Audi 엔진의 시운전 범위 - 1부: 1.8 TFSI

브랜드의 드라이브 유닛 범위는 놀라운 하이테크 솔루션의 전형입니다.

회사에서 가장 흥미로운 자동차에 관한 시리즈

회사의 지속 가능성을 보장하는 미래 지향적인 경제 전략의 예를 찾고 있다면 Audi는 이와 관련하여 훌륭한 예가 될 수 있습니다. 70년대에 Ingolstadt의 회사가 Mercedes-Benz와 같은 기존 이름과 동등한 경쟁자가 될 것이라는 사실을 거의 누구도 상상할 수 없었습니다. 그 이유에 대한 답은 브랜드의 슬로건인 "기술을 통한 진보"에서 찾을 수 있으며, 이는 프리미엄 부문으로의 험난한 여정을 성공적으로 통과한 기반이 됩니다. 누구도 타협할 권리가 없고 최고만을 제공하는 영역입니다. Audi와 소수의 다른 회사만이 할 수 있는 일은 제품에 대한 수요와 유사한 매개변수의 달성을 보장하지만 기술 면도기의 가장자리에서 끊임없이 움직여야 하는 엄청난 부담이기도 합니다.

VW 그룹의 일원인 Audi는 거대 기업의 개발 기회를 최대한 활용할 수 있는 기회를 가졌습니다. 폭스바겐이 안고 있는 문제가 무엇이든, 연간 R&D 지출이 거의 10억 유로에 달하는 이 그룹은 이 분야에서 가장 많이 투자한 50개 기업 목록에서 삼성전자, 마이크로소프트, 인텔, 토요타와 같은 대기업을 제치고 7위를 차지했습니다. 4,0억 유로가 조금 넘습니다.) 자체적으로 Audi는 XNUMX억 유로를 투자하여 이러한 매개변수에서 BMW에 가깝습니다. 그러나 Audi에 투자된 자금의 일부는 다른 브랜드에서도 개발을 사용하기 때문에 VW 그룹의 일반 재무부에서 간접적으로 나옵니다. 이 활동의 주요 영역 중에는 경량 구조, 전자 장치, 변속기 및 구동 장치의 생산 기술이 있습니다. 이제 우리는 내연 기관 분야의 최신 솔루션을 대표하는 시리즈의 일부인 이 소재의 본질에 도달했습니다. 그러나 VW의 엘리트 사업부인 Audi는 주로 Audi 차량 전용으로 설계된 특정 파워트레인 라인도 개발하고 있으며 여기에서 이에 대해 알려드리겠습니다.

1.8 TFSI : 모든면에서 첨단 기술 모델

아우디의 인라인 2004 기통 TFSI 엔진의 역사는 113 년 중반으로 거슬러 올라갑니다.이 때 세계 최초의 EA2.0 직분 사 가솔린 터보 차저가 3 TFSI로 출시되었습니다. 888 년 후 더 강력한 버전의 Audi S2003가 등장했습니다. 체인이있는 캠축 드라이브가있는 모듈 식 개념 EA113의 개발은 타이밍 벨트가있는 EAXNUMX이 도입되기 직전 인 XNUMX 년에 사실상 시작되었습니다.

그러나 EA888은 처음부터 VW 그룹의 글로벌 엔진으로 제작되었습니다. 2007세대는 1.8년에 도입되었습니다(2.0 TFSI 및 2009 TFSI로). Audi Valvelift 가변 밸브 타이밍 시스템의 도입과 내부 마찰을 줄이기 위한 여러 조치로 2011년에 1.8세대가 주목되었고 2.0년 말에 113세대(888 TFSI 및 10 TFSI)가 뒤를 이었습니다. 1,8기통 EA2,0 및 EA6 시리즈는 총 888개의 권위 있는 International Engine of the Year 상과 3개의 Best Engine을 수상하면서 Audi에게 놀라운 성공을 거두었습니다. 엔지니어의 임무는 횡방향 설치와 종방향 설치 모두에 적합하고 내부 마찰과 배출이 크게 감소하고 성능이 개선된 Euro 888를 포함한 새로운 요구 사항을 충족하는 3 및 XNUMX 리터의 변위를 가진 모듈식 엔진을 만드는 것입니다. 지구력과 체중 감소. EAXNUMX Generation XNUMX을 기반으로 작년에 EAXNUMX Generation XNUMXB가 만들어지고 출시되었으며 Miller 원리와 유사한 원리로 작동합니다. 이에 대해서는 나중에 이야기하겠습니다.

