Test Drive Jajaran Mesin Audi - Bagian 1: 1.8 TFSI

Kisaran unit penggerak merek adalah lambang solusi teknologi tinggi yang luar biasa.

Seri tentang mobil paling menarik perusahaan

Jika kita mencari contoh strategi ekonomi berwawasan ke depan yang memastikan pembangunan berkelanjutan perusahaan, maka Audi dapat menjadi contoh yang sangat baik dalam hal ini. Tidak mungkin bahwa di tahun 70-an, siapa pun dapat membayangkan fakta bahwa saat ini perusahaan dari Ingolstadt akan menjadi pesaing yang setara dengan nama mapan seperti Mercedes-Benz. Jawaban atas alasan tersebut sebagian besar dapat ditemukan dalam slogan merek "Kemajuan melalui teknologi", yang merupakan dasar dari jalan sulit yang berhasil dilalui ke segmen premium. Area di mana tidak ada yang berhak berkompromi dan hanya menawarkan yang terbaik. Apa yang Audi dan hanya segelintir perusahaan lain dapat lakukan memastikan bahwa mereka diminati untuk produk mereka dan mencapai parameter serupa, tetapi juga beban besar, membutuhkan gerakan konstan di ujung pisau cukur teknologi.

Sebagai bagian dari Grup VW, Audi memiliki peluang untuk memanfaatkan sepenuhnya peluang pengembangan perusahaan besar. Apa pun masalah yang dimiliki VW, dengan pengeluaran R&D tahunannya hampir 10 miliar euro, grup ini menduduki puncak daftar 50 perusahaan dengan investasi tertinggi di lapangan, mengungguli raksasa seperti Samsung Electronics, Microsoft, Intel, dan Toyota (di mana nilai ini mencapai lebih dari 7 miliar euro). Dengan sendirinya, Audi mendekati BMW dalam parameter ini, dengan investasi mereka sebesar 4,0 miliar euro. Namun, sebagian dari dana yang diinvestasikan di Audi secara tidak langsung berasal dari kas umum grup VW, karena perkembangannya juga digunakan oleh merek lain. Di antara bidang utama kegiatan ini adalah teknologi untuk produksi struktur ringan, elektronik, transmisi, dan, tentu saja, penggerak. Dan sekarang kita sampai pada inti dari bahan ini, yang merupakan bagian dari seri kami, yang merupakan solusi modern di bidang mesin pembakaran internal. Namun, sebagai divisi elit VW, Audi juga mengembangkan rangkaian powertrain khusus yang dirancang terutama atau khusus untuk kendaraan Audi, dan kami akan memberi tahu Anda tentangnya di sini.

1.8 TFSI: model teknologi tinggi dalam segala hal

Sejarah mesin TFSI empat silinder segaris Audi dimulai sejak pertengahan 2004, ketika turbocharger bensin injeksi langsung EA113 pertama di dunia dirilis sebagai TFSI 2.0. Dua tahun kemudian, versi Audi S3 yang lebih bertenaga muncul. Pengembangan konsep modular EA888 dengan penggerak poros bubungan dengan rantai praktis dimulai pada tahun 2003, sesaat sebelum diperkenalkannya EA113 dengan timing belt.

Namun, EA888 dibangun dari bawah ke atas sebagai mesin global untuk Grup VW. Generasi pertama diperkenalkan pada tahun 2007 (sebagai 1.8 TFSI dan 2.0 TFSI); dengan diperkenalkannya sistem timing katup variabel Audi Valvelift dan sejumlah tindakan untuk mengurangi gesekan internal, generasi kedua tercatat pada tahun 2009, dan generasi ketiga (2011 TFSI dan 1.8 TFSI) menyusul pada akhir tahun 2.0. Seri EA113 dan EA888 empat silinder telah mencapai kesuksesan luar biasa untuk Audi, memenangkan total sepuluh penghargaan International Engine of the Year yang bergengsi dan 10 Mesin Terbaik. Tugas para insinyur adalah membuat mesin modular dengan perpindahan 1,8 dan 2,0 liter, diadaptasi untuk pemasangan melintang dan memanjang, dengan gesekan dan emisi internal yang berkurang secara signifikan, memenuhi persyaratan baru, termasuk Euro 6, dengan peningkatan kinerja. daya tahan dan penurunan berat badan. Berdasarkan EA888 Generasi 3, EA888 Generasi 3B dibuat dan diperkenalkan tahun lalu, beroperasi dengan prinsip yang mirip dengan prinsip Miller. Kita akan membicarakan ini nanti.

