Okretanjem FSI tehnologiji izravnog ubrizgavanja benzina, Audi je lansirao novu generaciju motora koji su učinkovitiji nego ikad prije. označavaju veliki skok naprijed. U usporedbi s konvencionalnim motorima s ubrizgavanjem benzina u usisnu granu, motor s izravnim ubrizgavanjem ima veću dinamiku i snagu, omogućuje veći okretni moment i smanjenje potrošnje goriva do 15 posto.
To je prvenstveno omogućeno slojevitim punjenjem u načinu djelomičnog opterećenja. To znači da je zapaljiva smjesa potrebna samo u blizini svjećice, a ostatak komore za izgaranje ispunjen je značajnim viškom zraka. Zahvaljujući tome, motor ne treba gasiti. Osim toga, izravno ubrizgavanje smanjuje gubitak topline. To znači da je slojevi zraka oko oblaka smjese izoliraju od cilindra i glave motora.
Za razliku od motora s višestrukim ubrizgavanjem, gorivo se ubrizgava izravno u komoru za izgaranje. Injektor, koji se opskrbljuje gorivom preko pumpe s jednim klipom i zajedničkog voda za gorivo, nalazi se na bočnoj strani glave cilindra. Ventilska mlaznica dozira gorivo s preciznošću u milisekundi i pri tlaku do 110 bara.
Princip izravnog ubrizgavanja benzina: 1 - gorivo, 2 - zrak, 3 - prigušni ventil (elektronska papučica gasa). 4 - usisni razvodnik, 5 - mlaznice ventila, 6 - motor.
Shematski prikaz Bosch-MED sustava (elektronički upravljački sustav za motore s izravnim ubrizgavanjem goriva)
Gorivo se ubrizgava u slojevitom načinu punjenja tijekom takta kompresije. Nakon toga se pokreće zrakom koji se uvodi u komoru za izgaranje. Zrak se zauzvrat ciljano kreće zahvaljujući pomičnoj zaklopci u usisnom razvodniku, usisnom kanalu i posebnom obliku dna klipa.
Nakon toga se postiže potreban učinak slojevitog rasporeda goriva u naboju: oko svjećice se u trenutku paljenja nalazi oblak goriva koji zajedno sa zrakom tvori zapaljivu smjesu i širi se u ograničenom prostoru. Zbog velikog kuta širenja mlaza, oblak goriva teško dolazi u dodir s dnom klipa; osim toga, nakon izgaranja, između zapaljene smjese i stijenke cilindra nalazi se izolacijski sloj zraka. Zbog toga se smanjuje rasipanje topline kroz blok cilindra, što povećava učinkovitost. motor.
Blok cilindra i dimenzije prvog predstavnika nove generacije motora identični su bloku i dimenzijama cilindra običnih dvolitrenih A4 i A6 jedinica. Ovaj motor opremljen je zajedničkim sustavom ubrizgavanja goriva i pumpom za ubrizgavanje s jednim klipom. Glava cilindra ima četiri ventila umjesto pet, što osigurava slobodan prostor za injektor ventila.
Usisni razvodnik promjenjive duljine sastoji se od dva stupnja, tako da osigurava dvije duljine usisnog razvodnika: za velike i niske brzine. Stalno aktivan regulator bregastog vratila osigurava odgovarajuću kontrolu vremena otvaranja ventila. Na ispušnoj strani nalazi se jedna od glavnih komponenti potrebnih za učinkovito smanjenje toksičnosti ispušnih plinova – sustav recirkulacije ispušnih plinova. Ovaj sustav radi učinkovitije od prethodnih sustava, preusmjeravajući do 30 posto ispušnih plinova u komoru za izgaranje.
Tumble sustav
Kako bi se postiglo stratificirano punjenje, ubrizgavanje, protok zraka unutar cilindra i geometrija komore za izgaranje moraju biti međusobno optimalno usklađeni. Za kontrolu protoka zraka u usisnom traktu koristi se sustav Tumble (tumble na engleskom znači "salto"). Pomoću posebne pregrade ulazni kanal je podijeljen na gornju i donju polovicu. Usisni kanali nalaze se u glavi cilindra, a posebni zaklopci smješteni su na bočnoj strani glave, u prirubničkom višenamjenskom modulu. Predprigušivač usmjerava zrak ili samo kroz vrh ili kroz cijeli poprečni presjek.
Za postizanje intenzivnog cilindričnog strujanja u komori za izgaranje, u slojevitom režimu punjenja, zatvara se poseban ventil, a time i jedan od dva kanala. U ovom načinu rada gorivo se ubrizgava samo u zadnjoj trećini kretanja klipa prema gore, odnosno tijekom kompresije. Zahvaljujući kombinaciji ciljanog protoka zraka i posebne geometrije klipa s jasno definiranom šupljinom komore za izgaranje, fino raspršeno gorivo optimalno je koncentrirano oko svjećice i pouzdano se pali.
Sustav Tumble, prvo, omogućio je po prvi put postizanje kombinacije ekonomičnog stratificiranog načina punjenja i vrlo visokih vrijednosti snage i momenta. Pri visokim okretajima, FSI motor radi kao konvencionalni motor s višestrukim ubrizgavanjem, ali zahvaljujući većem omjeru kompresije, učinkovitost je povećana. motor povećava.
(Izvorna verzija članka objavljena je na web stranici «AUDImanual.ru»)