Прелазак на технологију директног убризгавања бензина FSI, Audi почела производња мотора нове генерације, који у погледу ефикасности означавају огроман корак напред. У поређењу са конвенционалним моторима са убризгавањем бензина у усисну грану, мотор са директним убризгавањем има већу динамику и снагу, обезбеђује већи обртни момент и смањење потрошње горива до 15 одсто.
Ово је првенствено омогућено пуњењем слој по слој у режиму делимичног оптерећења. То значи да је запаљива смеша потребна само у близини свећице, а остатак коморе за сагоревање је испуњен значајним вишком ваздуха. Захваљујући томе, мотор не треба гасити. Поред тога, директно убризгавање смањује губитак топлоте. То значи да га слојеви ваздуха око облака мешавине изолују од цилиндра и главе цилиндра.
За разлику од мотора са убризгавањем у колектору, гориво се убризгава директно у комору за сагоревање. Ињектор, који се напаја горивом преко пумпе са једним клипом и заједничког водова за гориво, налази се са стране главе цилиндра. Вентил ињектор дозира гориво са прецизношћу од милисекунде и под притисцима до 110 бара.
Принцип директног убризгавања бензина: 1 - гориво, 2 - ваздух, 3 - вентил за гас (електронска педала гаса). 4 - усисни колектор, 5 - ињектори вентила, 6 - мотор.
Шематски приказ система Bosch-MED (електронски систем управљања за моторе са директним убризгавањем горива)
Гориво се убризгава у режиму слојевитог пуњења током такта компресије. Након тога се покреће ваздухом, који се уноси у комору за сагоревање. Ваздух се, заузврат, покреће у циљано кретање захваљујући покретном поклопцу у усисној грани, усисном каналу и посебном облику дна клипа.
Након овога постиже се неопходан ефекат слојевите дистрибуције горива у пуњењу: облак горива, који заједно са ваздухом формира запаљиву смешу и шири се унутар ограниченог простора, налази се око свећице у тренутку паљења. Због великог угла ширења млаза, облак горива једва долази у контакт са дном клипа, поред тога, након сагоревања, између запаљене смеше и зида цилиндра налази се изолациони слој ваздуха. Као резултат, расипање топлоте кроз блок цилиндра је смањено, што повећава ефикасност. мотор.
Блок цилиндара и димензије првог представника нове генерације мотора су идентични блоку цилиндара и димензијама обичних дволитарских А4 и А6 јединица. Овај мотор је опремљен цоммон раил системом за убризгавање горива и пумпом за убризгавање са једним клипом. Глава цилиндра има четири вентила уместо пет, што обезбеђује слободан простор за ињектор вентила.
Усисни разводник променљиве дужине састоји се од два степена, тако да обезбеђује две дужине усисног разводника: за велике и мале брзине. Подешавач брегастог вратила који стално ради обезбеђује одговарајућу контролу времена отварања вентила. На издувној страни налази се једна од главних компоненти неопходних за ефикасно смањење токсичности издувних гасова – систем за рециркулацију издувних гасова. Овај систем ради ефикасније од претходних система, преусмеравајући до 30 процената издувних гасова у комору за сагоревање.
Систем Tumble
Да би се постигло слојевито пуњење, убризгавање, проток ваздуха унутар цилиндра и геометрија коморе за сагоревање морају бити оптимално усклађени једни са другима. За контролу протока ваздуха у усисном тракту користи се систем Tumble (tumble на енглеском значи "сомерсаулт, преврнути"). Помоћу посебне преграде, улазни канал је подељен на горњу и доњу половину. Усисни канали се налазе у глави цилиндра, а специјални поклопци се налазе на бочној страни главе, у прирубничком мултифункционалном модулу. Предпригушивач усмерава ваздух или само кроз врх или кроз цео попречни пресек.
Да би се постигао интензиван цилиндрични проток у комори за сагоревање, у режиму слојевитог пуњења, затвара се посебан вентил, а са њим и један од два канала. У овом режиму, гориво се убризгава само у последњој трећини кретања клипа нагоре, односно током компресије. Захваљујући комбинацији циљаног протока ваздуха и посебне геометрије клипа са јасно дефинисаном шупљином коморе за сагоревање, фино распршено гориво је оптимално концентрисано око свећице и поуздано се пали.
Систем Tumble, прво, омогућио је да се по први пут постигне комбинација економичног слојевитог режима пуњења и веома високих вредности снаге и обртног момента. При великим брзинама мотора FSI ради као конвенционални мотор са убризгавањем у усисну грану, али је због веће компресије ефикасност већа. мотор се повећава.