Marka Audi, która od trzydziestu lat jest liderem w technologii silników wysokoprężnych zaprezentowała kolejną światową nowość – pierwszy silnik V12 TDI w samochodzie osobowym. Ten dwunastocylindrowy diesel, w którym można znaleźć cały szereg pionierskich rozwiązań technicznych, napędza nowego Audi Q7 V12 TDI. Moc 500 KM i moment obrotowy 1.000 Nm uzyskiwane z sześciu litrów pojemności zapewniają temu wyczynowemu SUV-owi dynamiczne osiągi, jakich nie powstydziłby się samochód sportowy.
Tylko 5,5 sekundy na sprint od zera do 100 km/h i ograniczona elektronicznie do 250 km/h prędkość maksymalna – te osiągi pozwalają zakwalifikować Audi Q7 V12 TDI do najwyższej ligi samochodów sportowych. Swoją wyjątkową mocą otwiera on nowe horyzonty w dziedzinie silników wysokoprężnych. Żaden z konkurentów nie może oferować porównywalnego zespołu napędowego.
Duży, wyczynowy SUV Audi z niezwykłą łatwością radzi sobie ze wszystkimi przyspieszeniami; w każdej sytuacji dysponuje doskonałymi rezerwami mocy dzięki pierwszemu na świecie systemowi Common Rail Boscha, uzyskującemu ciśnienie 2.000 bar. Dzięki nowoczesnej technologii wtrysku z piezoelektrycznymi wtryskiwaczami silnik ten wydaje niepowtarzalny, przytłumiony odgłos i gwarantuje maksymalną kulturę pracy.
Najwyższej klasy komfort
Nowa, sześciostopniowa, znacznie wzmocniona przekładnia tiptronic zmienia przełożenia szybko i w komfortowy sposób. Przekazuje ona ogromne momenty obrotowe na układ napędowy quattro. Jeżeli chodzi o zużycie paliwa, nowemu Audi Q7 V12 TDI wystarcza 11,9 litrów na 100 km.
Ze swoją dużą mocą i siłą ciągu wszystkie silniki wysokoprężne Audi są niezwykle dynamicznymi jednostkami napędowymi. Marka ta wielokrotnie udowadniała ich sportowy charakter, na przykład w sześcio – i ośmiocylindrowych silnikach 3.0 TDI i 4.2 TDI. Na początku tego roku Audi otworzyło nowy rozdział w historii wyścigów samochodowych. Silnik z zapłonem samoczynnym w sportowym prototypie R10 od momentu swojego debiutu na torze Sebring/Floryda wygrał wszystkie wyścigi długodystansowe, w których brał udział, pokonując wszystkich benzynowych konkurentów. Na swoim koncie ma on także zwycięstwo w 24-godzinnym wyścigu Le Mans – chyba najtrudniejszym wyścigu na świecie, zarówno dla ludzi, jak i samochodów.
Wyścigowy V12 w R10 osiąga z 5,5 litra pojemności skokowej ponad 650 KM, które, zależnie od przełożenia, pozwalają na rozwinięcie prędkości maksymalnej 330 km/h. Siła i wytrzymałość tej jednostki natychmiast znalazły uznanie wśród fanów i ekspertów – jednak rzeczą, która ich naprawdę zaskoczyła, był niski poziom hałasu: ten mocny, wysokoprężny silnik Audi pracuje w sposób nietypowy dla silnika wyścigowego, mianowicie bardzo cicho.
W przypadku marki Audi tradycją jest już wzajemne uzupełnianie się technologii rodem ze sportów motorowych i technologii pochodzącej z produkcji seryjnej. Silnik FSI z bezpośrednim wtryskiem benzyny w poprzedniku R10 – w R8 – zaliczył pięć zwycięstw w Le Mans. Teraz FSI jest stosowane także w produkcji seryjnej. Najaktualniejszym przykładem są wysokoobrotowe silniki V8 w RS4 oraz V10 FSI w S6 i S8.
Pionierskie rozwiązania techniczne
Nowy seryjny V12-TDI, produkowany w węgierskich zakładach Györ, dysponuje robiącą wrażenie mocą 500 KM. Przy jego projektowaniu pamiętano o tym, aby należał do aktualnej rodziny silników "V" Audi, która dotychczas ograniczała się do 6, 8 i 10 cylindrów. Naturalnie przeniesiono istotne doświadczenia z silnika wyścigowego na silnik seryjny. W V12-TDI, podobnie jak w innych agregatach tej serii, odległość między środkami cylindrów wynosi 90 mm. Jednak kąt ustawienia cylindrów nie wynosi 90, lecz 60 stopni – w V12 o takiej konstrukcji nie występują zatem ani swobodne siły bezwładności, ani momenty bezwładności. Tak więc kultura pracy jest doskonała pod każdym względem.
