Ystod Prawf Gyrru Peiriant Audi - Rhan 2: 4.0 TFSI
Parhad y gyfres ar gyfer unedau gyriant y brand
Mae TFSI wyth-silindr 4.0 Audi a Bentley yn epitome o leihau maint yn y dosbarthiadau uwch. Disodlodd yr injan 4,2-litr â dyhead naturiol ac uned V5,2 10-litr yr S6, S7 a S8 ac roedd ar gael mewn lefelau pŵer o 420 i 520bhp. hyd at 605 hp yn dibynnu ar y model. Yn ôl y ffigurau hyn, mae injan Audi yn gystadleuydd uniongyrchol i injan biturbo N4,4 63-litr BMW a'i fersiwn S63 ar gyfer y modelau M. Yn yr un modd â'r BMW, gosodir y ddau turbocharger ar y tu mewn i'r cloddiau silindr, sydd wedi'u lleoli ar 90 gradd fel yn yr uned 4,2-litr flaenorol. Gyda'r trefniant hwn, cyflawnir mwy cryno ac mae llwybr y nwyon gwacáu yn cael ei fyrhau. Mae'r cyfluniad twin-scroll (yn BMW dim ond yn cael ei ddefnyddio yn y fersiwn S) yn caniatáu lleihau dylanwad negyddol y curiadau o'r gwahanol silindrau a thynnu rhan fwy o'u hegni cinetig, ac fe'i cyflawnir gan gyfuniad cymhleth o sianeli o silindrau o wahanol resi. Mae'r egwyddor weithredu hon yn darparu cronfa gadarn o trorym wrth gyflymu hyd yn oed mewn moddau ychydig yn uwch na chyflymder segur. Hyd yn oed ar 1000 rpm, mae gan y TFSI 4.0 eisoes 400 Nm. Mae'r fersiwn fwy pwerus yn barod i gyflwyno ei trorym uchaf o 650 Nm (700 ar y fersiynau 560 a 605 hp) trwy gydol yr ystod o 1750 i 5000 rpm, tra bod 550 Nm y safon ar gael hyd yn oed yn gynharach - o 1400 i 5250 rpm. Mae'r bloc injan wedi'i wneud o aloion alwminiwm gyda castio homogenaidd o alwminiwm ar bwysedd isel, ac yn y fersiynau pwerus mae hefyd yn cael ei drin â gwres. Er mwyn cryfhau'r bloc, mae pum mewnosodiad haearn hydwyth wedi'u hintegreiddio yn ei ran isaf. Yn yr un modd â'r uned EA888 lai, mae'r pwmp olew yn gapasiti amrywiol, ac ar rpm a llwyth isel, mae'r nozzles oeri gwaelod piston yn cael eu diffodd. Mae rhesymeg oeri injan yn debyg, lle mae'r modiwl rheoli yn addasu'r tymheredd mewn amser real, a chynhelir y cylchrediad nes cyrraedd y tymheredd gweithredu. Pan fydd yn bresennol, mae'r hylif yn dechrau symud o'r tu mewn i'r silindrau i gyfeiriad pen y silindr, ac os oes angen gwresogi, mae pwmp trydan yn cyfeirio dŵr o'r pen i'r caban. Yma eto, er mwyn dileu llifogydd piston bron yn gyfan gwbl, cynhelir sawl pigiad tanwydd mân fesul cylch pan fydd yr injan yn oer.
