Audi 엔진 테스트 범위 - 파트 2: 4.0 TFSI

브랜드의 구동 장치 시리즈의 연속

아우디와 벤틀리의 4.0기통 4,2 TFSI는 ​​상류층 다운사이징의 전형이다. 이 엔진은 S5,2, S10, S6의 자연 흡기 7리터 엔진과 8리터 V420 엔진을 대체했으며 520~605마력의 출력 레벨을 제공했습니다. 최대 4,4마력 모델에 따라. 이 수치에서 아우디 엔진은 BMW의 63리터 N63 바이터보 엔진과 M 모델용 S90 버전의 직접적인 경쟁자입니다. BMW와 마찬가지로 두 개의 터보차저가 실린더 뱅크 내부에 배치되어 이전 4,2리터 장치와 마찬가지로 1000도 각도로 위치합니다. 이러한 배열을 사용하면 더욱 컴팩트해지고 배기 가스의 경로가 단축됩니다. 트윈 스크롤 구성(BMW에서는 S 버전에만 사용됨)을 사용하면 서로 다른 실린더에서 발생하는 맥동의 상호 부정적인 영향을 줄이고 운동 에너지의 더 많은 부분을 추출할 수 있으며 다음의 복잡한 조합으로 수행됩니다. 다른 행의 실린더의 채널. 이러한 작동 원리는 유휴 속도보다 약간 높은 모드에서도 가속할 때 확실한 토크 예비력을 제공합니다. 4.0rpm에서도 400 TFSI는 ​​이미 650Nm를 가지고 있습니다. 더 강력한 버전은 700~560rpm 범위에서 605Nm(1750 및 5000hp 버전의 경우 550)의 최대 토크를 제공할 준비가 되어 있으며, 표준의 1400Nm은 더 일찍(5250~888rpm) 사용할 수 있습니다. 엔진 블록은 저압에서 알루미늄을 균질하게 주조한 알루미늄 합금으로 만들어졌으며 강력한 버전에서는 추가로 열처리되었습니다. 블록을 강화하기 위해 XNUMX개의 연성 철 인서트가 하부에 통합되어 있습니다. 더 작은 EAXNUMX 장치와 마찬가지로 오일 펌프는 용량이 가변적이며 낮은 rpm 및 부하에서는 피스톤 바닥 냉각 노즐이 꺼집니다. 엔진 냉각의 논리도 비슷합니다. 즉, 제어 모듈이 실시간으로 온도를 조정하고 작동 온도에 도달할 때까지 순환이 유지됩니다. 존재하는 경우 액체는 실린더 내부에서 실린더 헤드 방향으로 이동하기 시작하고 가열이 필요한 경우 전기 펌프가 물을 헤드에서 객실로 보냅니다. 여기서도 피스톤 범람을 거의 완전히 제거하기 위해 엔진이 차가울 때 사이클당 여러 차례 미세한 연료 분사가 수행됩니다.

실린더의 일부를 끄십시오

부분 부하 실린더 차단 시스템은 연료 소비를 줄이는 새로운 접근 방식이 아니지만 Audi의 터보 차저 엔진으로이 솔루션이 완성되었습니다. 이러한 기술의 아이디어는 소위 증가하는 것입니다. 작동 지점-엔진이 25 개의 실린더 중 40 개를 처리 할 수있는 출력 수준이 필요한 경우 후자는 더 넓은 스로틀을 사용하여 훨씬 더 효율적인 모드에서 작동합니다. 실린더 비활성화 작동의 상한은 최대 토크의 120 ~ 250 % (30 ~ 960Nm)이며이 모드에서는 실린더의 평균 유효 압력이 크게 증가합니다. 냉각수 온도는 최소 3500도에 도달해야하고 변속기는 8 단 이상 기어 여야하며 엔진은 4 ~ XNUMXrpm 사이에서 작동해야합니다. 이러한 조건이 충족되면 시스템은 각 실린더 열에있는 두 실린더의 흡기 및 배기 밸브를 닫고 VXNUMX 장치는 VXNUMX로 계속 작동합니다.

XNUMX 개의 캠축에 필요한 밸브를 닫는 작업은 밸브 Audi valvelift 시스템의 위상과 스트로크를 제어하기위한 새 버전의 도움으로 수행됩니다. 두 개의 밸브와 채널을 열기위한 캠이있는 부싱은 핀이있는 전자기 장치의 도움으로 측면으로 이동되며 새 버전에서는 "제로 스트로크"용 캠도 있습니다. 후자는 밸브 리프터에 영향을 미치지 않으며 스프링이 밸브를 닫아 둡니다. 동시에 엔진 제어 시스템은 연료 분사 및 점화를 중지합니다. 그러나 밸브가 닫히기 전에 연소실은 신선한 공기로 채워집니다. 배기 가스를 공기로 교체하면 실린더의 압력과 피스톤을 구동하는 데 필요한 에너지가 감소합니다.