Ze średnicy cylindra 83,0 mm i skoku 91,4 mm – dokładnie takich samych, jak w 3.0 TDI – wynika łączna pojemność skokowa 5.934 cm3. Silnik ten jest bardzo zwarty, jego długość wynosi 684 mm, czyli tylko o 166 mm więcej, niż V8 TDI. Te kompaktowe wymiary są istotnym warunkiem, pozwalającym na zamontowanie silnika V12 w Audi Q7.
Kadłub silnika V12 TDI wykonany jest z żeliwa z grafitem wermikularnym – ten supernowoczesny materiał, zwany GJV-450, był zastosowany już w V6 i V8 TDI. GJV-450, powstający w opatentowanym procesie odlewu, jest o około 40 procent sztywniejsze i o 100 procent bardziej odporny na zmęczenie, niż żeliwo szare. Dzięki temu konstruktorzy mogli zredukować grubość ścianek i zmniejszyć ciężar o około 15% w porównaniu z tradycyjnym żeliwem szarym.
Wał korbowy, odkuty ze stali stopowej chromowo – molibdenowej, jest ułożyskowany za pomocą bardzo sztywnej zintegrowanej pokrywy łożyskowej z żeliwa sferoidalnego. Kute korbowody są krakowane, tłoki – również kute – wykonano z aluminium.
Każda z dwóch głowic cylindrów składa się z trzech elementów głównych. Dolna część, w której zintegrowane są kanały wlotowe i wylotowe, wykonano z lekkiego stopu aluminiowego o wysokiej wytrzymałości. Pozostałe elementy to część górna doprowadzająca olej oraz wzmacniająca rama, w której osadzono oba wałki rozrządu.
Zawory poruszane są przez rolkowe dźwigienki zaworowe o niewielkim tarciu, stopień sprężania wynosi 16,0:1. Z V6 i V8 TDI przejęto parametryczne sterowanie zmianami ruchu wirowego powietrza dostarczanego do komory spalania. Dzięki temu możliwe jest ustawienie zawsze ruchu wirowego optymalnego pod względem emisji i wysokiej mocy.
Najnowocześniejsza technologia wtrysku
Tak, jak zwykle w silnikach "V" Audi, bezobsługowy napęd łańcuchowy został umieszczony z tyłu silnika tak, aby nie zajmował dużo miejsca. W nowym V12-TDI zastosowano nowy układ podzespołów. Koło łańcuchowe wału korbowego przekazuje napęd na pośrednie koło zębate, z koła tego dwa łańcuchy Simplex napędzają wałki rozrządu. Dwa dalsze łańcuchy napędzają pompę olejową oraz obie pompy wysokociśnieniowe układu wtryskowego Common-Rail.
Dwie nowe wysokociśnieniowe pompy 2-tłoczkowe są elementami nowego układu wtryskowego Common-Rail, dostarczanego przez Boscha. Obie pompy wytwarzają ciśnienie do 2.000 bar, dotychczas ciśnienie to nie przekraczało 1.600 bar. Także piezoelektryczne wtryskiwacze z ośmiootworowymi rozpylaczami poddane zostały daleko idącej modernizacji.
Dzięki wysokiemu ciśnieniu w komorze spalania następuje optymalne rozpylenie paliwa, co z kolei pozwala na szybszy, bardziej równomierny a tym samym także bardziej cichy proces zapłonu. Ponadto wydajne spalanie zwiększa moc, zmniejsza zużycie paliwa i obniża emisję substancji szkodliwych.
Obecna generacja tzw. wtryskiwaczy Inline wykorzystuje efekt piezoelektryczny: w momencie przyłożenia napięcia elektrycznego kryształy piezoelektryczne błyskawicznie rozszerzają się.
We wtryskiwaczach silnika V12-TDI, w którym wbudowano ponad sto płytek piezoelektrycznych, rozszerzenie to jest przenoszone bezpośrednio, bez żadnych podzespołów mechanicznych (inline), na iglice wtryskiwaczy.
Przy zastosowaniu technologii piezo można w szerokim zakresie regulować ilość procesów wtrysku na jeden takt roboczy, w V12-TDI wtrysków tych może być maksymalnie pięć.
Poza wtryskiem głównym, możliwe są także wtryski wstępne i dodatkowe. Wtryski wstępne łagodzą efekt akustyczny procesu spalania. Późniejsze wtryski dodatkowe służą głównie do podwyższenia temperatury spalin a tym samym do regeneracji obu montowanych seryjnie filtrów cząsteczek stałych.
Na zewnątrz silnika "V" umieszczone są dwie turbosprężarki, każda z nich odpowiedzialna jest za jeden rząd cylindrów. Dzięki zmiennej geometrii łopatek prowadzą one zawsze pełen strumień spalin przez turbinę – turbosprężarki uaktywniają się szybko już przy niskich prędkościach obrotowych i uzyskują wysoki stopień sprawności.
