•Neuer 2.0-TFSI-Vierzylinder mit innovativem Brennverfahren
•Spitzenwerte: 190 PS, 320 Nm, weniger als 5 l/100 km
•Einsatz noch 2015 im neuen Audi A4
•Prof. Dr. Ulrich Hackenberg: „Musterbeispiel für Audi Rightsizing-Strategie“
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Audi präsentiert den effizientesten Zweiliter-Benzinmotor seiner Klasse Der neue 2.0 TFSI mit 140 kW (190 PS) demonstriert die Motorenkompetenz der Marke – inklusive eines wegweisenden neuen Brennverfahrens. Audi setzt den Motor erstmals in der nächsten Generation des A4 ein.
Vor mehr als zehn Jahren hat Audi als erster Hersteller weltweit den TFSI-Motor mit Turboaufladung und Direkteinspritzung in Serie gebracht. Damit war die Marke mit den Vier Ringen Trendsetter in Sachen Downsizing und Downspeeding. „Jetzt gehen wir mit dem Rightsizing einen entscheidenden Schritt weiter.“ sagt Prof. Dr. Ulrich Hackenberg, Vorstand Technische Entwicklung der AUDI AG. Die Hubraum- und Drehzahlreduktion könne nur optimal greifen, wenn sie in einem sinnvollen Verhältnis zur Fahrzeugklasse und dem Nutzungsverhalten der Kunden im Alltag stehe, erklärt der Technikchef. „Beim Rightsizing geht es deshalb um das optimale Zusammenspiel von Fahrzeugklasse, Hubraum, Leistung, Drehmoment und Effizienzverhalten unter Alltagsbedingungen. Unser neuer 2.0 TFSI ist ein Musterbeispiel für „Vorsprung durch Technik“.“
Der Vierzylinder schöpft 140 kW (190 PS) und 320 Nm Drehmoment aus 1.984 cm3 Hubraum. Weil das hohe Drehmoment in einem großen Drehzahlbereich von 1.450 bis 4.400 1/min anliegt, profitiert jeder Kunde vom jederzeit abrufbaren, kraftvollen Durchzugsverhalten des Motors. Außerdem bietet das Triebwerk wegweisend niedrige Verbrauchswerte. Im NEFZ unterbietet der Vierzylinder seine Vorgänger und vergleichbare Wettbewerber mit Verbrauchswerten von unter 5,0 l/100 km deutlich.
Technik im Detail:
Den Durchbruch beim 2.0 TFSI bringt ein neues Brennverfahren. Dessen Prinzip ist im Kern mit dem so genannten Miller-Zyklus vergleichbar. Die Audi-Ingenieure haben es allerdings entscheidend weiterentwickelt. Die Effizienzsteigerung basiert auf folgenden Faktoren:
Die Ansaugzeit ist stark verkürzt (140° Kurbelwinkel (KW) statt 190 bis 200° KW).
Aufgrund eines höheren Ladedrucks auf der Einlass-Seite erreicht der Motor trotz kürzerer Ansaugzeit eine optimale Zylinderfüllung.
Das Einlassventil schließt zudem früher – bereits deutlich vor dem unteren Totpunkt. Somit sinkt der Mitteldruck, dies ermöglicht ein hohes, wirkungsgradgünstiges Verdichtungsverhältnis.
Im Teillastbereich sorgt eine zusätzliche Einspritzung vor dem Einlassventil für eine effiziente Gemischbildung, die bereits im Saugrohr und im Brennraum von der Direkteinspritzung ergänzt wird.
Das Audi Valvelift System (AVS) auf der Einlass-Seite ermöglicht bei Teillast eine kurze und bei höheren Lasten eine längere Ansaugzeit (Volllast: 170° KW).
Dr. Stefan Knirsch, Leiter der Aggregate-Entwicklung von Audi, fasst die Vorteile des neuen Motors zusammen: „Mit diesem Rightsizing-Ansatz erreicht der neue Motor im Teillastbetrieb die Verbrauchsvorteile eines Downsizing-Aggregats, bei höheren Lasten nutzt er die Vorteile eines hubraumstarken Triebwerks. So ergibt sich ein optimales Effizienz- und Leistungsverhalten über das gesamte Drehzahlband hinweg.“
Über das neue Brennverfahren hinaus nutzt das neue, lediglich rund 140 kg schwere Triebwerk weitere Effizienztechnologien. So werden die Kühlwasserströme so gesteuert, dass die Warmlaufzeit des Motors sehr kurz ausfällt. Dafür sorgt auch der Abgaskrümmer, der in den Zylinderkopf integriert ist. Auch die konsequente Reduktion der Reibung sowie der Einsatz von Leichtlaufmotorenöl (0W-20) steigert die Effizienz.
