Audi RS 3 Sportback

Двигатель Audi RS 3 Sportback

Audi разрабатывает высокоэффективные бензиновые двигатели с турбонаддувом уже на протяжении нескольких десятилетий. Пятицилиндровый мотор TFSI модели Audi RS 3 Sportback — одно из выдающихся достижений в этой области. При рабочем объеме 2480 куб.см он развивает мощность 340 л.с. (250 кВт), достигаемую при крутящем моменте от 5400 до 6500 об./мин. Его удельная мощность составляет 137,1 л.с. (100,8 кВт) на литр рабочего объема. Максимальный крутящий момент 450 Нм развивается уже в нижнем диапазоне, на уровне около 1600 об/мин, и остается неизменным до 5300 об/мин.

Достоинства пятицилиндрового двигателя, дебютировавшего в модели Audi TT RS в 2009 году, поразили экспертную аудиторию. В прошлом году международное жюри, состоящее из 71 автомобильного журналиста, признало мотор 2.5 TFSI «Двигателем года» в категории от 2,0 до 2,5 л. Причем, для Audi это уже шестая победа — предыдущие пять титулов получили различные версии знаменитого мотора 2.0 TFSI.

Двигатель Audi RS 3 Sportback

Сама концепция пятицилиндрового двигателя является уникальной. Промежуток между двумя вспышками смеси составляет 144 градуса; цилиндры работают в порядке 1-2-4-5-3. При этом вспышки в соседних цилиндрах чередуются со вспышками в разнесенных цилиндрах. Эти конструктивные решения, наряду с системами впуска и выпуска, создают уникальный ритм и «голос» двигателя — гортанный рев, пробирающий до костей, легендарное звучание Audi.

В передней части коленчатого вала находится гаситель горизонтальной вибрации, заполненный вязкой жидкостью. Он компенсирует несбалансированный момент двигателя.

2,5-литровый двигатель Audi RS 3 Sportback ультракомпактен. Его длина составляет всего 494 мм, а сам агрегат с большим ходом поршня (диаметр цилиндра x такт составляет 82,5 x 92,8 мм) идеально подходит для поперечной установки. Цилиндры расположены на расстоянии 88 мм друг от друга, а внешние опоры коленчатого вала слегка смещены внутрь. Масса двигателя — 183 кг — также является рекордно низкой. Сниженный вес позволил сделать Audi RS 3 Sportback необычайно легким, а также многократно оправдал себя с точки зрения распределения нагрузки по осям и, в конечном счете, управляемости.

Картер пятицилиндрового двигателя изготовлен из чугуна с добавлением пластинчатого графита. Audi является первым автопроизводителем в мире, использовавшим этот высокотехничный материал для производства бензинового мотора (ранее подобная технология применялась только в дизельных двигателях). Добавление графита в материал, известный также как GJV-450, образует пластинчатые структуры, повышающие прочность на растяжение. Это позволяет сделать стенки тоньше, чем при использовании стандартного серого чугуна, и, в результате, снизить вес. Усиливающие элементы в конструкции опоры и крышки главного подшипника дополнительно расширяют пределы допустимой нагрузки на блок.

Поршни двигателя 2.5 TFSI изготовлены из литого термостойкого алюминиевого сплава. Каждый из них весит всего 492 г вместе с кольцами и пальцами. Поршни рассчитаны на максимальную нагрузку. Мельчайшие, тщательно выверенные асимметричности в конструкции корпуса и слегка скошенные стенки юбки повышают прочность. Шатуны выполнены из кованой стали. Внутри головки блока цилиндров, изготовленной из алюминиевого сплава, находятся клапаны с натриевым охлаждением и вставные седла клапанов повышенной прочности.