이 모든 것이 좋아 보이지만 앞으로 살펴보겠지만 이를 달성하려면 많은 개발 작업이 필요합니다. 250리터 이전 모델에 비해 토크가 320Nm에서 1,8Nm로 증가한 덕분에 설계자는 이제 기어비를 더 긴 기어비로 변경할 수 있어 연료 소비도 줄어듭니다. 후자에 대한 큰 공헌은 중요한 기술 솔루션으로 다른 여러 회사에서 사용되었습니다. 이들은 헤드에 통합된 배기관으로 작동 온도에 빠르게 도달하고 고부하 상태에서 가스를 냉각할 수 있으며 혼합물을 풍부하게 할 필요가 없습니다. 이러한 솔루션은 매우 합리적이지만 수집기 파이프의 양쪽에 있는 액체 사이의 큰 온도 차이를 고려할 때 구현하기가 매우 어렵습니다. 그러나 이점에는 무게를 줄이는 것 외에도 터빈에 더 짧고 최적의 가스 경로를 보장하고 압축 공기의 강제 충전 및 냉각을 위한 더 작은 모듈을 보장하는 더 컴팩트한 설계의 가능성도 포함됩니다. 이론적으로 이것은 독창적인 것처럼 들리지만 실제 구현은 캐스팅 전문가에게 진정한 도전입니다. 복잡한 실린더 헤드를 주조하기 위해 그들은 최대 12개의 야금 심장을 사용하는 특수 공정을 만듭니다.

유연한 냉각 제어

연료 소비를 줄이는 또 다른 중요한 요소는 냉각수의 작동 온도에 도달하는 과정과 관련이 있습니다. 후자의 지능형 제어 시스템을 통해 작동 온도에 도달 할 때까지 순환을 완전히 중지 할 수 있으며,이 경우 엔진 부하에 따라 온도가 지속적으로 모니터링됩니다. 냉각수가 배기관에 넘쳐나고 온도 변화가 심한 지역을 설계하는 것은 큰 도전이었습니다. 이를 위해 가스 / 알루미늄 / 냉각수의 전체 구성을 포함하는 복잡한 분석 컴퓨터 모델이 개발되었습니다. 이 영역에서 액체의 강한 국부 가열의 특이성과 최적의 온도 제어에 대한 일반적인 요구로 인해 기존의 온도 조절기를 대체하는 폴리머 로터 제어 모듈이 사용됩니다. 따라서 가열 단계에서 냉각수의 순환이 완전히 차단됩니다.

모든 외부 밸브가 닫히고 재킷의 물이 얼게 됩니다. 추운 날씨에 캐빈을 가열해야 하는 경우에도 순환이 활성화되지 않지만 전기 펌프가 추가된 특수 회로가 사용되어 흐름이 배기 매니폴드 주위를 순환합니다. 이 솔루션을 사용하면 엔진을 신속하게 예열하는 기능을 유지하면서 훨씬 더 빠르게 실내에 쾌적한 온도를 제공할 수 있습니다. 해당 밸브가 열리면 엔진의 집중적 인 유체 순환이 시작됩니다. 이는 오일의 작동 온도에 도달 한 후 냉각기 밸브가 열리는 속도입니다. 냉각수 온도는 마찰 감소와 노킹 방지의 균형이라는 명목으로 부하와 속도에 따라 실시간으로 85도에서 107도(저속 및 부하에서 최고)까지 모니터링된다. 그리고 그게 전부가 아닙니다. 엔진이 꺼진 경우에도 특수 전기 펌프가 헤드의 비등에 민감한 셔츠와 터보 차저를 통해 냉각수를 계속 순환시켜 열을 빠르게 제거합니다. 후자는 빠른 저체온증을 피하기 위해 셔츠 상단에 영향을 미치지 않습니다.

실린더 당 XNUMX 개의 노즐

특히 이 엔진의 경우 Euro 6 배출 수준에 도달하기 위해 Audi는 실린더당 150개의 노즐이 있는 분사 시스템을 처음으로 도입했습니다. 하나는 직접 분사용이고 다른 하나는 흡기 매니폴드용입니다. 언제든지 분사를 유연하게 제어할 수 있으므로 연료와 공기가 더 잘 혼합되고 미립자 배출이 줄어듭니다. 직접 분사 섹션의 압력이 200bar에서 XNUMXbar로 증가했습니다. 후자가 작동하지 않을 때 고압 펌프를 냉각하기 위해 흡기 매니폴드의 인젝터를 통해 바이패스 연결을 통해 연료도 순환됩니다.

엔진이 시동되면 직접 분사 시스템에 의해 혼합물이 흡수되고 촉매의 빠른 가열을 보장하기 위해 이중 분사가 수행됩니다. 이 전략은 엔진의 차가운 금속 부품을 넘치지 않고 저온에서 더 나은 혼합을 제공합니다. 폭발을 피하기 위해 무거운 짐도 마찬가지입니다. 배기 매니 폴드 냉각 시스템과 컴팩트 한 디자인 덕분에 전면에 람다 프로브가 있고 저렴한 재료로 만들어진 하우징이있는 단일 제트 터보 차저 (IHI의 RHF4)를 사용할 수 있습니다.

그 결과 320rpm에서 1400Nm의 최대 토크가 발생합니다. 더욱 흥미로운 것은 최대 160 마력의 전력 분배입니다. 3800rpm (!)에서 사용할 수 있으며 최대 6200rpm까지이 수준을 유지하여 추가 증가 가능성이 높습니다 (따라서 2.0 TFSI의 다른 버전을 설치하여 높은 rpm 범위에서 토크 수준을 높임). 따라서 이전 모델에 비해 전력이 증가하면 (12 %) 연료 소비가 감소 (22 %)됩니다.

(따라)

텍스트 : Georgy Kolev