Компания Audi представила результат своего шестилетнего труда – новую систему управления процессом впуска воздуха в цилиндры.

Новая система Audi Valvelift System (AVS) стала еще одной разновидностью систем изменения фаз газораспределения. Принцип работы конструкций конкурентов заключался в возможности «закручивания» распредвала относительно его шестерни, что обеспечивала специальная гидромуфта на конце вала. Такой механизм изменял моменты открытия и закрытия клапанов. В системе AVS инженеры пошли дальше – они научились открывать впускные клапаны на разную высоту.

Главная особенность новинки – в сборной конструкции распредвала и работе газораспределительного механизма. Распредвал состоит из вала со шлицевыми участками напротив клапанов и кулачковых модулей, которые перемещаются на шлицах. Кулачковый модуль управляет двумя впускными клапанами каждого из цилиндров и имеет два профиля кулачков и два спиральных паза для управления. Для фиксации модуля в одном из двух положений в вал посажены шариковые фиксаторы. Управляющие пазы с асимметрично-спиральной навивкой расположены по обе стороны кулачковых модулей. Каждый модуль оснащен штифтовым управлением с электромагнитным приводом. Если необходимо переместить модуль вправо для работы левого кулачка, в левый паз модуля вводится штифт, и при вращении вала модуль смещается в нужную сторону. Если нужно ввести в работу другой кулачок, штифт входит в «зацепление» с другой стороны модуля, и последний перемещается влево. После смещения модулей штифт выдавливается в нейтральное положение.

Один профиль кулачков (красный) предназначен для работы мотора в режиме больших нагрузок. Он открывает оба клапана на 11 мм. Вторая пара кулачков (зеленые) открывает клапаны в режиме частичных нагрузок на 2,0 и 5,7 мм. Открытие на разную высоту обеспечивает спиральное завихрение воздушного потока, что улучшает смесеобразование. Это позволило избавиться от откидных створок во впускном тракте, которые использовались для завихрения воздуха прежде.

Cистема AVS улучшила отзывчивость двигателя на нажатие акселератора и сделала наращивание тяги на колесах ровным, уверенным, без резких подхватов и провалов.

В зависимости от нагрузки переключение режимов работы ГРМ происходит в диапазоне от 700 до 4000 об/мин. Управление клапанами позволило в режиме частичных нагрузок открывать дроссельную заслонку на больший угол, что уменьшает насосные потери. Моторы стали менее ограниченными по максимальным оборотам – они могут обеспечивать отменные характеристики до 7000 об/мин.

Эффективность процесса смесеобразования и сгорания с AVS настолько высока, что в Audi A6 2.8 FSI при постоянной скорости 150 км/ч, когда высоки затраты мощности на преодоление сопротивления воздуха, клапаны открываются, как в режиме частичных нагрузок. AVS позволила повысить экономичность двигателей FSI еще на 7%. Наибольшая экономичность обеспечивается на постоянной скорости при средних оборотах.

Инженеры Audi видят в AVS огромный потенциал. Так, с ее помощью можно повысить экономичность мотора, отключив несколько цилиндров, и т. д.

AVS уже внедрена в две V-образные «шестерки» Audi – 3.2 FSI и 2.8 FSI. 2.8-литровый агрегат выдает максимальную мощность 210 л. с. При этом тяжелая Audi A8 расходует всего 8,3 л бензина на 100 км, а выбросы СО2 всего 199 граммов на 1 км – по информации Audi, это самый низкий показатель в сегменте представительских авто.

Работа системы AVS

Режим высоких нагрузок. Работают «большие» кулачки. Режим частичных нагрузок. Работают «малые» кулачки. Кулачки красного цвета («большие») открывают клапаны на высоту 11 мм, обеспечивая эффективное наполнение цилиндров в режиме больших нагрузок (на больших оборотах). Если необходимо переместить модуль вправо для работы левых («больших») кулачков, в правый спиральный паз вводится штифт, и при вращении вала модуль смещается в нужную сторону. Зеленые («малые») клапаны работают в режиме частичных нагрузок, открывая клапаны на высоту 2,0 и 5,7 мм. Если нужно ввести в работу эти кулачки, штифт входит в паз с левой стороны модуля, и последний перемещается влево.

Смесеобразование

Открытие клапанов на разную высоту обеспечивает спиральное завихрение воздушного потока, что улучшает смесеобразование. В прежних конструкциях для завихрения воздуха в цилиндрах во впускном тракте размещали специальную заслонку.