Diffoddwch ran o'r silindrau
Nid yw'r system cau silindr llwyth rhannol yn ddull newydd o leihau'r defnydd o danwydd, ond gydag injan turbocharged Audi, mae'r datrysiad hwn wedi'i berffeithio. Syniad technolegau o'r fath yw cynyddu'r hyn a elwir. pwynt gweithredu - pan fydd angen lefel pŵer ar yr injan a fyddai'n trin pedwar o'r wyth silindr, mae'r olaf yn gweithredu mewn modd llawer mwy effeithlon gyda sbardun ehangach. Mae terfyn uchaf gweithrediad dadactifadu'r silindr rhwng 25 a 40 y cant o'r trorym uchaf (rhwng 120 a 250 Nm), ac yn y modd hwn mae'r pwysau effeithiol ar gyfartaledd yn y silindrau yn cynyddu'n sylweddol. Rhaid i'r tymheredd oerydd fod wedi cyrraedd o leiaf 30 gradd, rhaid i'r trosglwyddiad fod mewn trydydd gêr neu uwch, a rhaid i'r injan fod yn rhedeg rhwng 960 a 3500 rpm. Os bodlonir yr amodau hyn, mae'r system yn cau falfiau cymeriant a gwacáu dau silindr o bob rhes silindr, lle mae'r uned V8 yn parhau i weithredu fel V4.
Mae cau'r falfiau angenrheidiol ar y pedwar camsiafft yn cael ei wneud gyda chymorth fersiwn newydd ar gyfer rheoli cyfnodau a strôc system falfiau falf Audi y falfiau. Mae'r bushings gyda chams wedi'u lleoli arnyn nhw ar gyfer agor dwy falf a sianel yn cael eu symud i'r ochr gyda chymorth dyfeisiau electromagnetig gyda phinnau, ac yn y fersiwn newydd mae ganddyn nhw hefyd gamerâu ar gyfer "strôc sero". Nid yw'r olaf yn effeithio ar godwyr y falf ac mae'r ffynhonnau yn eu cadw ar gau. Ar yr un pryd, mae'r system rheoli injan yn atal chwistrelliad tanwydd a thanio. Fodd bynnag, cyn i'r falfiau gau, mae'r siambrau hylosgi wedi'u llenwi ag awyr iach - mae disodli nwyon gwacáu ag aer yn lleihau'r pwysau yn y silindrau a'r egni sydd ei angen i yrru'r pistonau.
Y foment y mae'r gyrrwr yn pwyso pedal y cyflymydd yn galetach, mae'r silindrau wedi'u dadactifadu yn dechrau gweithio eto. Mae'r dychweliad i weithrediad wyth silindr, yn ogystal â'r broses wrthdroi, yn hynod fanwl gywir a chyflym, a bron yn ganfyddadwy. Mae'r trosglwyddiad cyfan yn digwydd mewn dim ond 300 milieiliad, ac mae'r newid modd yn arwain at ostyngiad tymor byr mewn effeithlonrwydd, fel bod y gostyngiad gwirioneddol yn y defnydd o danwydd yn dechrau tua thair eiliad ar ôl i'r silindrau gael eu dadactifadu.
Yn ôl Audi, mae pobl o Bentley, sy'n defnyddio'r 4.0 TFSI datblygedig ar gyfer y Cyfandirol GT newydd (ymddangosiad cyntaf 2012), hefyd wedi bod yn rhan o broses ddatblygu'r dechnoleg hon. Nid yw system o'r fath yn newydd i'r cwmni ac mae'n gweithio yn yr uned V6,75 8-litr.
Mae peiriannau V8 yn hysbys nid yn unig am eu tyniant a'u hymateb cythryblus llindag, ond hefyd am eu gweithrediad llyfn - ac mae hyn yn berthnasol yn llawn i'r 4.0 TFSI. Fodd bynnag, pan fydd injan V8 yn gweithredu fel V4, yn dibynnu ar y llwyth a'r cyflymder, mae ei gydrannau crankshaft a'i ddwyochrog yn dechrau cynhyrchu lefelau uchel o ddirgryniad torsional. Mae hyn yn ei dro yn arwain at ymddangosiad synau penodol sy'n treiddio i mewn i'r car. Gyda'i faint mawr, mae'r system wacáu hefyd yn cynhyrchu synau bas penodol sy'n anodd eu hatal, er gwaethaf y system rheoli llif nwy deallus gyda falfiau. Wrth chwilio am ffyrdd i leihau dirgryniad a sŵn, mae dylunwyr Audi wedi cymryd dull technolegol anarferol, gan greu dwy system unigryw - cynhyrchu gwrth-sain a dampio dirgryniad.
