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Como funciona o turbo de acionamento elétrico do Audi SQ7 TDI?

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Na sua luta pelo incremento da eficiência dos seus automóveis, muitas marcas têm levado a cabo intensos desenvolvimentos tecnológicos que visam melhorar as prestações, mas também reduzir os consumos e as emissões poluentes dos cada vez mais modernos e evoluídos motores a combustão.

Um dos exemplos é o que diz respeito aos turbos de acionamento elétrico que, por exemplo, são já utilizados pela Audi no seu novo SUV desportivo, o SQ7 TDI, que recorre a motor V8 TDI de 4.0 litros com 435 cv de potência e 900 Nm de binário.

Este bloco recorre a dois turbocompressores dos gases de escape ativados de acordo com o conceito sequencial de carga, uma vez que os gases de escape fluem apenas através de um turbocompressor nos baixos e médios regimes. A segunda turbina apenas é ativada nos regimes mais elevados. Um compressor acionado eletricamente (EPC) amplia o trabalho dos dois turbocompressores, particularmente nos regimes de rotações mais baixos, melhorando a entrega de binário e eliminando o tradicional “turbo lag”.

O compressor acionado eletricamente é o primeiro do mundo a ser montado num veículo de produção, tendo um desempenho determinante durante a fase de arranque e nas acelerações a baixos regimes do motor 4.0 TDI, sem “turbo lag”. O compressor está alojado atrás do intercooler esquerdo, perto do motor. Por não precisar da energia dos gases de escape, o EPC pode ser usado em qualquer altura, contornando as tradicionais fraquezas de um turbo clássico de ativação por gases de escape e com uma capacidade de resposta em menos de 250 milissegundos. Acionado por um compacto motor elétrico de 7 kW, atinge até 70.000 rpm.

Audi Valvelift System também em estreia

O variador de fase Audi valvelift system (AVS) faz também a sua estreia num motor diesel da Audi. As árvores de came de admissão e escape têm dois excêntricos por válvula. No lado da admissão, um excêntrico suporta as baixas rotações, em conjunto com o EPC, enquanto o outro otimiza o enchimento do cilindro e assim garante mais potência ao motor a altas rotações. O sistema AVS do lado do escape permite a ativação do segundo turbocompressor dos gases de escape. O sistema sequencial controla os dois turbocompressores de gases de escape para que apenas um seja usado nas rotações mais baixas. O segundo é ativado adicionalmente, a rotações elevadas do motor de forma a melhorar a entrega de binário e assegurar uma resposta dinâmica em toda a faixa de rotações do motor.

Os fluxos de escape de cada uma das válvulas estão hermeticamente separados, cada um alimentando um dos turbocompressores. Nos regimes mais baixos do motor, uma válvula por cilindro permanece fechada, de modo a que o fluxo de gases de escape flua para o turbocompressor ativo. Quando aumenta a carga e a velocidade de rotação do motor, o AVS abre a segunda válvula de escape, por cilindro, ativando o segundo turbocompressor. O motor atinge a sua potência máxima neste modo biturbo. A comutação pelo AVS permite a ativação rápida e precisa do segundo turbocompressor dos gases de escape.

A energia para o EPC, que atinge o máximo de 7 kW, é fornecida pelo subsistema elétrico de 48V. O SQ7 TDI tem este sistema elétrico mais potente para comportar a barra estabilizadora ativa eletromecânica (EAWS) e o EPC.

Para conjugar a elevada voltagem com as exigências energéticas, este subsistema elétrico inclui a sua própria bateria de 48V de iões de lítio, colocada por baixo do porta-bagagens, com uma corrente nominal de 470 Wh com picos de potência até 13 kW. Este circuito está ligado ao sistema de 12 V através de um conversor do tipo DC/DC. A energia necessária é fornecida por um alternador elétrico com uma eficiência superior a 80% e uma potência até 3 kW. O alternador elétrico é do tipo MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) e reduz as perdas elétricas, aumentando a eficiência. Pontualmente, a unidade de 48 V suporta o sistema elétrico de 12 V, quando necessário.

Por fim, os dados técnicos: a aceleração dos 0 aos 100 km/h é de apenas 4,8 segundos e a velocidade máxima é eletronicamente controlada a 250 km/h. No novo ciclo de condução europeu (NEDC) o consumo médio é de 7,2 l/100 km, que corresponde a emissões de CO2 de 189 g/km.

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