Prezentare motor Audi TFSI
2.0l TFSI este un motor strategic pe benzină pentru Audi și, în general, pentru grupul Volkswagen, deoarece echipează o mare parte din gama producătorului, de la mașini de oraș (Audi S1) la berlini mari de drum (Audi A6, Audi A7). În plus, este prezent în multe modele ale altor producători ai grupului.
Cea mai recentă evoluție a 2.0l TFSI, care a fost montată pe noul Audi A4 de la sfârșitul anului 2015, face parte din tendința „Dimensionarea drepturilor” și „Reducerea vitezei” (cum ar fi Mazda): aceasta este pentru a îmbunătăți performanțele motorului la gama medie și joasă, această gamă fiind mai reprezentativă pentru modurile reale de utilizare ale unui motor.
Această abordare ia opusul reducerii care constă în reducerea deplasării motoarelor cât mai mult posibil și reducerea numărului de cilindri. Astfel, 2.0l TFSI din ultima generație preia atât de la 1.8l TFSI, cât și de 2.0l TFSI (în versiunile sale cu cea mai mică putere).
Istoric
2.0l TFSI este un motor prezent în gama grupului Volkswagen din 2004. Prima generație a injecției directe turbo de 2.0l s-a bazat pe un bloc de benzină existent (EA 113), înainte de a fi bazat pe un bloc de motor dezvoltat specific pentru motoare cu injecție directă (EA 888).
Cu toate acestea, dezvoltarea motorului EA 113 nu a fost abandonată, în special în variantele sale sportive: a fost utilizat în generația anterioară Audi TTS și a șasea generație Golf R. Înlocuitorii lor folosesc acum EA 888.
Prima generație a motorului EA 888 a fost produsă de la mijlocul anului 2007. Motorul a îndeplinit apoi standardele de emisii Euro 4. A doua generație a acestui motor a apărut în septembrie 2008 pentru a îndeplini standardele Euro 5. A treia generație, comercializată de la sfârșitul anului 2011, a fost dezvoltată având în vedere standardele Euro 6.
Cea mai recentă evoluție a TFSI 2.0l, denumită generația 3B, a fost disponibilă de la sfârșitul anului 2015. Se anticipează implementarea evoluției standardelor Euro 6 aplicabile în 2017. Acestea necesită o reducere semnificativă a emisiilor de particule fine.
Arhitectură
TFSI de 2.0l este un 4 cilindri în benzină de linie poate fi montat atât în poziție longitudinală (Audi A4 de exemplu) cât și în poziție transversală (Audi A3 de exemplu). Se învârte în jurul unui bloc motor din fontă gri. Deplasarea de 2,0 l se obține printr-un alezaj de 82,5 mm pentru o cursă a pistonului de 92,8 mm. Prin urmare, este un motor de tip cursă lungă favorizând cuplul cu turație mică mai degrabă decât turațiile mari de rotație.
Motorul are 2 arbori de echilibrare. În cazul EA 113, acestea sunt adăpostite sub arborele cotit. Pentru EA 888, arborii au fost poziționați mai sus și sunt integrați în blocul motorului. Acest aranjament deasupra centrului de greutate al motorului face posibil să fie și mai eficient în ceea ce privește reducerea vibrațiilor (mai puțină mișcare de rotație în jurul axei arborelui cotit) pentru beneficiul confortului general.
În versiunea sa EA 113, raportul de compresie este de 10,5: 1. Versiunile mai puternice (cum ar fi a șasea generație de tip Golf R) au un raport de compresie mai mic de 9,8: 1. Toate motoarele din familia EA 888 au un raport de compresie de 9,6: 1, cu excepția notabilă a motorului care alimentează Audi S3, care are un raport de compresie redus la 9,3: 1. În cele din urmă, în ultima sa evoluție (3B), raportul de compresie este semnificativ mai mare (11,7: 1)
De la generația 2 a familiei EA 888, motorul este lubrifiat folosind o pompă de ulei reglată, de exemplu, debitul pompei poate fi redus independent de viteza de rotație a arborelui cotit.
Distribuție
Motoarele EA 113 folosesc sincronizarea curelei dințate, în timp ce motoarele din generația EA 888 folosesc sincronizarea lanțului. Supapele sunt acționate cu ajutorul zăvoarelor cu role.
Fiecare cilindru este echipat cu 4 supape (două la admisie, două la evacuare). În cazul motoarelor de primă generație de tip EA 113 și EA 888, distribuția variabilă a supapei se face numai la admisie într-un interval de 42 ° (60 ° în cazul EA 888). Generațiile următoare se pot baza pe sincronizarea variabilă a supapelor la admisie și evacuare.
Din generația 3 (și pe 2.0l TFSI montat longitudinal din generația 2), arborele cu came pe partea de evacuare este echipat cu AVS (sistemul Audi Valvelift): pentru fiecare supapă, arborele cu came are 2 profile de came diferite: unul potrivit pentru viteze mici, unul pentru viteze mari.
La turații mici (mai puțin de 3.000 rpm), supapele de evacuare sunt deschise doar pentru două treimi din cursa totală și pentru o perioadă limitată de timp. La viteză mare, supapele folosesc întreaga lor cursă și se deschid mai mult.
AVS ajută la promovarea disponibilității cuplului la turații mici, împiedicând întoarcerea gazelor de eșapament în interiorul cilindrului, asigurând în același timp un nivel ridicat de putere la turațiile cele mai mari. Selectarea profilului camei se face prin mișcarea transversală a arborelui cu came.
Pentru motoarele de generația 3B, AVS este acum montat pe arborele cu came de admisie și nu mai este pe partea de evacuare. Această modificare a aspectului a fost dictată de faptul că motorul poate funcționa, de asemenea, potrivit ciclului clasic Beau de Rochas sau conform unui ciclu inspirat din ciclul Miller.
Spre deosebire de ciclul clasic Miller, care constă în închiderea supapei de admisie târziu când motorul se află în faza de compresie (pistonul se întoarce în cilindru), Audi a ales în schimb o durată scurtă a supapelor de admisie (unghiul arborelui cotit de 140 °), ridicarea inferioară a supapei și închiderea prematură (înainte ca pistonul să atingă punctul mort jos în faza sa de coborâre). În ambele cazuri, obiectivul rămâne același: având în vedere că există mai puțin aer admis în cilindru, faza de compresie necesită mai puțină energie și faza de expansiune (cea care produce de fapt energie), mai lungă decât faza de compresie, face posibilă pentru a obține o eficiență mai bună a motorului.
Acest tip de ciclu este folosit de mulți ani pe vehiculele hibride Toyota (ciclul Aktinson) și mai recent pe alte motoare de la producătorul japonez (Toyota 1.2l turbo). Este deosebit de eficient la sarcini mici și jumătate, unde motorul oferă o eficiență mai bună. Pe de altă parte, sub sarcină mare, puterea este limitată.