Tak działa sprężarka elektryczna w silniku V6 TDI modelu Audi

Audi przechodzi na diesla w wersjach sportowych S modeli Audi S4, S5, S6, S7 i SQ5. I robi to przy użyciu silnika V6 TDI wyposażonego w podwójne doładowanie: sprężarkę elektryczną i turbosprężarkę.

Wielu zapewne zastanawia się, dlaczego Audi przeszło na diesla w silniku V6 swoich największych modeli „S”. Prawda jest taka, że zmiana na diesla nie dotyczy wszystkich rynków: poza Europą nadal oferowane będą modele Audi S z silnikiem benzynowym V6 TFSI.

Przyszłe przepisy dotyczące emisji spalin są jednak bardzo restrykcyjne, a silnik diesla to bardzo skuteczny sposób na obniżenie średniej emisji całej gamy Audi. Jeśli dodatkowo uda się zaoferować diesla, który pod względem osiągów nie ustępuje poprzednim modelom benzynowym, a przy tym zużywa bardzo mało paliwa, dzięki czemu nowa gama Audi S TDI może posiadać naklejkę ECO DGT, to wszystko zostało już powiedziane.

Audi „elektryfikuje” modele Audi S4, S5, S6, S7 i SQ5 dzięki nowej wersji silnika V6 TDI o pojemności 3 litrów, która korzysta z dwóch kluczowych technologii: lekkiej hybrydyzacji Mild-Hybrid oraz sprężarki z napędem elektrycznym.

Sprężarka elektryczna = natychmiastowa reakcja

Kluczowym elementem systemu jest sprężarka elektryczna EPC. Nie zastępuje ona konwencjonalnej turbosprężarki napędzanej spalinami, lecz ją uzupełnia, tworząc układ, który można uznać za podwójne doładowanie. Audi jako pierwszy zastosował tę konfigurację w pierwszym modelu Audi SQ7, w tym przypadku z silnikiem V8.

Sprężarka elektryczna EPC eliminuje charakterystyczne opóźnienie reakcji, typowe dla silników turbodoładowanych, gdy przepływ spalin jest zbyt słaby, aby napędzić turbosprężarkę odpowiedzialną za sprężanie powietrza dolotowego. Dzięki temu reakcja na pedał przyspieszenia jest mocniejsza i natychmiastowa.

W tym celu Audi wykorzystuje sprężarkę napędzaną silnikiem elektrycznym, zasilanym energią z instalacji elektrycznej 48 V. Sprężarka EPC jest umieszczona za intercoolerem, tak blisko przepustnicy, jak to możliwe.

Gdy kierowca wciska pedał gazu do oporu, a energia spalin po stronie turbiny konwencjonalnej turbosprężarki jest niska, zawór zamyka przepływ powietrza i kieruje je do EPC, która spręża je do ciśnienia sięgającego 2,4 bara.

Zaleta jest tu oczywista: silnik elektryczny o mocy 7 kW jest w stanie zrobić to, czego nie mogą zrobić spaliny, dopóki przepływ nie jest wystarczający, czyli rozpędzić wirnik sprężarki do 70 000 obr./min w mniej niż 250 milisekund.

Z kolei turbosprężarka napędzana spalinami wyposażona jest w turbinę o zmiennej geometrii i może obsłużyć strumień powietrza do 1100 kg na godzinę, generując względne ciśnienie doładowania do 2,4 bara.

Schemat działania układu można zobaczyć w poniższym filmie.

https://youtu.be/QBX30evwfFM

Ponadto, ponieważ EPC współpracuje z systemem Mild-Hybrid oraz technologią 48 V, rzadko zdarzają się sytuacje, w których akumulator zostanie pozbawiony energii, co pozwala EPC na wielokrotne, kolejne użycie swojej mocy w razie potrzeby.

Silnik V6 TDI w modelach Audi „S” osiąga w ten sposób moc do 257 kW (349 KM), przy maksymalnym momencie obrotowym 700 Nm, dostępnym od 2500 do 3100 obr./min. Spełnia normę emisji spalin Euro 6d-temp, a w przypadku modelu Audi S6, na przykład, zapewnia zasięg przekraczający 1100 km i przyspieszenie od 0 do 100 km/h w zaledwie 5 sekund.