Już najmniejsza jednostka – 1.8 TFSI – prezentuje całą kompetencję technologiczną Audi. Inżynierowie opracowali wiele innowacyjnych rozwiązań z różnych dziedzin i dzięki nim uzyskali zaskakująco dobre osiągi przy minimalnym zużyciu paliwa.
Nowoczesny czterocylindrowy silnik czerpiący swoją moc z 1.798 cm3 pojemności skokowej rozwija imponujący moment obrotowy 320 Nm, dostępny od 1.400 do 3.700 obr./min. Maksymalną moc 125 kW (170 KM) silnik osiąga już przy 3.800 obr./min. Benzynowy 1.8 TFSI przyspiesza Audi A5 Coupé z manualną skrzynią biegów w 7,9 sekundy od zera do 100 km/h, a prędkość maksymalna wynosi 230 km/h. Średnio zużywa jednak tylko 5,7 litra paliwa na 100 km i emituje 134 gramy CO2 na kilometr, co jest rekordem w tym segmencie. W porównaniu z poprzednim silnikiem o mocy 118 kW (160 KM) spalanie zmniejszyło się o 21 procent.
Podczas prac projektowych szczególną uwagę poświęcono procesowi spalania. Dodatkowo do bezpośredniego wtrysku benzyny FSI silnik 1.8 TFSI wykorzystuje także wtrysk pośredni. Paliwo wtryskiwane jest przy końcu rury dolotowej w obrębie klap „tumble”, gdzie następuje jego intensywne mieszanie z powietrzem. Pośredni wtrysk wykorzystywany jest przy częściowym obciążeniu.
Obniża on zużycie paliwa i redukuje emisje cząstek stałych do tego stopnia, że silnik ten już dzisiaj spełnia wymagania normy Euro 6, która zacznie obowiązywać dopiero w 2015 roku.
W układzie FSI ciśnienie w magistrali paliwa wzrosło ze 150 do 200 bar. Bezpośredni wtrysk jest aktywny w momencie rozruchu silnika i przy dużych obciążeniach, na każdy cykl roboczy system może wykonać dwa do trzech pojedynczych wtrysków. Aby jeszcze bardziej poprawić wymianę ładunku, układ sterowania zaworami otrzymał sprzymierzeńca: Audi valvelift system, sterujący skokiem zaworów w dwóch stopniach, działa po stronie wylotowej. Oba wałki mają możliwość przestawienia o 30 lub 60 stopni kąta obrotu wału.
W pełni elektroniczna regulacja temperatury cieczy chłodzącej
W dziedzinie innowacyjnego zarządzania temperaturą wprowadzany właśnie silnik prezentuje nowy, w pełni elektroniczny układ regulacji temperatury cieczy chłodzącej. Dwa szybko działające zawory tarczowe, połączone w jeden moduł i napędzane silnikiem elektrycznym przez przekładnię ślimakową, regulują przepływ cieczy chłodzącej. Jednym z ich głównych zadań jest szybkie doprowadzenie oleju silnikowego po rozruchu na zimno do temperatury roboczej. W tym celu ciecz chłodząca stosunkowo długo pozostaje w kadłubie silnika; ogrzewanie wnętrza przechodzi przez oddzielny obieg głowicy cylindrów. Główna chłodnica wody, która odprowadza ciepło do otoczenia, jest włączana do pracy tak późno, jak to tylko możliwe.
Nowy moduł z zaworami tarczowymi może ustawić temperaturę cieczy chłodzącej w zależności od obciążenia i prędkości obrotowej między 85, a 107 stopni Celsjusza i uzyskuje w ten sposób zawsze najlepszy kompromis między minimalnym tarciem wewnętrznym, a sprawnością termodynamiczną. W całym układzie chłodzenia przepływem strumieni ciepła między silnikiem, chłodnicą oleju skrzyni biegów i wnętrzem zarządzają regulowane zawory. Ogólnie system zarządzania temperaturą redukuje emisje CO2 przez silnik 1.8 TFSI o około 2,5 g na 100 km.
Przydatna przy tej koncepcji okazała się integracja kolektora wydechowego z chłodzoną głowicą cylindrów. Obniżona została także temperatura spalin – w 1,8 TFSI nie występuje powszechne wzbogacenie mieszanki przy pełnym obciążeniu. Oznacza to znaczną redukcję zużycia paliwa przy sportowym sposobie jazdy.
Turbosprężarka silnika 1.8 TFSI jest również całkowicie nową konstrukcją i bardzo dynamicznie generuje stosunkowo wysokie ciśnienie doładowania wynoszące nawet 1,3 bar. Jej głównymi elementami jest wirnik turbiny z nowego stopu wytrzymującego temperaturę spalin do 980 stopni, umieszczona przed nim sonda lambda, tłumik pulsacyjny, wirnik sprężarki wyfrezowany z jednego elementu oraz elektroniczny zawór wastegate, regulujący ciśnienie doładowania w sposób wyjątkowo szybki i dokładny i przyczyniający się do dalszego obniżenia zużycia paliwa.
Masa silnika zmniejszyła się ze 135 do 131,5 kilograma. Do tej redukcji przyczyniły się między innymi nowy moduł turbosprężarki i głowicy cylindrów, nowa metoda odlewania kadłuba silnika z żeliwa szarego, która pozwoliła na zmniejszenie grubości ścianek do około trzech milimetrów oraz wał korbowy z czterema przeciwciężarami zamiast ośmiu i zmniejszonymi średnicami łożysk głównych. Tłoki wykonane są z nowego stopu o wyższej wytrzymałości. Przy misce olejowej zastosowano lekkie tworzywo sztuczne, wiele śrub wykonanych jest z aluminium.
Drastycznie obniżyło się także tarcie wewnętrzne. Udało się je obniżyć dzięki nowej powłoce płaszcza tłoków oraz łożyskom tocznym obu wałków wyrównoważających, które kompensują siły masowe drugiego rzędu. Regulowana pompa olejowa zużywa dla siebie tylko niewiele energii, a chłodzenie denka tłoka wtryskiwanym olejem realizowane jest przez układ elektryczny charakteryzujący się wysoką precyzją.
źródło: Audi
Redaktor naczelny portalu motoryzacyjnego 7dosetki.pl. W branży motoryzacyjnej praktycznie od dziecka. Odpowiada za całą część merytoryczną i plan redakcyjny na portalu.
