Dvacet let motorů TDI od Audi: inovativní technologie s velkou budoucností — DRIVE
Postupem času progresivní technologická řešení umožnila Audi dosáhnout dokonalosti ve výrobě vznětových motorů a zajistila značce se čtyřmi kruhy neuvěřitelný úspěch na trhu. Technologie TDI pomohla jednou provždy rozptýlit tradiční stereotyp vznětového motoru jako „pomalého, hlučného a špinavého“. Tuto technologii dnes využívá téměř každá automobilka při vývoji svých dieselových pohonných jednotek. „20. výročí TDI je 1976 let pokroku a zlepšování, sportovního výkonu a efektivity,“ říká Michael Dieck, ředitel technického vývoje Audi AG. — Technologie TDI je jedním z klíčových faktorů, které přispívají k pokroku naší značky v prémiovém segmentu. Jedná se o nejúspěšnější vývoj v oblasti zvyšování účinnosti pohonných jednotek, pokud jde o výkonové charakteristiky a spotřebu paliva, nemá obdoby.“ Richard Bauder, otec technologie TDI, je dodnes vedoucím vývoje vznětových motorů u Audi. Program na vytváření nových motorů podle něj odstartoval v roce 1973, kdy byly vzpomínky na palivovou krizi z roku 100 ještě čerstvé. „Naším cílem bylo vytvořit spalovací motor, který spotřebuje co nejméně paliva. Prošli jsme všechny myslitelné i nemyslitelné možnosti a koncepty, které by bylo možné u vznětového motoru aplikovat, a při tom jsme analyzovali a zdokonalili různé způsoby vstřikování paliva a spalování. Jedním z našich nejvýznamnějších průlomů byl vývoj palivového vstřikovače se dvěma pružinami, který umožnil předvstřik malého množství paliva. Výsledkem bylo rovnoměrnější spalování a snížená hlučnost motoru – zásadní výhody pro osobní automobily.“ První motor TDI měl hned od začátku velký úspěch. Když byl instalován do třetí generace Audi 2461, pětiválcový motor o objemu 120 88 ccm cm umožnilo vyvinout výkon 265 koní. (2250 kW) a točivý moment XNUMX Nm při XNUMX ot./min. Palivo bylo do spalovacích prostor přiváděno pomocí vysokotlakého palivového čerpadla rozvodného typu. Špičkový výkon: maximální rychlost téměř 200 km/h, spotřeba paliva 5,7 l/100 km Když se motor koncem roku 100 dostal do sériové výroby v Audi 1989 Avant, jeho působivý výkon znamenal začátek nové éry. V té době byly dieselové motory ceněny pro svou účinnost a spolehlivost, ale jejich hlavní nevýhodou byla pomalost. Díky schopnosti motoru vyvinout maximální rychlost téměř 200 km/h si však Audi 100 2.5 TDI vydláždilo cestu do světa vysoce výkonných cestovních sedanů. Působivé zrychlení z místa rozjezdu a extrémně nízká spotřeba paliva (5,7 litru na 100 km) umožnily, aby se nový motor stal jedním z nejpokročilejších vývojových trendů své doby. Z triumfu ve střední třídě se radovaly i motory TDI od Audi. Od roku 1991 je Audi 80 vybaveno 1,9litrovým čtyřválcovým motorem o výkonu 90 koní. (66 kW) a točivý moment 182 Nm. O čtyři roky později se objevila modernizovaná verze s výkonem 110 koní. (81 kW). Nárůstu výkonu bylo dosaženo především díky použití nové konstrukce turbodmychadla. Přeplňování s variabilní geometrií turbíny (VTG) umožňovalo rovnoměrnější a rychlejší rozdělování točivého momentu, a to i když motor vytáčel z velmi nízkých otáček. V roce 1993 Audi kompletně převedlo svůj program vývoje vznětových motorů na technologii TDI a v roce 1994 došlo k dalšímu kroku vpřed: výkon pětiválcového motoru byl zvýšen na 140 koní. (103 kW). Do sériové výroby byl uveden model s šestistupňovou převodovkou a motor TDI byl poprvé kombinován se systémem stálého pohonu všech kol – tak se zrodilo TDI quattro. S točivým momentem 290 Nm při 1900 ot./min., maximální rychlostí 208 km/h a zrychlením z 100 na 9,9 km/h za 6 sekundy se tento vůz stal okamžitou senzací. Celosvětovou slávu mu přinesla televizní reklama, která obsahovala dnes již slavnou otázku „Kde je palivová nádrž: Audi A1300 TDI urazilo na jednu nádrž paliva vzdálenost až XNUMX kilometrů. 