Zo werkt de elektrische compressor in de V6 TDI-motor van Audi

Audi stapt over op diesel bij de sportieve S-versies van zijn Audi S4, S5, S6, S7 en SQ5. En dat doet het met een V6 TDI-motor met dubbele supercharging via een elektrische compressor en een turbo.

Velen vragen zich af waarom Audi bij de V6-motor van zijn grootste “S”-modellen overstapt op diesel. En de waarheid is dat de overstap naar diesel niet voor alle markten geldt: buiten Europa blijven de Audi S met V6 TFSI-motor worden aangeboden.

Maar de toekomstige milieuwetgeving is zeer streng, en de dieselmotor is een zeer efficiënte manier om de gemiddelde uitstoot van het gamma voor Audi terug te dringen. Als je bovendien een diesel kunt aanbieden die qua prestaties niet onder doet voor de vorige benzinemodellen, en die bovendien weinig verbruikt en de nieuwe Audi S TDI-reeks het ECO-label van de DGT laat krijgen, dan is het verhaal rond.

Audi “elektrificeert” zijn modellen Audi S4, S5, S6, S7 en SQ5 met een nieuwe versie van de 3-liter V6 TDI-motor van het merk, die profiteert van twee sleuteltechnologieën: de lichte hybridisering Mild-Hybrid en een compressor met elektrische aandrijving.

Elektrische compressor = Onmiddellijke respons

De elektrische compressor EPC is de sleutel van het systeem. Hij vervangt de conventionele turbocompressor die door de uitlaatgassen wordt aangedreven niet, maar vult die aan, zodat een systeem ontstaat dat we als dubbele supercharging kunnen beschouwen. Audi introduceerde deze configuratie voor het eerst in de Audi SQ7, toen met een V8-motor.

Wat de elektrische compressor EPC bereikt, is het verwijderen van de typische responsvertraging van turbomotoren wanneer er onvoldoende uitlaatgasstroom is om de turbocompressor aan te drijven die de inlaatlucht comprimeert. Zo ontstaat een krachtigere en onmiddellijke reactie op het gaspedaal.

Daarvoor gebruikt Audi een compressor die wordt aangedreven door een elektromotor, die gevoed wordt door het 48-volt elektrische systeem. De EPC-compressor wordt achter de intercooler geplaatst, zo dicht mogelijk bij de gasklep.

Wanneer de bestuurder het gaspedaal volledig intrapt maar de energie van de uitlaatgassen aan de turbinezijde van de conventionele turbocompressor laag is, sluit een klep de luchtstroom af en leidt die naar de EPC, die de lucht comprimeert tot een druk van maximaal 2,4 bar.

Het voordeel is duidelijk: de elektromotor van 7 kW vermogen kan doen wat de uitlaatgassen niet kunnen zolang er onvoldoende stroom is, namelijk de compressorturbine binnen 250 milliseconden opdrijven tot 70.000 rpm.

Op zijn beurt beschikt de turbocompressor, die door de uitlaatgassen wordt aangedreven, over een turbine met variabele geometrie, en kan hij een luchtdebiet van tot 1.100 kg per uur verwerken, met een relatieve oplaaddruk van maximaal 2,4 bar.

Je kunt de werking van het systeem schematisch zien in de volgende video.

https://youtu.be/QBX30evwfFM

Omdat de EPC bovendien samenwerkt met het Mild-Hybrid-systeem en de 48-voltechnologie, zullen situaties waarin de accu leegloopt zelden voorkomen, waardoor de EPC zijn vermogen zo vaak als nodig achter elkaar kan inzetten.

De V6 TDI-motor van de Audi “S” bereikt zo een vermogen van maximaal 257 kW (349 CV), met een maximaal koppel van 700 Nm, beschikbaar van 2.500 tot 3.100 rpm. Hij voldoet aan de emissienorm Euro 6d-temp, en bij de Audi S6 bijvoorbeeld maakt hij een actieradius van meer dan 1.100 km mogelijk, met een acceleratie van 0 naar 100 km/u in slechts 5 seconden.