Preorientovaním sa na technológiu priameho vstrekovania benzínu FSI uviedla Audi na trh novú generáciu motorov, ktoré sú efektívnejšie než kedykoľvek predtým. znamenať obrovský skok vpred. V porovnaní s bežnými motormi so vstrekovaním benzínu do sacieho potrubia má motor s priamym vstrekovaním väčšiu dynamiku a výkon, poskytuje väčší krútiaci moment a zníženie spotreby paliva až o 15 percent.
Umožnilo to predovšetkým nabíjanie po vrstvách v režime čiastočného zaťaženia. To znamená, že horľavá zmes je potrebná len v blízkosti zapaľovacej sviečky a zvyšok spaľovacej komory je naplnený výrazným prebytkom vzduchu. Vďaka tomu nie je potrebné priškrtiť motor. Priame vstrekovanie navyše znižuje tepelné straty. To znamená, že vrstvy vzduchu okolo oblaku zmesi ju izolujú od valca a hlavy valca.
Na rozdiel od motora so vstrekovacím potrubím sa palivo vstrekuje priamo do spaľovacej komory. Vstrekovač, ktorý je zásobovaný palivom cez jednopiestové čerpadlo a spoločné palivové vedenie, je umiestnený na boku hlavy valcov. Ventilový vstrekovač dávkuje palivo s presnosťou na milisekúndu a pri tlaku až 110 barov.
Princíp priameho vstrekovania benzínu: 1 - palivo, 2 - vzduch, 3 - škrtiaci ventil (elektronický plynový pedál). 4 - sacie potrubie, 5 - vstrekovače ventilov, 6 - motor.
Schematické znázornenie systému Bosch-MED (elektronický riadiaci systém pre motory s priamym vstrekovaním paliva)
Palivo sa vstrekuje v režime vrstveného plnenia počas kompresného zdvihu. Potom sa uvedie do pohybu vzduchom, ktorý sa privedie do spaľovacej komory. Vzduch je zas uvedený do cieleného pohybu vďaka pohyblivej klapke v sacom potrubí, saciemu kanálu a špeciálnemu tvaru dna piestu.
Potom sa dosiahne potrebný efekt vrstveného rozloženia paliva v náplni: okolo zapaľovacej sviečky sa v momente zapálenia nachádza oblak paliva, ktorý spolu so vzduchom tvorí horľavú zmes a šíri sa v obmedzenom priestore. Vďaka veľkému uhlu rozpínania prúdu sa oblak paliva takmer nedostane do kontaktu s dnom piestu, navyše po spaľovaní sa medzi zapálenou zmesou a stenou valca nachádza izolačná vrstva vzduchu. V dôsledku toho sa znižuje odvod tepla cez blok valcov, čo zvyšuje účinnosť. motora.
Blok valcov a rozmery prvého zástupcu novej generácie motorov sú zhodné s blokom valcov a rozmermi bežných dvojlitrových agregátov A4 a A6. Tento motor je vybavený systémom vstrekovania paliva Common Rail a jedným piestovým vstrekovacím čerpadlom. Hlava valcov má štyri ventily namiesto piatich, čo poskytuje voľný priestor pre vstrekovač ventilu.
Nasávacie potrubie s premenlivou dĺžkou pozostáva z dvoch stupňov, takže poskytuje dve dĺžky sacieho potrubia: pre vysoké a nízke rýchlosti. Trvale pracujúci nastavovač vačkového hriadeľa zaisťuje primeranú kontrolu doby otvorenia ventilu. Na strane výfuku je umiestnený jeden z hlavných komponentov nevyhnutných pre efektívne znižovanie toxicity výfukových plynov – systém recirkulácie výfukových plynov. Tento systém funguje efektívnejšie ako predchádzajúce systémy a odvádza až 30 percent výfukových plynov do spaľovacej komory.
Tumble System
Aby sa dosiahlo vrstvené nabíjanie, vstrekovanie, prúdenie vzduchu vo valci a geometria spaľovacej komory musia byť navzájom optimálne prispôsobené. Na reguláciu prúdenia vzduchu v sacom trakte sa používa systém Tumble (tumble v angličtine znamená "somersault"). Pomocou špeciálnej prepážky je vstupný kanál rozdelený na hornú a dolnú polovicu. Sacie kanály sú umiestnené v hlave valcov a špeciálne klapky sú umiestnené na boku hlavy v prírubovom multifunkčnom module. Predtlmič smeruje vzduch buď len cez vrch alebo cez celý prierez.
Aby sa dosiahlo intenzívne valcové prúdenie v spaľovacej komore, v režime vrstveného plnenia je uzavretý špeciálny ventil a s ním jeden z dvoch kanálov. V tomto režime sa palivo vstrekuje až v poslednej tretine pohybu piesta nahor, teda pri kompresii. Vďaka kombinácii cieleného prúdenia vzduchu a špeciálnej geometrie piesta s jasne definovanou dutinou spaľovacieho priestoru sa jemne rozprášené palivo optimálne koncentruje okolo zapaľovacej sviečky a spoľahlivo sa zapáli.
Systém Tumble po prvé umožnil dosiahnuť kombináciu ekonomického režimu vrstveného nabíjania a veľmi vysokých hodnôt výkonu a krútiaceho momentu. Pri vysokých otáčkach motor FSI funguje ako bežný motor so vstrekovaním do zberného potrubia, ale vďaka vyššiemu kompresnému pomeru sa zvyšuje účinnosť. motor sa zvyšuje.
(Pôvodná verzia článku je uverejnená na webovej stránke audimanual.ru)