Das umfassende Paket an High-Tech-Lösungen macht den neuen 2.0 TFSI zu einem echten Hocheffizienz-Triebwerk, das in seinem Segment einen neuen Benchmark setzt. Audi wird die neue Motorengeneration zuerst im neuen Audi A4, dann in weiteren Baureihen einführen.
* New 2.0 TFSI four-cylinder engine with innovative combustion method
* Top figures: 190 hp, 320 Nm (236.0 lb-ft), less than 5 l/100 km (47.0 US mpg)
* To be implemented in the new Audi A4 by the end of 2015
* Prof. Dr. Ulrich Hackenberg: “A prime example of the Audi rightsizing strategy”
Audi presents the most efficient two-liter gasoline engine in its class. The new 2.0 TFSI with 140 kW (190 hp) demonstrates the engine expertise of the brand – with a ground-breaking new combustion method. Audi will be using the engine for the first time in the next generation of the A4.
Over ten years ago, Audi was the first manufacturer worldwide to bring the TFSI engine with turbocharging and direct injection into series production. This made the brand with the four rings the trendsetter in downsizing and downspeeding. “We’re now taking a crucial step further with rightsizing,” said Prof. Dr. Ulrich Hackenberg, Member of the Board of Management for Technical Development at AUDI AG. The reduction in displacement and engine speed can be optimally effective only if reasonably related to the vehicle class and the customers’ everyday use, explains the Technical Director. “Rightsizing thus involves the optimal interplay of vehicle class, displacement, output, torque and efficiency characteristics under everyday conditions. Our new 2.0 TFSI is a prime example of Vorsprung durch Technik.”
The four-cylinder engine draws 140 kW (190 hp) of power and 320 Nm (236.0 lb-ft) of torque from a displacement of 1,984 cc. Because the high torque is applied in a wide speed range of 1,450 to 4,400 rpm, every customer will benefit from the constantly accessible, high pulling power of the engine. The engine also boasts of groundbreaking low fuel consumption levels. With consumption levels less than 5.0 l/100 km (47.0 US mpg) in the NEDC, the four-cylinder engine clearly undercuts its predecessor and comparable competitors.
Technology in detail:
The breakthrough of the 2.0 TFSI lies in a new combustion method. At its core its principle is comparable to the Miller cycle. Audi engineers have further developed that method in crucial ways, however. The increase in efficiency is based on the following factors:
The intake time has been significantly shortened (140° crank angle (CA) rather than 190 to 200° CA).
Owing to a higher boost pressure on the inlet side, the engine attains optimal cylinder charges despite the shorter intake time.
The intake valve also closes earlier – well before the bottom dead center is reached. This lowers the medium pressure, allowing a high, efficiency-boosting compression ratio.
In the partial load range, an additional injection upstream from the intake valve yields an efficient mixture formation that is already complemented by the direct injection in the intake manifold and in the combustion chamber.
The Audi Valvelift System (AVS) on the inlet side allows a short intake time at partial load and a longer time at higher loads (full load: 170° CA).
Dr. Stefan Knirsch, Head of Engine Development at Audi, sums up the benefits of the new engine: “Thanks to this rightsizing approach, the new engine enjoys the consumption benefits of a downsizing engine in partial load operation, while at higher loads it has the advantages of a large-displacement engine. The result is optimal efficiency and performance characteristics across the entire engine speed range.”
Beyond the new combustion method, the new engine, with a weight of only about 140 kg (308.6 lb), avails itself of other efficiency technologies. For example, the coolant flow is controlled so as to greatly shorten the engine warm-up time. Contributing to this benefit is also the exhaust manifold, integrated in the cylinder head. The consistent reduction of friction as well as the use of low-friction engine oil (0W-20) also increases efficiency.
The comprehensive package of high-tech solutions makes the new 2.0 TFSI a real high-efficiency engine that sets a new benchmark in its segment. Audi will be introducing the new generation of engines first in the new Audi A4, and then in other model series.
Audi AG