1997: Motor V6 TDI je poprvé instalován do osobního automobilu V roce 1997 Audi znovu způsobilo revoluci v automobilovém průmyslu představením prvního motoru V6 TDI v osobním automobilu. Díky použití čtyř ventilů na válec – dalšímu inovativnímu řešení – tento 2,5litrový motor vyvinul výkon až 150 koní. (110 kW) a točivý moment 310 Nm. O dva roky později debutoval první V8 TDI od Audi. Audi A8, vybavené tímto motorem, také využívalo revoluční technologii – systém přímého vstřikování paliva common rail. Motor o objemu 3,3 litru produkoval 224 koní. (165 kW) a točivý moment 480 Nm. Maximální rychlost 242 km/h a nízká hladina hluku činí vozidla s pohonem TDI ještě atraktivnější. Pro čtyřválcový motor bylo vyvinuto další důležité technologické řešení. V roce 2000 nový systém vysokotlakého vstřikování (2050 bar) s integrovanými prvky čerpadlo/tryska zajistil zvýšení výkonu na 115 koní. (85 kW) a později až 130 koní. (96 kW). V roce 2001 Audi opět vytvořilo rekord, tentokrát v kompaktní třídě: model Audi A2 1,2 TDI dosáhl průměrné spotřeby paliva 2,99 l/100 km. Kompaktní Audi A2 s lehkou hliníkovou karoserií bylo vybaveno tříválcovým vznětovým motorem o zdvihovém objemu 1,2 litru. Na základě svého většího sourozence, motoru 1,4 TDI, dosahoval výkonu 61 koní. (45 kW) a točivý moment 140 Nm. Model Audi A2 3L TDI se stal prvním pětidveřovým vozem na světě se spotřebou paliva pod tři litry na 100 kilometrů a dodnes nemá obdoby. V roce 2003 byla nabídka motorů Audi rozšířena o nový 2,0 TDI, výkonnější bratranec TDI. Nová generace: motor 3,0 TDI Audi také aktivně vyvíjí technologie pro velké motory. 2003litrový motor V8 představený v roce 4,0 produkoval 275 koní. (202 kW), předpokládal některé technické prvky nové generace motorů. První zástupce této rodiny se objevil o rok později. Jednalo se o nový V6 TDI o zdvihovém objemu 3,0 litru. Jeho charakteristické rysy – 90° úhel sklonu válců, 90 mm rozteč válců a vzadu uložený řetězový pohon vačkového hřídele – jsou nyní standardními prvky nové rodiny motorů Audi. Třílitrový motor s výkonem 224 koní. (165 kW) byl vybaven systémem přímého vstřikování paliva založeným na technologii common rail a inovativními piezo vstřikovači. Jsou schopny vstřikovat palivo ve velmi malých dávkách a velmi rychlým otevíráním a zavíráním dokáží dodat palivo do spalovacích prostor vícekrát během celého pracovního cyklu ve formě samostatných předvstřiků, hlavních vstřiků a dodatečných vstřiků. Když je na piezokrystaly aplikován elektrický proud, mírně se roztahují. K expanzi dochází téměř okamžitě, ve zlomku milisekundy. Tryska obsahuje několik stovek drobných piezodisků umístěných nad sebou a růstová energie této „hromady“ krystalů je přenášena přímo na jehlu trysky. Piezo vstřikovače jsou tak schopny produkovat přesně řízené tlakové pulsy a udržovat rovnoměrný proces spalování, což snížilo provozní hlučnost motoru na úroveň benzínových jednotek. Další novinkou je filtr pevných částic pro čištění výfukových plynů. V roce 2007/2008 byl nový čtyřválec 2.0 TDI vybaven také systémem common rail s piezo vstřikovači. V roce 2009 se tato technologie začala používat u všech dieselových motorů. Richard Bauder, který řídí vývoj vznětových motorů u Audi, je hrdý na dosavadní pokrok: „V roce 1989 jsme začali se vstřikovacím tlakem 900 barů; Dnes jsme již na úrovni 2000 barů. Během této doby naše motory TDI dosáhly více než 100 procent výkonu a 70 procent točivého momentu při daném zdvihovém objemu. Zároveň se podařilo snížit obsah škodlivých látek ve výfukových plynech o 98 procent.“ Během posledních 20 let došlo ve vývoji technologie TDI k působivému pokroku, přičemž Audi vyrobilo více než pět milionů těchto motorů. Pokud vezmeme v úvahu všechny stávající modely, nyní má každé druhé auto vyrobené v Evropě motor na principu TDI. Motory TDI, které Audi aktuálně nabízí na trhu, nabízí dokonale vyváženou kombinaci šetrnosti k životnímu prostředí a účinnosti, spolehlivosti a technické dokonalosti, snadného použití a výkonu. V motoristickém sportu, který lze právem považovat za nejtěžší testovací terén, v praxi demonstrují, jak úzce jsou u Audi propojeny efektivita a dynamika. Závodní vůz Audi R10 TDI, jehož dieselový motor V12 produkuje více než 650 koní. (480 kW), vyhrál závod 2006 Hours of Race třikrát za sebou od roku 24. Jeho nástupce, sportovní vůz Audi R15 TDI s dieselovým motorem V10, začal po svém prvním vystoupení na závodním okruhu v roce 2009 okamžitě obsazovat přední příčky žebříčku. Ve světě sériových vozů jsou motory TDI od Audi