Nový šestiválec pro Audi A6: 3.0 TFSI s kompresorem

Audi představuje novou špičkovou verzi své řady motorů V6, která se vyznačuje nebývalým výkonem, spontánností a vysokou účinností. Šestiválec výborně kombinuje dvě vysoce moderní technologie – přímé vstřikování benzinu a přeplňování mechanickým dmychadlem.

Moderní jednotka V6 se v nabídce objeví již na podzim tohoto roku.

Přeplňované motory mají u značky se čtyřmi kruhy dlouhou tradici. Již ve 30. letech pomáhaly kompresory mohutným šestnácti- a dvanáctiválcovým motorům v legendárních závodních vozech Auto Union Velkých cen k výkonům až 440 kW (kolem 600 k). Od konce 70. let zaměřilo Audi svoji pozornost na jiný princip přeplňování – turbodmychadlem. A slavilo s ním opět velké úspěchy v motoristickém sportu. Současně se turbomotory Audi vydaly na působivé vítězné tažení pod kapotami sériových vozů.

Nyní slaví kompresor svůj návrat. Je to ideální technologie přeplňování pro nový třílitrový motor V6 s označením 3.0 TFSI. Písmeno T v označení motoru Audi tak přestává být výhradním symbolem pro turbodmychadlo.

Rozsáhlé srovnávací studie ukázaly, že mechanické dmychadlo je pro tento motor lepším řešením, než nabízí například koncepce Biturbo se dvěma turbodmychadly. V kombinaci s přímým vstřikováním prokázal „kompresorem“ přeplňovaný motor působivě své přednosti při rozjezdu i v dynamických reakcích.

Mechanické dmychadlo je tak kompaktní, že jej bylo možné umístit bez problémů místo klasického sacího potrubí mezi obě řady válců svírající úhel do V/90°. Protože je poháněné žebrovaným řemenem od motoru, poskytuje již od volnoběhu svůj plný plnicí tlak. Řidič má tedy k dispozici enormní hnací sílu od samotného rozjezdu. Už při 2500 otáčkách za minutu poskytuje jednotka 3.0 TFSI řidiči maximální hodnotu točivého momentu 420 N.m a zůstává na ní až do 4850 min-1.

Cesta vzduchu z dmychadla do válců je velmi krátká. Točivý moment proto narůstá při sešlápnutí pedálu plynu extrémně rychle, dynamičtěji než u atmosférického motoru stejného objemu. Motor 3.0 TFSI reaguje na plyn agilně a dynamicky. A hravě se vytáčí až k hranici maximálních otáček 6500 min-1, přičemž svého největšího výkonu 213 kW (290 k) dosahuje již těsně pod 5000 min-1.

Nové špičkové hodnoty také ve spotřebě

Také ve spotřebě dosahuje jednotka 3.0 TFSI přesvědčivých výsledků. Její pružnost umožňuje zvolit delší zpřevodování, čímž se dále zvětšuje náskok v oblasti účinnosti. Nový motor 3.0 TFSI zůstane v téměř všech modelech Audi s podélně uloženým motorem, pro něž je určený, výrazně pod hranicí kombinované spotřeby paliva 10 l/100 km. Pro nový motor od Audi je samozřejmě věcí cti, aby již dnes splňoval budoucí emisní normu Euro 5.

Tuto průkopnickou úroveň účinnosti umožnila technologie přímého vstřikování benzinu Audi podle principu FSI. Na rozdíl od běžných řešení dovolila umístit kompresor za škrticí klapku. Díky malé hustotě nasávaného vzduchu při zatížení pod hranicí přeplňování a při jízdě bez stlačeného pedálu plynu se rotory dmychadla otáčejí s menšími ztrátami, čímž se v těchto režimech snižuje množství odebíraného výkonu od motoru.

Rovněž vysoký kompresní poměr motoru 10,5:1 přispívá významně k jeho účinnosti. Svůj podíl na ní má také přímé vstřikování benzinu, díky němuž ochlazuje intenzivně rozvířené palivo spalovací prostory, a tím snižuje pravděpodobnost klepání.

Mechanické dmychadlo nového motoru 3.0 TFSI principu Roots pracuje se dvěma protiběžně se otáčejícími čtyřkřídlovými písty, které rotují rychlostí až 23 000 min-1 – mezi nimi je vzduchová mezera o velikosti jen několik tisícin milimetru. Rotory dokáží za hodinu stlačit 1000 kilogramů vzduchu, který do spalovacích prostorů proudí pod plnicím tlakem až 0,8 baru.

Do pouzdra dmychadla je integrována soustava dvou hliníkových mezichladičů voda-vzduch a vzduch-vzduch, která je napojená na samostatný okruh chladicí kapaliny. V mezichladičích se ohřátý stlačený vzduch opět zchlazuje, aby se zvýšilo množství kyslíku dodávaného do válců. Rozsáhlá soustava protihlukových opatření tlumí typický zvuk „kompresoru“ na minimum.

Samotný motor je členem rodiny velmi moderních vidlicových agregátů od Audi. Kromě jednotného úhlu 90°, svíraného oběma řadami válců, patří k jejich charakteristickým znakům důsledně odlehčená konstrukce – kliková skříň třílitru, odlévaná ze slitiny hliníku a křemíku, váží jen 33 kilogramů. Kompletní motor včetně mechanického dmychadla má hmotnost 189 kilogramů. Vrtání měří 84,5 milimetru a zdvih 89,0 milimetrů, z čehož plyne velikost zdvihového objemu 2995 cm3.

Výztuhy klikové skříně

Motor 3.0 TFSI dostal od Audi celou řadu technicky vyspělých řešení. Kliková skříň byla přizpůsobena vyšším tlakům a všechny pohyblivé díly jsou upravené tak, aby měly co nejmenší tření. Oba sací vačkové hřídele lze natáčet v rozsahu 42° natočení klikového hřídele. V sacím kanálu ovlivňují proudění nasávaného vzduchu tzv. vířicí klapky a podporují tak optimální tvorbu směsi.

Vstřikovací systém je od základu nově vyvinutý. Soustava common rail s šestiotvorovými tryskami vstřikuje palivo přímo do spalovacích prostorů pod tlakem až 150 barů. Vysoká dynamika vstřikovačů umožňuje v širokém rozsahu víceparametrového řízení motoru až tři vstřiky během jednoho pracovního cyklu. Tím se optimalizuje průběh spalování, což přispívá k výraznému výkonu nového motoru 3.0 TFSI.