Newsletter

Regulamin

Reklama

Mechanika - Żródła napędu - silniki stosowane obecnie oraz w przyszłości

Audi SQ7 TDI - silnik

Audi SQ7 TDI - silnik

320 kW (435 KM) i moment obrotowy 900 Nm. Nowe Audi SQ7 TDI to najmocniejszy na rynku SUV z silnikiem Diesla.

 

Doładowanie: trzy współpracujące ze sobą urządzenia

Silnik 4.0 TDI przebudowano od podstaw. Jego gwarantujące dużą dynamikę osiągi są dużo lepsze niż te, którymi może pochwalić się konkurencja, a spalanie jest niewielkie. Motor V8 czerpie swą moc z 3956 cm3 pojemności skokowej. Dwie turbosprężarki załączają się selektywnie, zgodnie z koncepcją ładowania stopniowego, ponieważ przy niższym i średnim obciążeniu spaliny dopływają tylko do jednej z nich. Druga turbina włącza się dopiero przy wyższych obciążeniach. Elektrycznie napędzana sprężarka (EAV), zwłaszcza w dolnym zakresie obrotów, uzupełnia pracę dwóch turbosprężarek, dając dynamiczny zryw przy ruszaniu. Nowy SUV o mocy 320 kW (435 KM) i momencie obrotowym 900 Nm, dostępnym w przedziale od 1000 do 3250 obr./min., ustanawia nowe rekordy w swoim segmencie. Od 0 do 100 km/h przyspiesza w 4,8 sekundy, a jego prędkość maksymalną ograniczono elektronicznie do 250 km/h. Wg. norm Nowego Europejskiego Cyklu Jazdy (NEFZ), samochód spala 7,4 litra paliwa na 100 kilometrów. Odpowiada to emisji 194 g CO2 na km.

Koncepcja ładowania i sieć elektryczna: elektryczna sprężarka EAV i 48-woltowa instalacja pokładowa

W nowym Audi SQ7 TDI, po raz pierwszy na świecie w seryjnie produkowanym samochodzie, zamontowano elektrycznie napędzaną sprężarkę (EAV). Dodatkowa moc generowana przez EAV wspiera silnik 4.0 TDI podczas startu i przyspieszania przy niskich obciążeniach. Kierowca odczuwa ten proces jako zwiększoną dynamikę bez „turbodziury”. Sprężarkę umieszczono blisko silnika, w ścieżce wylotowej powietrza z intercoolera. Ponieważ EAV nie potrzebuje energii spalin do wytwarzania ciśnienia, sprężarka może rozpocząć pracę w dowolnym czasie, co rozwiązuje problem tradycyjnych słabości klasycznych turbosprężarek. Dzięki takiemu rozwiązaniu, „turbodziura” przeszła do historii. EAV w czasie krótszym niż 250 milisekund dostarcza silnikowi energii ładowania potrzebnej do dynamicznego generowania mocy. Napędzane kompaktowym silnikiem elektrycznym koło kompresji rozpędza się do prędkości 70 tysięcy obrotów na minutę. W ten sposób motor 4.0 TDI generuje swoją potężną siłę bez zauważalnego opóźnienia – jest ona osiągalna natychmiast po dodaniu gazu. To ogromna zaleta tego samochodu, zwłaszcza podczas ruszania.

Po raz pierwszy w Audi z silnikiem Diesla, zastosowano tu także zamontowany po stronie zaworów wydechowych system zmiennych faz rozrządu Audi valvelift system (AVS). Po stronie zasysającej i po stronie wydechowej, na wałku rozrządu znajdują się po dwie krzywki przypadające na jeden zawór. Po stronie z zaworami ssącymi jedna krzywka w połączeniu z EAV wspiera ruszanie pojazdu z miejsca, a druga poprawia napełnienie cylindrów i tym samym moc przy wyższych obrotach. System AVS po stronie z zaworami wydechowymi umożliwia załączanie drugiej turbosprężarki. System ładowania sekwencyjnego kontroluje obie turbosprężarki. Przy niskich obrotach silnika pracuje tylko jedna z nich, a przy wyższych obrotach i obciążeniach dodatkowo aktywuje się druga. W ten sposób kierowca korzysta z szybkiego generowania momentu obrotowego i z dynamicznych reakcji silnika w całym zakresie obrotów.

Spaliny z dwóch zaworów wydechowych są hermetycznie odseparowane, a każda z turbosprężarek ładowana jest z jednego zaworu. W dolnym zakresie obrotów jeden zawór w każdym cylindrze pozostaje zamknięty, na skutek czego cały strumień spalin zaopatruje aktywną turbosprężarkę. Gdy obciążenie i liczba obrotów rosną, AVS otwiera drugi zawór wydechowy i spaliny zaczynają płynąć do drugiej turbosprężarki. Podczas fazy biturbo silnik osiąga swą maksymalną moc. Praca AVS umożliwia szybką i precyzyjną aktywację drugiej turbiny.