Молниеносное ускорение: разгон от 0 до 100 км/ч за 4,6 секунды

Audi RS 3 Sportback разгоняется до 100 км/ч за 4,6 с — быстрее любого другого компактного автомобиля. Великолепная тяга позволяет без труда обогнать любого конкурента. Максимальная скорость ограничена электроникой на уровне 250 км/ч. Под капотом хорошо заметен двигатель с выкрашенной в красный цвет головкой блока цилиндров — это не только красивое зрелище, но и выдающийся образец технического прогресса.

Мощный пятицилиндровый двигатель крайне эффективен: в среднем он требует всего 9,1 л топлива на 100 км и выбрасывает в атмосферу 212 г CO₂ на 1 км. Эффективность, которая, несомненно, ставит Audi RS 3 Sportback выше основных конкурентов, достигается за счет сочетания прямого впрыска топлива (FSI) и турбонаддува — двух основных преимуществ моторов марки Audi. В автоспорте, который представляет собой наиболее жесткий вариант испытаний, технология TFSI обеспечила победу Audi R8 в пяти финальных гонках «24 часа Ле Мана».

В двигателе 2.5 TFSI используется передовая система впрыска. Высокоточный датчик давления впускного коллектора определяет нагрузку и передает данные на блок управления. Пять независимых заслонок, активируемых отрицательным давлением, оптимальным образом смешивают поступающий в камеру сгорания воздух.

Топливная магистраль common-rail осуществляет впрыск под давлением до 120 бар. Топливо интенсивно циркулирует по камере сгорания, охлаждая ее стенки. Это позволяет решить известную проблему турбинной технологии — тенденцию к раннему спонтанному воспламенению смеси в точках перегрева. Подобная детонация вызывается избыточной температурой при высоком давлении. Охлаждающий эффект прямого впрыска обеспечивает высокий коэффициент сжатия (10:1) и, соответственно, высокий КПД.

Два распредвала в головке блока из пяти цилиндров также повышают эффективность заполнения камеры сгорания. Каждый из них регулируется в пределах 42 градусов поворота коленчатого вала. Валы приводятся в действие двухступенчатой цепной передачей, состоящей из бесшумной зубчатой цепи, роликовой цепи и промежуточного зубчатого колеса.

Производительность турбонаддува: 335 л воздуха в секунду

Большой турбонагнетатель — диаметр крыльчатки на выходе составляет 64 мм — способен при полной нагрузке накачать до 335 л воздуха в секунду и развить давление до 1,2 бар. Его корпус обеспечивает независимую подачу масла, а охлаждение осуществляется при помощи отдельного водяного насоса. Промежуточный охладитель понижает температуру сжатого воздуха при полной нагрузке; его КПД превышает 80%. Также много усилий было затрачено на оптимизацию впускного контура, что позволило минимизировать потери давления.

При проектировании двухконтурного выпуска инженеры стремились достичь низкого противодавления выхлопных газов. В левый выхлопной контур встроена заслонка. В закрытом положении она направляет выхлопные газы через задний глушитель и далее — в правый выхлопной патрубок. При увеличении нагрузки и оборотов двигателя заслонка открывается. В этом положении выхлопные газы выходят по прямому пути, создавая более мощный и насыщенный звук.

Водитель может в любое время активировать заслонку, нажав кнопку Sport на центральной консоли — одновременно увеличивая или снижая ответную реакцию двигателя.

В стандартную комплектацию Audi RS 3 Sportback входит система рекуперации, которая существенно снижает расход топлива. Во время разгона и торможения генератор с интеллектуальным управлением превращает кинетическую энергию в электрическую. Затем, когда Audi RS 3 Sportback снова начинает разгоняться, ток поступает от аккумулятора к электрооборудованию автомобиля. В результате нагрузка на генератор снижается, и он может работать при более низком напряжении, что, в свою очередь, уменьшает нагрузку на двигатель.

Еще одним компонентом, повышающим эффективность мотора 2.5 TFSI, является масляный насос. Будучи небольшим с точки зрения подачи и снабженный регулировкой расхода, насос включается только по необходимости, что позволяет обходиться без постоянной циркуляции масла.

Информация и фото предоставлены Audi Russia.

21.03.2011