운전자가 가속 페달을 더 세게 밟는 순간 비활성화 된 실린더가 다시 작동하기 시작합니다. 300 기통 모드로의 복귀와 역방향 프로세스는 매우 정확하고 빠르며 거의 눈에 띄지 않습니다. 전체 전환은 단 XNUMX 밀리 초 만에 이루어지며 모드 변경으로 인해 단기적으로 효율성이 감소하므로 실제 연료 소비량 감소는 실린더 비활성화 후 약 XNUMX 초 후에 시작됩니다.

Audi에 따르면 새로운 Continental GT (4.0 데뷔)에 고급 2012 TFSI를 사용하는 Bentley의 사람들도이 기술의 개발 프로세스에 참여했습니다. 이러한 시스템은 회사에 새로운 것이 아니며 6,75 리터 V8 장치에서 작동합니다.

V8 엔진은 견인력과 조화로운 스로틀 반응뿐만 아니라 부드러운 작동으로도 알려져 있으며 이는 4.0 TFSI에 전적으로 적용됩니다. 그러나 V8 엔진이 V4로 작동하면 부하와 속도에 따라 크랭크 샤프트와 왕복 부품이 높은 수준의 비틀림 진동을 생성하기 시작합니다. 이것은 차례로 자동차 내부로 침투하는 특정 소음의 출현으로 이어집니다. 대형 배기 시스템은 밸브가있는 지능형 가스 흐름 제어 시스템에도 불구하고 억제하기 어려운 특정 저음을 생성합니다. 진동과 소음을 줄이는 방법을 찾기 위해 Audi의 디자이너는 독특한 기술 접근 ​​방식을 사용하여 소음 방지 및 진동 감쇠라는 두 가지 고유 한 시스템을 만들었습니다.

충전 중 집중적 인 와류 과정과 증가 된 연소율로 인해, 연소 과정에서 폭발을 일으킬 위험없이 터보 차징의 존재 여부에 관계없이 압축비를 증가시킬 수 있습니다. 또한 4.0 TFSI의 다양한 전력 버전 간에는 단일 또는 이중 회로 흡기 시스템 사용, 터보 차저의 다양한 작동 설정 및 더 강력한 장치를위한 추가 오일 쿨러의 존재와 같은 몇 가지 기술적 차이가 있습니다. 크랭크 샤프트와 메인 베어링, 압축 정도, 가스 분배 단계 및 인젝터에도 구조적 차이가 있습니다.

능동형 소음 제어 및 진동 감쇠

ANC (Active Noise Control)는 "사운드 방지"를 생성하여 원하지 않는 소음을 차단합니다. 이 원리를 파괴 간섭이라고합니다. 동일한 주파수의 두 음파가 겹치는 경우 진폭이 "배치"되어 서로 감쇠 될 수 있습니다. 이를 위해 진폭은 동일해야하지만 서로 위상이 맞지 않아야합니다. 즉, 역 위상이어야합니다. 전문가들은 또한이 프로세스를 "역 노이즈 제거"라고 부릅니다. 새로운 180 TFSI 유닛을 제공 할 아우디의 모델에는 루프 라이닝에 통합 된 4.0 개의 작은 마이크가 장착되어 있습니다. 그들 각각은 인접한 영역에 전체 노이즈 스펙트럼을 등록합니다. 이러한 신호를 기반으로 ANC 제어 모듈은 차별화 된 공간 노이즈 그림을 생성하는 동시에 크랭크 샤프트 속도 센서가이 매개 변수에 대한 정보를 제공합니다. 시스템이 방해 소음을 식별하는 사전 보정 된 모든 영역에서 의도적으로 정밀하게 변조 된 제거 사운드를 생성합니다. 능동형 소음 제어는 오디오 시스템이 켜져 있는지 꺼져 있는지, 소리가 증폭, 감소되는지 등 언제든지 작동 할 준비가되어 있습니다. 이 시스템은 차량에 장착 된 시스템과 관계없이 작동합니다.

진동을 줄이는 방법은 아이디어와 매우 유사합니다. 원칙적으로 Audi는 엔진 마운트에 견고하고 스포티 한 설정을 사용합니다. 4.0 TFSI의 경우 엔지니어는 역방향 힘이있는 단계적 진동으로 모터 진동을 제거하는 것을 목표로하는 능동 장착 브래킷 또는 패드를 개발했습니다. 시스템의 핵심 구성 요소는 진동을 생성하는 전자기 장치입니다. 영구 자석과 고속 코일이 있으며, 이동은 유연한 멤브레인을 통해 액체가있는 챔버로 전달됩니다. 이 유체는 모터에서 발생하는 진동과 이에 대응하는 진동을 모두 흡수합니다. 동시에 이러한 요소는 V4와 같은 비정형 작동 모드뿐만 아니라 일반 V8 모드에서도 진동을 제한하며 특히 공회전에주의를 기울입니다.

(따라)

텍스트 : Georgy Kolev

2020-08-30