Ini kedengarannya bagus, tetapi seperti yang akan kita lihat, dibutuhkan banyak pekerjaan pengembangan untuk mencapainya. Berkat peningkatan torsi dari 250 menjadi 320 Nm dibandingkan pendahulunya 1,8 liter, desainer kini dapat mengubah rasio roda gigi menjadi rasio yang lebih panjang, yang juga mengurangi konsumsi bahan bakar. Kontribusi besar untuk yang terakhir adalah solusi teknologi penting, yang kemudian digunakan oleh sejumlah perusahaan lain. Ini adalah pipa knalpot yang terintegrasi ke dalam head, yang memberikan kemampuan untuk dengan cepat mencapai suhu operasi dan mendinginkan gas di bawah beban tinggi dan menghindari kebutuhan untuk memperkaya campuran. Solusi semacam itu sangat rasional, tetapi juga sangat sulit untuk diterapkan, mengingat perbedaan suhu yang sangat besar antara cairan di kedua sisi pipa pengumpul. Namun, keuntungannya juga termasuk kemungkinan desain yang lebih kompak, yang selain mengurangi bobot, menjamin jalur gas yang lebih pendek dan lebih optimal ke turbin dan modul yang lebih kompak untuk pengisian paksa dan pendinginan udara terkompresi. Secara teoritis, ini juga terdengar orisinal, tetapi implementasi praktisnya merupakan tantangan nyata bagi para profesional casting. Untuk mencetak kepala silinder yang rumit, mereka membuat proses khusus menggunakan hingga 12 hati metalurgi.

Kontrol pendinginan yang fleksibel

Faktor penting lainnya dalam mengurangi konsumsi bahan bakar dikaitkan dengan proses pencapaian suhu operasi pendingin. Sistem kontrol cerdas yang terakhir memungkinkannya menghentikan peredarannya sepenuhnya hingga mencapai suhu operasi, dan ketika ini terjadi, suhu terus dipantau tergantung pada beban mesin. Merancang area di mana cairan pendingin membanjiri pipa knalpot, di mana terdapat gradien suhu yang signifikan, merupakan tantangan besar. Untuk ini, model komputer analitik yang kompleks dikembangkan, termasuk komposisi total gas / aluminium / pendingin. Karena kekhususan pemanasan lokal yang kuat dari cairan di area ini dan kebutuhan umum untuk kontrol suhu yang optimal, modul kontrol rotor polimer digunakan, yang menggantikan termostat tradisional. Jadi, pada tahap pemanasan, sirkulasi cairan pendingin terhalang sepenuhnya.

Semua katup eksternal tertutup dan air di jaket membeku. Sekalipun kabin perlu dipanaskan dalam cuaca dingin, sirkulasi tidak diaktifkan, tetapi digunakan sirkuit khusus dengan pompa listrik tambahan, di mana aliran bersirkulasi di sekitar manifold buang. Solusi ini memungkinkan Anda memberikan suhu yang nyaman di dalam kabin lebih cepat, sambil mempertahankan kemampuan untuk menghangatkan mesin dengan cepat. Saat katup yang sesuai dibuka, sirkulasi cairan yang intensif di dalam mesin dimulai - ini adalah seberapa cepat suhu pengoperasian oli tercapai, setelah itu katup pendinginnya terbuka. Temperatur cairan pendingin dipantau secara real time tergantung pada beban dan kecepatan, mulai dari 85 hingga 107 derajat (tertinggi pada kecepatan dan beban rendah) atas nama keseimbangan antara pengurangan gesekan dan pencegahan ketukan. Dan itu belum semuanya - bahkan saat mesin mati, pompa listrik khusus terus mengalirkan cairan pendingin melalui kaos yang peka terhadap bisul di kepala dan turbocharger untuk menghilangkan panas darinya dengan cepat. Yang terakhir tidak memengaruhi bagian atas kemeja untuk menghindari hipotermia yang cepat.

Dua nozel per silinder

Khusus untuk mesin ini, guna mencapai level emisi Euro 6, Audi untuk pertama kalinya memperkenalkan sistem injeksi dengan dua nozel per silinder - satu untuk injeksi langsung dan satu lagi untuk intake manifold. Kemampuan untuk mengontrol injeksi secara fleksibel setiap saat menghasilkan pencampuran bahan bakar dan udara yang lebih baik dan mengurangi emisi partikulat. Tekanan di bagian injeksi langsung telah ditingkatkan dari 150 menjadi 200 bar. Saat yang terakhir tidak bekerja, bahan bakar juga disirkulasikan melalui sambungan bypass melalui injektor di intake manifold untuk mendinginkan pompa bertekanan tinggi.

Saat mesin dihidupkan, campuran diambil oleh sistem injeksi langsung, dan injeksi ganda dilakukan untuk memastikan pemanasan katalis yang cepat. Strategi ini menghasilkan pencampuran yang lebih baik pada suhu rendah tanpa membanjiri bagian logam dingin dari mesin. Hal yang sama berlaku untuk beban berat untuk menghindari ledakan. Berkat sistem pendingin manifold buang dan desainnya yang ringkas, dimungkinkan untuk menggunakan turbocharger jet tunggal (RHF4 dari IHI) dengan probe lambda di depannya dan housing yang terbuat dari bahan yang lebih murah.

Ini menghasilkan torsi maksimum 320 Nm pada 1400 rpm. Yang lebih menarik adalah distribusi tenaga dengan nilai maksimal 160 hp. tersedia pada 3800 rpm (!) dan tetap pada level ini hingga 6200 rpm dengan potensi signifikan untuk peningkatan lebih lanjut (dengan demikian menginstal versi berbeda dari 2.0 TFSI, yang meningkatkan tingkat torsi dalam kisaran rpm tinggi). Dengan demikian, peningkatan tenaga dibandingkan pendahulunya (sebesar 12 persen) dibarengi dengan penurunan konsumsi bahan bakar (sebesar 22 persen).

(mengikuti)

Teks: Georgy Kolev