4.0 TFSI двигател с гасене на цилиндри

Новият 4.0 TFSI, мощен V8 с двойни турбокомпресори, е оборудван с технология „цилиндър по поръчка“. При работа с частично натоварване четири от неговите цилиндри са деактивирани. Това намалява разхода на гориво средно с пет процента. За да се допълни тази система, има още две технологии: активно регулиране на шума (ANC) и активни крепежи на двигателя. Те гарантират, че пътниците в колата не чуват или чувстват смущаващ шум или вибрации, дори ако двигателят работи в четирицилиндров режим.

При новите 4.0 TFSI цилиндрите са деактивирани, ако натоварването на двигателя е ниско. Горната граница на дезактивацията, която да влезе в сила, в зависимост от скоростта на двигателя, е между около 25 и 40 процента от максималния въртящ момент, с други думи около 120 и 250 Нм (88,51 и 184,39 фунта-фута). В този работен диапазон средното ефективно налягане се повишава до осем бара.

Температурата на охлаждащата течност трябва да бъде най-малко 30 ° C (86 ° F) и трябва да бъде избрана трета предавка или по-висока. Двигателят трябва да работи с повече от обороти на празен ход, а именно между 960 и 3500 об / мин.

Ако тези предпоставки са изпълнени, системата затваря входните и изпускателните клапани от два цилиндъра на всяка банка. V8 продължава да работи като V4 с редовна поръчка за стрелба, но със сместа само в два цилиндъра, вместо в четири, се запалва при всяко въртене на коляновия вал. Вместо 1 – 5 – 4 – 8 – 6 – 3 – 7 – 2, след това заповедта за стрелба е 1 – 4 – 6 – 7; ефективността на активните цилиндри се увеличава, тъй като работните точки са изместени към по-големи натоварвания.

Интелигентна работа: подобрената система AVS

Необходимите клапани се затварят на четирите разпределителни вала чрез подобрена версия на системата за превключване на клапани Audi (AVS). Ръкавите му могат да се плъзгат отстрани електромагнитно и да имат допълнителна камера с нулев повдигане; тъй като това не мести последователите на гърбиците, пружините на клапаните поддържат клапаните затворени. В същото време системата за управление на двигателя изключва впръскването и запалването на горивото.

В дезактивираните цилиндри буталата продължават да се движат, защото се задвижват от коляновия вал; преди затварянето на клапаните горивните камери отново се пълнят с чист въздух и инжектирането и запалването на горивото се изключват. Този прием на свеж въздух понижава налягането в цилиндрите и намалява енергията, необходима за движение на буталата – важен фактор за повишена ефективност.

Веднага след като водачът натисне здраво педала на газта, дезактивираните цилиндри отново се врязват. Връщането към осемцилиндровата работа, подобно на процеса на дезактивиране на цилиндъра, протича толкова гладко и бързо, че е трудно да се забележи. Той е завършен средно само за 300 милисекунди. Действителното превключване естествено включва временен спад на ефективността, така че намалението на разхода на гориво се задава само за три секунди или повече след деактивиране на цилиндъра.

Следователно Audi е разработила логика на управление, която следи движението на педалите на газта и спирачката и волана от водача. Ако се установи неправилен образец, деактивирането на цилиндрите може да бъде възпрепятствано в определени ситуации, например в кръгово кръстовище или когато автомобилът се движи силно по междуградските пътища. Дезактивирането на цилиндъра с продължителност само няколко секунди би имало тенденция да увеличи разхода на гориво, а не да го намали.

Системата „цилиндър по поръчка“ е готова да работи през цялото време, дори в режим S на автоматичната трансмисия или динамичната настройка на задвижването на Audi. Спестява най-много гориво, когато колата се движи стабилно с умерена скорост, по обичайния начин на много главни пътища.

