Zwracając się do technologii bezpośredniego wtrysku benzyny FSI, Audi wprowadziło na rynek nową generację silników, które pod względem wydajności. oznacza ogromny skok do przodu. W porównaniu z konwencjonalnymi silnikami z wtryskiem benzyny do kolektora dolotowego, silnik z wtryskiem bezpośrednim jest bardziej dynamiczny i mocniejszy, zapewnia większy moment obrotowy i zmniejsza zużycie paliwa nawet o 15 procent.
Stało się to możliwe przede wszystkim dzięki ładowaniu warstwowemu w trybie częściowego obciążenia. Oznacza to, że palna mieszanka jest potrzebna tylko w okolicy świecy zapłonowej, a pozostała część komory spalania jest wypełniona znacznym nadmiarem powietrza. Dzięki temu silnika nie da się zdławić. Ponadto przy wtrysku bezpośrednim zmniejszają się straty ciepła. Oznacza to, że warstwy powietrza wokół chmury mieszanki izolują ją od cylindra i głowicy cylindrów.
W przeciwieństwie do silnika z wtryskiem do kolektora dolotowego, paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do komory spalania. Dysza zasilana paliwem za pomocą pojedynczej pompy nurnikowej i wspólnego przewodu paliwowego znajduje się z boku głowicy cylindrów. Wtryskiwacz zaworowy dozuje paliwo z milisekundową precyzją i pod ciśnieniem do 110 barów.
Zasada bezpośredniego wtrysku benzyny: 1 - paliwo, 2 - powietrze, 3 - przepustnica (elektroniczny pedał przyspieszenia). 4 - rurociąg wlotowy, 5 - wtryskiwacze zaworowe, 6 - silnik.
Schematyczne przedstawienie systemu Bosch-MED (elektroniczny układ sterowania do silników z bezpośrednim wtryskiem paliwa)
Paliwo jest wtryskiwane w trybie doładowania warstwowego podczas suwu sprężania. Następnie bierze udział w ruchu powietrza, które jest wpuszczane do komory spalania. Powietrze z kolei wprawiane jest w ukierunkowany ruch dzięki ruchomej klapce w kolektorze dolotowym, kanale dolotowym oraz specjalnemu kształtowi denka tłoka.
Następnie uzyskuje się pożądany efekt warstwowego rozprowadzenia paliwa w ładunku: chmura paliwa, która wraz z powietrzem tworzy palną mieszaninę i rozprzestrzenia się na ograniczonej przestrzeni, do momentu zapłonu tworzy się wokół świecy. Ze względu na duży kąt rozprężania strumienia chmura paliwa prawie nie styka się z denkiem tłoka, ponadto po spaleniu między zapaloną mieszanką a ścianą cylindra znajduje się izolująca warstwa powietrza. W rezultacie zmniejsza się rozpraszanie ciepła przez blok cylindrów, co zwiększa wydajność. silnik.
Blok cylindrów i wymiary pierwszego przedstawiciela silników nowej generacji są identyczne z blokiem cylindrów i wymiarami konwencjonalnych dwulitrowych jednostek A4 i A6. Silnik ten jest wyposażony w układ wtrysku paliwa Common Rail oraz pompę wtryskową z jednym tłokiem. Głowica cylindrów ma nie pięć, ale cztery zawory, co zapewnia wolne miejsce na wtryskiwacz zaworowy.
Kolektor dolotowy o zmiennej długości kanałów składa się z dwóch stopni, dzięki czemu zapewnia dwie długości ścieżki: dla wysokich i niskich prędkości. Stały nastawnik wałka rozrządu zapewnia odpowiednią kontrolę czasów otwarcia zaworów. Po stronie wydechowej znajduje się jeden z głównych elementów niezbędnych do skutecznego zmniejszenia toksyczności spalin - układ recyrkulacji spalin. System ten działa wydajniej niż poprzednie systemy, kierując do komory spalania do 30 procent spalin.
System bębnowania
Aby wdrożyć ładowanie warstwowe, konieczne jest optymalne dopasowanie wtrysku, przepływu powietrza w cylindrze i geometrii komory spalania. System Tumble służy do sterowania przepływem powietrza w przewodzie dolotowym (tumble po angielsku oznacza «salto, salto»). Poprzez specjalną przegrodę kanał wlotowy jest podzielony na górną i dolną połowę. Kanały ssące znajdują się w głowicy cylindrów, a specjalne amortyzatory znajdują się z boku głowicy, w kołnierzowym module wielofunkcyjnym. Przepustnica górna kieruje powietrze albo tylko od góry, albo przez cały przekrój.
W celu uzyskania intensywnego cylindrycznego przepływu w komorze spalania, w trybie ładowania warstwowego zamyka się specjalny tłumik, a wraz z nim jeden z dwóch kanałów. W tym trybie paliwo jest wtryskiwane tylko w ostatniej jednej trzeciej ruchu tłoka w górę, czyli podczas sprężania. Dzięki połączeniu ukierunkowanego przepływu powietrza i specjalnej geometrii tłoka, który ma wyraźną komorę spalania, drobno rozpylone paliwo jest optymalnie skoncentrowane wokół świecy zapłonowej i zapala się niezawodnie.
Po pierwsze, system Tumble po raz pierwszy umożliwił połączenie ekonomicznego trybu ładowania warstwowego z bardzo wysokimi wartościami mocy i momentu obrotowego. Przy wysokich prędkościach obrotowych silnik FSI pracuje jak konwencjonalny silnik z wtryskiem rurowym, ale ze względu na większą wydajność sprężania. silnik wzrasta.
Komentarze gości