機会を持っています。フォルクスワーゲンがどのような問題を抱えていても、年間の研究開発費は約 10 億ユーロに上りますが、このグループは、この分野で投資額が最も多い 50 社のリストのトップにあり、サムスン電子、マイクロソフト、インテル、トヨタなどの巨人を抑えています (この価値は7億ユーロ強）。それだけで、アウディはこれらのパラメーターで BMW に近く、4,0 億ユーロの投資を行っています。ただし、開発は他のブランドでも使用されているため、アウディに投資された資金の一部は、フォルクスワーゲングループの一般財務省から間接的に得られます。この活動の主な分野には、軽量構造、電子機器、トランスミッション、そしてもちろんドライブの製造技術があります。そして今、私たちはシリーズの一部であるこの材料の本質に到達し、内燃エンジンの分野における最新のソリューションを表しています。ただし、VW のエリート部門として、アウディはアウディ車専用または主に設計されたパワートレインの特定のラインも開発しており、ここでそれらについて説明します。

1.8 TFSI：あらゆる点で高度な技術のモデル

アウディのインライン2004気筒TFSIエンジンの歴史は、113年半ばにさかのぼります。このとき、世界初のEA2.0直噴ガソリンターボチャージャーが3 TFSIとしてリリースされました。 888年後、より強力なバージョンのアウディS2003が登場しました。チェーン付きカムシャフトドライブを備えたモジュラーコンセプトEA113の開発は、タイミングベルト付きEAXNUMXが登場する少し前のXNUMX年に始まりました。

ただし、EA888 は、VW グループのグローバルエンジンとしてゼロから構築されました。第 2007 世代は 1.8 年に導入されました (2.0 TFSI および 2009 TFSI として)。 Audi Valvelift可変バルブタイミングシステムの導入と内部摩擦を低減するための多くの措置により、2011年に第1.8世代が注目され、2.0年末に第113世代（888 TFSIおよび10 TFSI）が続いた. 1,8 気筒の EA2,0 および EA6 シリーズは、アウディにとって驚異的な成功を収め、名誉あるインターナショナルエンジンオブザイヤー賞を合計 888 回、ベストエンジン賞を 3 回受賞しました。エンジニアの仕事は、排気量が 888 リットルと 3 リットルで、横方向と縦方向の両方の設置に適合し、内部摩擦と排出量を大幅に削減し、Euro XNUMX を含む新しい要件を満たし、性能を向上させるモジュラーエンジンを作成することです。持久力と軽量化。 EAXNUMX Generation XNUMX に基づいて、EAXNUMX Generation XNUMXB が昨年作成および導入され、Miller の原理と同様の原理で動作します。これについては後で説明します。

これはすべて良さそうに聞こえますが、後で説明するように、それを実現するには多くの開発作業が必要です。 250 リットルの前モデルと比較してトルクが 320 Nm から 1,8 Nm に増加したおかげで、設計者はギア比をより長いギア比に変更できるようになり、燃料消費も削減されます。後者への大きな貢献は、重要な技術的解決策であり、その後、他の多くの企業によって使用されました。これらはヘッドに統合された排気管であり、動作温度にすばやく到達し、高負荷下でガスを冷却し、混合物を濃縮する必要を回避します。このような解決策は非常に合理的ですが、コレクターパイプの両側の液体の温度差が大きいため、実装が非常に困難です。ただし、利点には、軽量化に加えて、タービンへのより短くより最適なガス経路と、圧縮空気の強制充填および冷却用のよりコンパクトなモジュールを保証する、よりコンパクトな設計の可能性も含まれます。理論的には、これも独創的に聞こえますが、実際の実装はキャスティングの専門家にとって大きな課題です。複雑なシリンダーヘッドを鋳造するために、最大 12 個の冶金用ハートを使用する特別なプロセスを作成します。

柔軟な冷却制御

燃料消費量を削減するもうXNUMXつの重要な要素は、クーラントの動作温度に到達するプロセスに関連しています。後者のインテリジェント制御システムは、動作温度に達するまで循環を完全に停止することができ、これが発生すると、エンジン負荷に応じて常に温度が監視されます。クーラントが排気管にあふれ、温度勾配が大きい領域を設計することは、大きな課題でした。このために、ガス/アルミニウム/クーラントの全組成を含む複雑な分析コンピューターモデルが開発されました。この領域では液体が局所的に強く加熱されるという特異性と、最適な温度制御に対する一般的なニーズのため、従来のサーモスタットに代わるポリマーローター制御モジュールが使用されています。したがって、加熱段階では、冷媒の循環が完全に遮断されます。

すべての外部バルブが閉じられ、ジャケット内の水が凍結します。寒い季節にキャビンを暖房する必要がある場合でも、循環は作動しませんが、排気マニホールドの周りの流れが循環する追加の電動ポンプを備えた特別な回路が使用されます。このソリューションにより、エンジンをすばやくウォームアップする機能を維持しながら、キャビン内を快適な温度にすることができます。対応するバルブが開くと、エンジン内の流体の集中的な循環が始まります。これは、オイルが作動温度に到達する速さであり、その後、クーラーのバルブが開きます。フリクション低減とノッキング防止を両立させるため、負荷や速度に応じて冷却水温度をリアルタイムで監視し、85～107度（低速・負荷時最高）まで冷却水温を変化させます。それだけではありません。エンジンが停止している場合でも、特別な電動ポンプがクーラントをヘッドとターボチャージャーの沸騰に敏感なシャツに循環させ続け、それらから素早く熱を取り除きます。後者は、急速な低体温を避けるために、シャツの上には影響しません。

シリンダーごとにXNUMXつのノズル

特にこのエンジンについては、ユーロ 6 の排出レベルに到達するために、アウディは、シリンダーごとに 150 つのノズル (200 つは直接噴射用、もう XNUMX つはインテークマニホールド用) を備えた噴射システムを初めて導入しています。噴射をいつでも柔軟に制御できるため、燃料と空気の混合が改善され、粒子状物質の排出が削減されます。直接噴射セクションの圧力が XNUMX bar から XNUMX bar に増加しました。後者が作動していないときは、インテークマニホールドのインジェクターを通るバイパス接続によって燃料も循環し、高圧ポンプを冷却します。

エンジンが始動すると、混合気が直接噴射システムによって吸収され、触媒の急速な加熱を確実にするために二重噴射が実行されます。この戦略は、エンジンの冷たい金属部分をあふれさせることなく、低温でより良い混合を提供します。爆発を回避するために重い負荷の場合も同様です。排気マニホールド冷却システムとそのコンパクトなデザインのおかげで、その前にラムダプローブを備えたシングルジェットターボチャージャー（IHIのRHF4）と、より安価な材料で作られたハウジングを使用できます。

これにより、320 rpmでの最大トルクは1400 Nmになります。さらに興味深いのは、最大値が160 hpの出力配分です。は3800 rpm（！）で利用可能であり、このレベルは最大6200 rpmまで維持され、さらに増加する可能性があります（したがって、異なるバージョンの2.0 TFSIをインストールすると、高rpm範囲でトルクのレベルが増加します）。したがって、その前任者と比較したパワーの増加（12パーセント）は、燃料消費の減少（22パーセント）を伴います。

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テキスト：Georgy Kolev