ANC и активни крепежи на двигателя

V8 двигателите се отличават не само със своята сила на дърпане и хармонична реакция на дросела, но и с гладката си работа. Това важи и за новото Audi 4.0 TFSI. Когато V8 двигателят работи като V4, коляновият вал и въртящите се компоненти са склонни да генерират по-висока торсионна вибрация в зависимост от товара и скоростта на двигателя. Това причинява шум от въздуха да достигне до интериора на автомобила. Изпускателната система, която е с големи размери, също излъчва барабанен шум, който е трудно да се потисне напълно, въпреки използването на интелигентна клапа с клапан. Целта е следователно да се намалят всички тези смущаващи шумове до ниво, което водачът и пътниците не могат да чуят.

ANC: шумът и противоположният шум се равнява на няма шум

Активният контрол на шума (ANC) противодейства на нежелания шум чрез генериране на подобен шум. Този принцип е известен като разрушителна интерференция: Ако две звукови вълни с една и съща честота се наслагват, амплитудите им – върховете и коритата, които определят звуковото налягане, могат да бъдат организирани така, че да се отменят. Амплитудите трябва да са със същата сила, но фазите, противоположни на 180 градуса. Експертите по акустика наричат ​​това „шумопотискане“.

Моделите на Audi, в които ще се предлага новият 4.0 TFSI, са оборудвани с четири малки микрофона; те се виждат в облицовката на покрива. Всеки от тях регистрира пълния спектър на шума в непосредствена близост до него. От тези сигнали управляващото устройство ANC изчислява диференцирано пространствено звуково изображение; информация за действителната скорост на двигателя също се получава от сензора на коляновия вал.

Във всички по-рано калибрирани зони, в които системата идентифицира смущаващ шум, той излъчва насочен, прецизно модулиран звук за анулиране. Особено предизвикателство е ANC да реагира особено бързо и точно в кратките периоди, през които се извършва дезактивиране или реактивиране на бутилките.

Активният контрол на шума е активен, когато е необходимо – независимо дали звуковата система е включена, деактивирана, силна, мека или приглушена. Той работи с която и да е инсталирана звукова система, дори и с Bang & Olufsen Advanced Sound System.

Активни крепежи на двигателя: противодействие на вибрациите за по-голяма усъвършенстване

Audi обикновено използва стабилни, спортни настройки за своите двигатели. Вече много години някои модели – по-специално A8 в горния край на гамата – и различни двигатели имат превключващи се електромагнитни опори. Те имат две работни настройки: при празен ход те имат “мека” характеристика, за да се предотврати достигането на шум и вибрации в интериора, но когато автомобилът се движи, се избира по-твърд амортисьор, за да се потисне вибрацията на двигателя.

Активният монтаж на двигателя, който Audi е разработил за 4.0 TFSI, прави тази технология решителна стъпка по-нататък – тя отменя вибрациите на двигателя с извънфазови контра-трептения. Ключовият компонент е електромагнитният задвижващ механизъм с осцилационна намотка. Това има бърз ход, който се предава чрез гъвкава диафрагма към хидравличната течност в монтажа, която също абсорбира колебателни движения от двигателя. В течността те се наслагват от движенията на задвижването и се анулират.

Управляващите устройства за активните опори на двигателя получават сигналите си от два източника. Скоростта на двигателя се определя от сензора на коляновия вал; тези сигнали се използват за изчисляване на точната фаза и честотата на сигнала на задвижването. Сензорите за ускорение на двата опори на двигателя предоставят данни, които определят амплитудата, необходима за отмяна на вибрацията.

Когато новият 4.0 TFSI работи в четирицилиндров режим, той генерира определено количество вибрации на двигателя и шум от барабани от това, което е известно като втори ред. Те не са типични за V8, но противовибрацията, генерирана от активните опори, ги намалява до неоткриваемо ниво.

При обороти на празен ход с всички осем цилиндъра в експлоатация възниква възбуждане на двигателя от четвърти ред. Това също до голяма степен се елиминира от активните опори на двигателя, така че изглежда, че двигателят работи още по-плавно.

www.audi-technology-portal.de

Related Articles

Вашият коментар