Diolch i'r broses fortecs ddwys yn ystod y llenwad a'r gyfradd losgi uwch, gellir cynyddu graddfa'r cywasgiad waeth beth fo presenoldeb turbocharging heb y risg o achosi tanio yn y broses hylosgi. Mae yna hefyd rai gwahaniaethau technolegol rhwng gwahanol fersiynau pŵer y 4.0 TFSI, megis defnyddio system cymeriant cylched sengl neu ddwbl, gwahanol leoliadau gweithredu’r turbochargers a phresenoldeb peiriant oeri olew ychwanegol yn yr unedau mwy pwerus. Mae gwahaniaethau strwythurol hefyd yn y crankshafts a'u prif gyfeiriannau, graddfa'r cywasgiad, cyfnodau'r dosbarthiad nwy a'r chwistrellwyr yn wahanol.
Rheoli sŵn gweithredol a dampio dirgryniad
Mae Rheoli Sŵn Gweithredol (ANC) yn gwrthweithio sŵn diangen trwy gynhyrchu "gwrth-sain". Gelwir yr egwyddor hon yn ymyrraeth ddinistriol: os yw dwy don sain o'r un amledd yn gorgyffwrdd, gellir "trefnu" eu amplitudau fel eu bod yn gwanhau ei gilydd. At y diben hwn, rhaid i'w amplitudes fod yr un peth, ond rhaid iddynt fod allan o gyfnod ar 180 gradd mewn perthynas â'i gilydd, hy rhaid iddynt fod mewn gwrthffas. Mae arbenigwyr hefyd yn galw'r broses hon yn "dileu sŵn gwrthdroi". Mae gan fodelau Audi, a fydd yn cynnig yr uned 4.0 TFSI newydd, bedwar meicroffon bach wedi'u hintegreiddio yn leinin y to. Mae pob un ohonynt yn cofrestru'r sbectrwm sŵn llawn yn yr ardal gyfagos. Yn seiliedig ar y signalau hyn, mae'r modiwl rheoli ANC yn creu llun sŵn gofodol gwahaniaethol, ac ar yr un pryd mae'r synhwyrydd cyflymder crankshaft yn darparu gwybodaeth am y paramedr hwn. Ym mhob ardal sydd wedi'i graddnodi ymlaen llaw lle mae'r system yn nodi sŵn annifyr, mae'n cynhyrchu sain dileu wedi'i fodiwleiddio'n fanwl gywir. Mae rheolaeth sŵn gweithredol yn barod i'w weithredu ar unrhyw adeg - p'un a yw'r system sain ymlaen neu i ffwrdd ac a yw'r sain yn cael ei chwyddo, ei lleihau, ac ati. Mae'r system hefyd yn gweithio waeth beth yw'r system y mae'r car wedi'i chyfarparu â hi.
Mae'r ffordd i leddfu'r dirgryniadau yn debyg iawn fel syniad. Mewn egwyddor, mae Audi yn defnyddio gosodiadau anhyblyg, chwaraeon ar gyfer mowntiau'r injan. Ar gyfer y 4.0 TFSI, mae peirianwyr wedi datblygu cromfachau mowntio gweithredol neu badiau sy'n anelu at ddileu dirgryniadau modur gydag osciliadau gwrthdroi wedi'u disodli. Elfen allweddol yn y system yw dyfais electromagnetig sy'n creu dirgryniadau. Mae ganddo fagnet parhaol a coil cyflym, y trosglwyddir ei symudiad trwy bilen hyblyg i siambr â hylif. Mae'r hylif hwn yn amsugno'r dirgryniadau a achosir gan y modur a'r rhai sy'n eu gwrthweithio. Ar yr un pryd, mae'r elfennau hyn yn cyfyngu dirgryniadau nid yn unig mewn dulliau gweithredu annodweddiadol fel V4, ond hefyd yn y modd V8 arferol, gyda sylw arbennig yn cael ei roi i segura.
(i ddilyn)
Testun: Georgy Kolev
2020-08-30