Obie turbosprężarki wytwarzają ciśnienie doładowania do 2,6 bar i tym samym mają decydujący wpływ na uzyskanie doskonałego momentu obrotowego 1.000 Nm, dostępnego w nowym V12-TDI między 1.750 obr./min. a 3.000 obr./min. Ze swoimi 368 kW / 500 KM silnik ten uzyskuje moc właściwą 62,0 kW / 84,3 KM na litr pojemności skokowej.
Dwie duże chłodnice powietrza doładowującego obniżają temperaturę sprężonego powietrza. V12 posiada podwójny układ wydechowy z dwoma filtrami cząsteczek stałych. Podobnie skonstruowany jest układ ssący – każdy rząd cylindrów posiada filtr powietrza, za którym umieszczony jest masowy przepływomierz powietrza. Dwa moduły sterujące, dzielące się swoją pracą zgodnie z zasadą Master – Slave, zarządzają procesami zachodzącymi w silniku.
Audi Q7 V12 6.0 TDI będzie seryjnie spełniał normę emisji spalin Euro 5, która zacznie obowiązywać prawdopodobnie w połowie 2010 roku i będzie stawiała bardzo wysokie wymagania dotyczące redukcji emisji tlenków azotu. W tym celu konstruktorzy Audi zwrócili szczególną uwagę nie tylko na maksymalnie precyzyjne dozowanie paliwa przez nowy system Common-Rail, lecz również na proces recyrkulacji spalin.
Aby zmniejszyć emisje NOx, przy obciążeniu częściowym 50 procent spalin będzie zasilało powietrze zasysane. W odpowiednio zwymiarowanym układzie recyrkulacji, umieszczonym na górze w "V" cylindrów, wbudowana jest chłodnica wodna, znacznie obniżająca temperaturę spalin.
Design
Audi Q7 V12-TDI robi wrażenie nie tylko pod względem technicznym, lecz także wizualnym. Najbardziej rzucającymi się w oczy zmianami optycznymi w stosunku do aktualnego Audi Q7 są blachy podłogowe z przodu i z tyłu. Chromowana osłona chłodnicy Singleframe w sposób zamierzony przypomina swoim kształtem Audi S6 i Audi S8. Ze swoimi silnikami V10-FSI oba te modele stanowią sportową czołówkę w swoich seriach. Duże hamulce spełniają wymagania stawiane przez możliwości dynamiczne silnika V12-TDI.
Przewaga dzięki technice: kamienie milowe silników wysokoprężnych Audi
Silnik V12-TDI jest kolejnym kamieniem milowym w technologii silników wysokoprężnych Audi. Już od trzydziestu lat marka ta może szczycić się pionierskimi osiągnięciami w tej dziedzinie. W Audi 100 w 1978 roku koncern Audi zaprezentował pierwszego pięciocylindrowego diesla na świecie. W kolejnym modelu z 1989 roku zadebiutował pierwszy silnik TDI w historii motoryzacji. Pięciocylindrowa jednostka napędowa o pojemności 2,5 litra miała moc 88 kW / 120 KM i 261 Nm i przeniosła silniki wysokoprężne w całkiem nowy wymiar.
W 1994 roku pojawił się kolejny silnik o mocy 103 kW /140 KM. Silnik ten był dostępny opcjonalnie z napędem na wszystkie koła, jako pierwszy TDI quattro. Jednocześnie w Audi 100 i Audi 80 zaczęto montować nowe, czterocylindrowe silniki wysokoprężne – klasyczne już dzisiaj 1,9 TDI o mocy 66 kW / 90 KM.
Pod koniec 1995 roku dzięki nowym pompowtryskiwaczom moc tego czterocylindrowego silnika wzrosła do 85 kW / 115 KM. Ponad rok później, na początku 1997 roku, zadebiutował pierwszy na świecie 2,5 V6-TDI.
Silnik ten, z czterema zaworami na każdy cylinder, uzyskiwał moc 110 kW / 150 KM a jego prędkość maksymalna 220 km/h uczyniła Audi A8 najszybszym na rynku seryjnym samochodem z silnikiem wysokoprężnym. W 1999 roku pojawił się pierwszy ośmiocylindrowy TDI – V8 o pojemności skokowej 3,3 litra. Wiosną 2004 roku swoją premierę miał 3.0 TDI – pierwszy diesel V6 z piezoelektrycznymi wtryskiwaczami w systemie Common Rail.
Wprowadzony w roku 2005 do A8 silnik 4.2 TDI znajduje się obecnie na czołowym miejscu w ofercie TDI Audi. Co trzecia osoba w Niemczech, kupująca A8, decyduje się na silnik V8. W ciągu pierwszego półrocza 2007 roku V8-TDI będzie dostępny także w Audi Q7.