také výkonově bezkonkurenční. Vrcholná verze modelu Audi Q7 je vybavena nejvýkonnějším sériovým vznětovým motorem na světě. Motor V12 TDI o zdvihovém objemu 6,0 litru produkuje 500 koní. (368 kW) výkonu a 1000 XNUMX Nm točivého momentu, díky čemuž má velké SUV charakter sportovního vozu. Motor 2,0 TDI s výkonem 170 koní (125 kW) a točivý moment 350 Nm – další motor Audi se sportovním charakterem. Kombinuje sílu, dynamiku a zvláštní kultivovanost vozu, což dává modelům Audi TT a TT Roadster zvláštní přitažlivost. Odlehčené konstrukce karoserie této modelové řady tvořené převážně hliníkem zlepšují jejich již tak skvělé jízdní vlastnosti. Audi TT Coupe vybavené stálým pohonem všech kol quattro zrychlí z nuly na 100 km/h za 7,5 s a dosahuje maximální rychlosti 226 km/h. Další zlepšení spotřeby paliva: technologie založené na modulární platformě účinnosti Vznětové motory jsou ze své podstaty zvláště účinné při využívání energie obsažené v palivu a technologie vyvinuté na základě modulární platformy účinnosti Audi umožňují tuto kvalitu dále zlepšovat. Subsystémy motoru se softwarovým ovládáním (například palivové čerpadlo, které se nastavuje v závislosti na aktuální potřebě paliva) spotřebují méně energie. Špičkové výrobní metody snižují tření uvnitř motoru. Například mnoho motorů TDI využívá laserové paprsky k dokonalému vyrovnání trajektorií válců. To umožňuje delší životnost, nižší spotřebu oleje a nižší zatížení pístních kroužků, což má za následek snížení tření a následně i nižší spotřebu paliva. Ke zvýšení účinnosti přispívá kromě motorů také start-stop systém a systém rekuperace. Ke stejnému účelu slouží mnoho dalších technických prvků vozu: lehká hliníková konstrukce karoserie a LED světlomety, vysoce účinná klimatizace a funkce pro výpočet trasy s úsporou paliva v navigačním systému. Díky rozsáhlému využívání špičkových technologií nyní výrobní program Audi zahrnuje 33 modelů s emisemi CO2 nižšími než 140 gramů na kilometr, z nichž téměř všechny jsou vybaveny motory TDI. Ukazují příkladná čísla spotřeby paliva. Motor 2.0 TDI modelové řady A4 produkuje 136 koní. (100 kW) a stále spotřebuje pouhých 4,6 litru paliva na 100 km, což odpovídá úrovni emisí CO2 119 gramů/km. Motor 1,6 TDI, který bude přidán do modelové řady A3 v roce 2010, má výkon 105 k (77 kW) a spotřebuje pouhých 3,8 litru paliva na 100 kilometrů, což odpovídá pouze 99 gramům CO2 na kilometr. Další dva čtyřválcové motory se osvědčily při nedávném Audi Efficiency Challenge A až B – maratonu napříč Evropou o celkové délce více než 4182 3 kilometrů. Jedná se o motor Audi A1,6 3,3 TDI, který spotřebuje pouze 100 litru na 4 km a motor Audi A2,0 4,4 TDI se spotřebou 100 litru na 100 km. Takové vytrvalostní testy jsou pro Audi tradiční: dokonce i úplně první modely Audi XNUMX TDI prošly kontinentem a prokázaly senzačně nízkou spotřebu paliva spolu s dlouhým dojezdem bez doplňování paliva. Další krok: ekologický čistý diesel Audi I 20 let po uvedení technologie TDI Audi nadále posiluje svou vedoucí pozici a je plně připraveno na budoucnost. Inovativní technologie výroby ekologických vznětových motorů clean diesel zajišťuje ještě hlubší čištění výfukových plynů intenzivní přeměnou oxidů dusíku na neškodný dusík a vodu. Čistý dieselový motor 3,0 TDI již splňuje nejpřísnější emisní předpisy ve Spojených státech a normu Euro 6, která má být zavedena v roce 2014. Dnes je tento motor již instalován na Audi Q7 a Audi A4. Ve střednědobém horizontu se Audi zaměřuje na biopaliva, jako je sluneční palivo, syntetické palivo vyrobené z biologických surovin. Při výrobě takových druhů paliv se využívají zbytky rostlin s vysokým obsahem energie a nejen jejich plody, jak je tomu dnes při výrobě stávajících druhů biopaliv. Při spalování rostliny uvolňují přesně tolik oxidu uhelnatého, kolik přijaly z atmosféry během procesu růstu. Audi bude zároveň pokračovat v práci na dalším snižování spotřeby paliva: plánem je snížit spotřebu paliva do roku 2012 ve srovnání s úrovněmi z roku 2007. Potenciál technologie TDI není zdaleka vyčerpán. Jedinečná koncepce motoru umožnila Audi za posledních 20 let dosáhnout úžasně úspěšné cesty a určitě bude pokračovat i v příštím desetiletí.