EAV o maksymalnej mocy 7 kW, zasilana jest z pokładowej instalacji elektrycznej o napięciu 48 V. Audi SQ7 TDI wykorzystuje instalację pokładową zwiększonej mocy do napędzania systemów wymagających wyższego napięcia: aktywnej elektromechanicznej stabilizacji przechyłu pojazdu (EAWS) i EAV. Dla zaspokojenia ich zwiększonych wymagań energetycznych, pod powierzchnią bagażnika zamontowano 48-woltowy akumulator litowo-jonowy o pojemności nominalnej 470 watogodzin i maksymalnej mocy wyjściowej 13 kW. Ten właśnie akumulator jest źródłem mocy instalacji pokładowej 48V. Konwerter prądu stałego łączy instalację 48V z instalacją 12V. Niezbędna energia przesyłana jest przez bardzo wydajny generator podwyższonej mocy o wydajności ponad 80 procent i mocy maksymalnej do 3 kW. To tzw. generator MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor – tranzystor polowy z izolowaną bramką), który zmniejsza straty energii elektrycznej i zwiększa wydajność. Tranzystory MOSFET zastępują używane dotychczas diody. Ponadto 48-woltowy akumulator wspiera w razie potrzeby instalację 12-woltową, co zmniejsza obciążenie 12-woltowego akumulatora ołowianego.

 

V8 TDI – więcej technicznych nowinek

Zawory ssące silnika 4.0 TDI znajdują się po zewnętrznej stronie jednostki, a zawory wydechowe oraz obie turbosprężarki po stronie wewnętrznej, pomiędzy ustawionymi pod kątem 90 stopni rzędami cylindrów. Konstrukcja ta zapewnia krótkie drogi dolotowe gazów, co w efekcie daje spontaniczne reakcje silnika oraz krótką drogę do układu oczyszczania spalin. Układ wtryskowy Common Rail wytwarza ciśnienie wtrysku do 2500 barów. Ciśnienie zapłonu, w szerokim zakresie swojej charakterystyki, osiąga granicę 200 barów.

Innowacyjne zarządzanie temperaturą i złożone rozwiązania dotyczące skrzyni korbowej i wału korbowego zmniejszają tarcie. Dzięki połączeniu katalizatora oksydacyjnego NOx i umieszczonego za nim katalizatora filtra cząstek stałych z powłoką SCR (SCR: selective catalytic reduction) wbudowanego w filtr cząstek stałych, a także dzięki zastosowaniu wtrysku wodnego roztworu mocznika AdBlue, co redukuje emisję tlenków azotu, silnik V8 TDI może pochwalić się wyjątkowo efektywnym oczyszczaniem spalin. Oscylator dźwiękowy w układzie wydechowym wzmacnia głębokie brzmienie ośmiocylindrowego silnika. Kierowca SQ7 TDI sam decyduje, jak bardzo chce przyciągać uwagę brzmieniem swojego pojazdu. Ustawienia dokonuje się za pomocą systemu wyboru dynamiki jazdy Audi drive select.

Silnik V8 biturbo ze sprężarką EAV to kluczowy element strategii wysokoprężnych jednostek napędowych, wdrażanej przez Audi na całym świecie. Dzięki wysokiemu momentowi obrotowemu, osiąganemu również przy niskich obrotach, a także dzięki niskim wartościom spalania, model ten doskonale wpasowuje się w potrzeby takich rynków jak np. rynek Stanów Zjednoczonych. Charakterystyka pracy jego silnika łączy dużą siłę ciągu ze sportową zwinnością – daje to świetne wyniki przy ruszaniu ze startu zatrzymanego oraz zapewnia spontaniczne reakcje.

 

Wysoka efektywność: ośmiostopniowa automatyczna skrzynia biegów tiptronic

Motor 4.0 TDI montowany w Audi SQ7 TDI współpracuje z silnymi partnerami. Najlepszym tego dowodem jest zachowanie się pojazdu na drodze: zarówno podczas komfortowej jazdy po autostradzie, jak i podczas dynamicznego pokonywania zakrętów na górskich przełęczach. Przekonstruowana, ośmiostopniowa automatyczna skrzynia biegów tiptronic budzi podziw swoją ogromną wydajnością. Skrzynia przełącza biegi bardzo szybko i efektywnie, a przy wyższych prędkościach pozwala na „żeglowanie” na wolnym biegu. Sercem stałego napędu na cztery koła quattro jest precyzyjnie współpracujący z systemami kontroli zawieszenia, samoblokujący, międzyosiowy mechanizm różnicowy o lekkiej, kompaktowej konstrukcji.

Zasada lekkiej konstrukcji obowiązywała również przy konstruowaniu podwozia. Wahacze w przeważającej części wykonano z aluminium. Elektromechaniczny układ wspomagania kierownicy, system wyboru dynamiki jazdy Audi drive select i adaptacyjne zawieszenie pneumatyczne adaptive air suspension, to elementy wyposażenia standardowego – na życzenie dostępne także w wersji sportowej. Krótko po wejściu modelu na rynek, dostępny będzie także opcjonalny układ hamulcowy z bardzo lekkimi tarczami ceramicznymi wzmacnianymi włóknem węglowym. Standardowo, nowy SUV Audi oferowany jest z 20-calowymi felgami i oponami w rozmiarze 285/45. Paleta felg opcjonalnych z programu quattro GmbH sięga jednak aż 22 cali.

inf/zdjęcia AUDI

Zasoby powiązane


Reklama