12 друзей дизеля

Первый в мире 12-цилиндровый дизельный двигатель для легкового автомобиля.

Первый в мире 12-цилиндровый дизельный двигатель для легкового автомобиля.

Уже три десятилетия компания Audi занимает передовые позиции по внедрению дизельных технологий. В этом году она представила первый в мире 12-цилиндровый дизельный двигатель для легкового автомобиля.

Мотор V12 TDI собирается на заводе в Венгрии. При его разработке инженеры из Ингольштадта принимали во внимание, что 6,0-литровый агрегат должен быть производным от существующего семейства V-образных двигателей Audi, которые до недавнего времени имели 6, 8 или 10 цилиндров. У V12 TDI расстояние между цилиндрами – 90 мм, что является стандартной величиной для моторов. А развал между блоками равен 60° вместо 90°, как у V8, что обеспечивает лучшую уравновешенность.

Графиты бывают разные

Рабочий объем V12 TDI – 5934 см куб. Диаметр цилиндра равен 83 мм, а ход поршня – 91,4 мм, что почти совпадает с аналогичными параметрами V6 3.0 TDI. Двигатель получился достаточно компактным – его длина 684 мм, что всего на 166 мм больше, чем V8 TDI. Такие размеры были необходимы, чтобы вместить V12 в моторный отсек Audi Q7.

Картер мотора V12 TDI изготовлен из высокотехнологичного чугуна, содержащего пластинчатый графит. Такой сплав на 40% прочнее и имеет вдвое большую усталостную прочность, чем обычный серый чугун. Это позволило разработчикам уменьшить толщину стенок картера и на 15% снизить его вес.

Коленчатый вал – кованый, из легированной стали с добавками хрома и молибдена. Его опоры – сверхжесткие, изготовленные из чугуна со сфероидальным графитом. Шатуны сделаны методом ковки.

Пьезотехнология

У большинства V-образных моторов Audi для экономии места необслуживаемый цепной привод ГРМ расположен в задней части. В двигателе V12 TDI зубчатое колесо привода цепей ГРМ находится на промежуточном валу между блоками. Оно приводится в движение шестерней на коленвале. Привод распредвалов осуществляется двумя отдельными цепями от зубчатых колес промежуточного вала. Две другие одиночные цепи приводят масляный насос и ТНВД.Оба насоса высокого давления являются частью новой системы впрыска Common Rail компании Bosch и обеспечивают давление в общей рейке до 2000 бар (в используемых ранее давление не превышает 1600 бар).

Пьезоэлектрические форсунки также существенно модернизированы. Мельчайшие частицы дизельного топлива впрыскиваются в камеру сгорания через восемь отверстий, диаметр которых всего 0,12 мм. Оптимальное распыление создается в камере сгорания благодаря высокому давлению. Это, в свою очередь, позволяет процессу сгорания проходить более качественно, а следовательно – улучшает характеристики двигателя, снижает выбросы вредных веществ и расход топлива.

В случае с мотором V12 TDI за один такт пьезофорсунки обеспечивают до 5 дозированных подач топлива. То есть, возможен впрыск некоторого количества топлива до и после подачи основной порции. Предварительный впрыск позволяет снизить шумность благодаря плавному нарастанию давления в процессе сгорания. Последующий служит для увеличения температуры выхлопных газов, помогая регенерации сажевых фильтров.Клапаны управляются четырьмя распредвалами посредством низкофрикционных кулачковых толкателей. Степень сжатия достигает соотношения 16:1. Управляемые электроникой заслонки во впускных каналах обеспечивают постоянную скорость движения потока нагнетаемого воздуха, стабильные характеристики завихрения, высокий КПД и экологические характеристики двигателя.

Использование двух турбин позволило «снять» с 6,0-литрового мотора 500 л. с.

По турбине на блок

Каждый из двух турбонагнетателей отвечает за свой ряд цилиндров. Благодаря переменному объему полости нагнетателя весь поток выхлопных газов проходит через турбину, что гарантирует поддержание постоянного давления и работу нагнетателя даже при низких оборотах.

Оба турбонагнетателя создают давление наддува 2,6 бар и отвечают за увеличение крутящего момента двигателя до 1000 Нм, которые доступны в диапазоне от 1750 до 3000 об/мин. С одного литра рабочего объема двигателя снимается 84,3 л. с. Два высокопроизводительных интеркулера снижают температуру нагнетаемого воздуха.

Даешь Евро 5!

Мотор V12 оснащен сдвоенной выпускной системой с двумя антисажевыми фильтрами. Каждый блок цилиндров обслуживает собственный воздушный фильтр с расходомером воздуха и нагревательным элементом.Audi Q7 V12 TDI соответствует экологическим нормам Euro 5, которые вступят в силу в 2010 году. Они требуют снижения выбросов в атмосферу окислов азота NOx. Инженеры Audi сфокусировали свою работу на системе рециркуляции выхлопных газов. При неполной нагрузке до 50% выхлопных газов повторно подаются на впуск с целью снижения выбросов окислов азота. Крупнообъемная система рециркуляции находится в верхней части двигателя и имеет жидкостное охлаждение, существенно снижающее температуру.

Мотор Audi V12 TDI

На каждый блок цилиндров приходится по два распредвала, управляющих 24 клапанами. Длина V12 – 684 мм, что всего на 166 мм больше, чем у V8 TDI. Два насоса высокого давления обеспечивают давление в общей рейке до 2000 бар. Мотор V12 обслуживают 12 пьезофорсунок, каждая из которых содержит около 300 пьезокристаллов.

Сергей Иванов
Фото Audi