電動コンプレッサーがアウディAudiのV6 TDIエンジンでどのように機能するかをご紹介します

Audiは、Audi S4、S5、S6、S7、SQ5のスポーツモデル「S」にディーゼルエンジンを採用しました。搭載されるのは、電動コンプレッサーとターボによる二重過給を備えたV6 TDIエンジンです。

多くの方が、Audi 大型「S」モデルのV6エンジンをディーゼルに切り替えた理由を疑問に思われるでしょう。 ただし、ディーゼルへの移行はすべての市場向けではありません。欧州以外の市場では、引き続きAudi SにV6 TFSIエンジンが設定されます。

しかし、今後の排出ガス規制は非常に厳しく、ディーゼルエンジンはAudiのラインナップ全体の平均排出量を効果的に削減する手段です。さらに、従来のガソリンモデルに劣らない性能を持ちながら燃費にも優れたディーゼルを提供できれば、新しいAudi S TDIシリーズ は、DGTのECOラベルを取得できます。これで説明は十分でしょう。

Audiは、S4、S5、S6、S7、SQ5のモデルに、3リッターV6 TDIエンジンの新バージョンを採用し「電動化」を図りました。このエンジンは、マイルドハイブリッドによるライトハイブリッド化と電動駆動コンプレッサーという2つの主要技術を備えています。

電動コンプレッサー＝瞬時のレスポンス

EPC電動コンプレッサーがこのシステムの要です。排気ガスで駆動する従来のターボチャージャーを置き換えるのではなく補完し、二重過給と呼べるシステムを構成します。Audiは、この構成を初代Audi SQ7で採用しました。このモデルはV8エンジンを搭載していました。

EPC電動コンプレッサーにより、排気ガスの流量が不足して吸気を圧縮するターボチャージャーが作動しない場合に生じる、ターボエンジン特有の応答遅れを解消できます。より力強く瞬時のアクセルレスポンスが得られます。

そのためにAudiは、48ボルトの電気システムから電力を得る電動モーターで駆動するコンプレッサーを採用しました。EPCはインタークーラーの後方に配置され、スロットルバルブにできるだけ近い位置に置かれています。

ドライバーがアクセルを踏み込んでも、従来のターボチャージャーのタービン側の排気エネルギーが低い場合、バルブが空気の流れを遮断し、EPCへ送ります。EPCはその空気を最大2.4バールまで圧縮します。

ここでの利点は明らかです。7kWの出力を持つ電動モーターは、排気ガスの流量が十分でないときには実現できない、コンプレッサーのタービンを250ミリ秒以内に70,000rpmまで加速させることができます。

一方、排気ガスで駆動するターボチャージャーには可変ジオメトリー式タービンが採用されており、毎時最大1,100kgの空気流量を処理し、最大2.4バールの相対過給圧を発生させることができます。

以下の動画で、このシステムの仕組みを概略的にご覧いただけます。

https://youtu.be/QBX30evwfFM

さらに、EPCはマイルドハイブリッドシステムと48ボルト技術と連携して機能するため、バッテリーの電力が不足する状況がほとんど起こりません。そのため、EPCは必要なだけ繰り返し出力を発揮できます。

これにより、Audi「S」のV6 TDIエンジンは最大257kW（349CV）の出力を実現し、最大トルクは700Nmで、2,500rpmから3,100rpmまで発生します。排出ガス基準Euro 6d-tempに適合しており、たとえばAudi S6では航続距離が1,100kmを超え、0から100km/hまでの加速はわずか5秒です。