Audi nedávno představilo svůj nový, zážehový třílitrový šestiválec, přeplňovaný kompresorem. Motorovou novinku z dílen Audi jsme vám v krátkosti představili teprve před pár týdny. Nyní je čas podívat se na ní trochu blíže a zjistit, co dokáže udělat s prvním vozem, ve kterém se objeví, modelem A6.
Mechanický kompresor v motoru 3,0 TFSI - návrat technologie
Nejvýznamnější inovací u motoru představuje zavedení mechanického kompresoru (Roots) namísto běžného výfukového dmychadla. Nyní slaví kompresor svůj návrat. Písmeno T v označení motoru Audi tak přestává být výhradním symbolem pro turbodmychadlo.
Mechanické dmychadlo je tak kompaktní, že bylo možné umístit jej bez problémů místo klasického sacího potrubí mezi obě řady válců, svírající úhel 90°. Protože je poháněné řemenem přímo od motoru, poskytuje již od volnoběhu svůj 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 ot./min. Cesta vzduchu z dmychadla do válců je velmi krátká. Točivý moment proto narůstá při sešlápnutí pedálu plynu velmi rychle, dynamičtěji než u atmosférického motoru stejného objemu.
Mechanické dmychadlo Roots v novém motoru 3,0 TFSI pracuje se dvěma protiběžně se otáčejícími čtyřkřídlovými písty, které rotují rychlostí až 23 000 ot./min., 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.
Výkonové a provozní parametry motoru 3,0 TFSI
Motor 3,0 TFSI má největší výkon 213 kW (290 k) a maximum točivého momentu 420 N.m. Motor se vytáčí až k hranici maximálních otáček 6500 ot./min., přičemž svého největšího výkonu 213 kW (290 k) dosahuje již těsně pod 5000 ot./min.
Také ve spotřebě dosahuje jednotka 3,0 TFSI údajně 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. Plnit také bude emisní normu Euro 5.
Poprvé v A6V souladu s dřívějšími spekulacemi se nový motor objeví poprvé pod kapotou modelu A6. 3,0 TFSI by měl vozu dodávat dynamiku blížící se verzi 4,2 V8 - zrychlení z 0 na 100 km/h se odehraje během 6,4 sekundy a maximální rychlost se zastaví na obligátní hodnotě 250 km/h. Cena verze A6 3,0 TFSI zatím nebyla zveřejněna ani pro zahraniční trhy. Později by měl motor v jiné výkonové variantě nahradit další osmiválce, zejména v modelech S4 a S5.
Konstrukční řešení pro účinnost a odolnost
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.
Motor se může pochlubit též lehkou konstrukcí - kliková skříň třílitru, odlévaná ze slitiny hliníku a křemíku, váží jen 33 kilogramů. Kompletní motor včetně mechanického dmychadla má hmotnost 189 kilogramů. Vrtání činí 84,5 milimetru a zdvih 89,0 milimetrů, z čehož plyne velikost zdvihového objemu 2995 ccm.
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, podporující optimální tvorbu směsi.
Palivové systémy a řízení spalování
Technologie přímého vstřikování benzínu Audi dovolila umístit kompresor až 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.
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 a klidnému chodu.
Historie a kontext použití mechanického dmychadla
Kompresory ve 30. letech pomáhaly mohutným šestnácti a dvanáctiválcovým motorům v legendárních závodních vozech Auto Union meziválečných Velkých cen k výkonům až 600 k. Od konce 70. let zaměřilo Audi svoji pozornost na jiný princip přeplňování, a sice výfukové turbodmychadlo. Nyní slaví kompresor svůj návrat.
Umístění kompresoru a praktické důsledky v Audi A6
Kompaktní dmychadlo bylo umístěno místo klasického sacího potrubí mezi obě řady válců V6, což zkracuje cestu vzduchu do válců. Díky tomuto umístění je dosaženo velmi krátké trasy vzduchu z dmychadla do válců, a to přináší rychlou odezvu motoru a prudký nárůst točivého momentu při sešlápnutí plynu.
Díky tomu, že je kompresor poháněn řemenem přímo od motoru, poskytuje již od volnoběhu plnicí tlak, což se promítá do silného trakčního zrychlení od nízkých otáček. Umístění a integrace mezichladičů do pouzdra dmychadla navíc zvyšují efektivitu vychlazení stlačeného vzduchu dodávaného do válců.
Klimatizační kompresor u modelů A6 - servis, výměna a běžné problémy
Vedle motorového mechanického dmychadla je v praxi provozu Audi A6 běžnou součástí také kompresor klimatizace. Výměna kompresoru klimatizace pro AUDI A6 C5 patří mezi častější servisní úkony, které uživatelé popisují v návodech a diskuzích. Výměna kompresoru klimatizace u Audi A6 - jak to udělat správně? Proč je důležité propláchnout systém a vyměnit sušičku a v jakých případech je to nutné?
Někdy kvůli ignorování problémů s kondenzátorem klimatizace selže kompresor. Výměna radiátoru topení v případě této poruchy by měla být zvážena. Výměna ložiska kompresoru klimatizace u Audi A6 C5 je dalším z typických zásahů, které mohou uživatelé provádět svépomocí nebo v servisu.
Některé příspěvky a návody popisují postup jak odstranit kompresor klimatizace pro Audi A6 C5, jiné rozebírají proplach systému a výměnu sušičky po výměně kompresoru. Doporučuje se vyměnit sušičku a propláchnout systém vždy, když dojde k selhání kompresoru, aby se zabránilo kontaminaci nového dílu.
Praktické rady při servisu klimatizace
- Po výměně kompresoru vždy propláchnout chladicí okruh a vyměnit sušičku.
- Zkontrolovat kondenzátor a další komponenty systému, protože selhání kompresoru může být způsobeno i poškozením jiných částí.
- Při montáži nového kompresoru věnovat pozornost množství oleje dodaného s náhradním dílem a doporučení výrobce.
- Výměna ložisek v řemenici spojky kompresoru může být levnější alternativou než výměna celého kompresoru, pokud je problém pouze v ložisku.
Tabulka: základní technické údaje motoru 3,0 TFSI
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Objem | 2995 ccm |
| Vrtání x zdvih | 84,5 x 89,0 mm |
| Max. výkon | 213 kW (290 k) |
| Max. točivý moment | 420 N.m |
| Max. otáčky | 6500 ot./min. |
| Plnicí tlak kompresoru | až 0,8 baru |
| Hmotnost motoru (s dmychadlem) | 189 kg |
| Komprese | 10,5:1 |
Zvuk, chlazení a protihluková opatření
Rozsáhlá soustava protihlukových opatření tlumí typický zvuk „kompresoru“ na minimum. 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.
Root Blower Root Compressor
Vysoká dynamika a přesné řízení vstřikování spolu s dobrou tepelnou úpravou výsledků znamenají, že nový motor dokáže nabídnout kombinaci rychlé odezvy, vysokého výkonu a přijatelné spotřeby paliva.