Двигатели Audi Q7
Полноразмерный кроссовер Audi Q7 можно без натяжки назвать базой для испытания научных разработок немецких конструкторов в области двигателестроения. Несмотря на то, что багаж поколений автомобиля составляет всего две единицы, а выпуск пока ограничился четырнадцатью годами (с 2005 по 2019), под его капот устанавливались большое количество разнообразных моторов.
История создания Audi Q7
Базой для создания полноприводного кроссовера Q7 стал концепт-кар Pikes Peak quattro (2003, Детройтский автосалон). Впервые серийную модель машины автолюбители увидели два года спустя во Франкфурте. Q7 – «сосед» по платформе (PL71) и месту создания (Братислава) получивших всемирное признание автомашин – Volkswagen Touareg и Porsche Cayenne. От них Q7 отличается более длинным кузовом (5,09 м), в котором, в зависимости от модификации и комплектации машины могут расположиться пять или семь человек.
Для Audi AG – это первый опыт создания полноценного внедорожника. Были моменты, когда конструкторы пытались экспериментировать. Например, на некоторые модификации устанавливалась пневматическая подвеска, оснащённая функцией изменения величины дорожного просвета. Распределение крутящего момента между передней и задней осями в полном приводе Quattro осуществляется в соотношении 40:60.
Учитывая дизайнерское решение с постепенным уменьшением высоты кузова, в третьем ряду кресел могут размещаться пассажиры с ростом не более 160 см. Из-за установки сидений со складными спинками добраться до него гораздо труднее, нежели в авто с откидными сиденьями.
Кроссовер Q7 не совсем подходит для езды по жёсткому бездорожью. Это объясняется рядом факторов:
- «паркетная» концепция установки двигателей и трансмиссии;
- отсутствие понижающей передачи;
- формат кузова (самонесущий);
- независимая подвеска.
Как ни странно, дополнительным «минусом» является вместительный багажник, с компоновкой которого в плане улучшения «вездеходных» возможностей машины конструкторы не совсем угадали.
Для более мягких условий, то есть, движения по автострадам, городским и загородным дорогам с ограниченной проходимостью в конструкцию Q7 вложено достаточное количество систем и опций:
- система поддержания дистанции «adaptive cruise control» (ACC);
- адаптивная пневматическая подвеска «adaptive air suspension»;
- динамическая система освещения поворотов;
- ассистент перестроения «side assist»;
- парктроник с камерой заднего вида.
В качестве опции устанавливается автомобильный телефон с интерфейсом Bluetooth и профилем SIM Access Profile. Один из самых мощных автомобилей серии, Q7 с двенадцатицилиндровым V-образным турбодизелем, оснащён карбон-керамическими тормозами. За четырнадцать лет эксплуатации машина выпускалась для стран европейского и американского континентов. Отвёрточная сборка российской версии Q7 осуществлялась на автозаводе в Калуге.
Первая машина второго поколения
Одним из самых динамичных и близкорасположенных рынков для немецких автостроителей является РФ. Не случайно, первый автомобиль Q7 второго поколения начал продаваться именно в нашей стране. Это полноприводной трёхлитровый дизель с автоматической коробкой передач. Код двигателя – CRTC. Ниже мы более подробно остановимся на том, почему большинство машин Q7 оснащались именно турбированными дизелями объёмом 2967 см3, а также на их некоторых особенностях.
А сейчас – несколько слов о новой машине. Конструкторы постарались на славу: Audi Q7 2019 года оказался достойным конкурентам лучших современных тяжёлых кроссоверов Acura MDX, Infiniti QX60 и Lincoln Aviator. Главный посыл – отказ от двигателей большого объёма в пользу двухлитровых (252 л.с.) и трёхлитровых (333 л.с.) дизелей с турбиной в качестве нагнетателя.
Стандарт последних лет для кроссоверов Q7 – восьмиступенчатые автоматические коробки передач. Машина характеризуется высокой экономичностью: средний расход топлива не поднимается выше 7,7-8,0 л/100 км. Полноприводной автомобиль разгоняется до 100 км за 6,1 с.
Автомобиль по требованию клиента может быть оснащён новейшим высокоавтоматизированным опционным оборудованием. В дополнение к идеальному комфорту – «фишка» Audi последних лет для всех автомобилей премиум-класса: путешествие в машине сопровождает уникальная музыкальная система от лидера рынка Hi-End, компании «Bang&Olufsen». Она устанавливается опционально, а на серийных моделях присутствует аудиосистема «Bose».
Двигатели для Audi Q7
Гамма силовых агрегатов, которые устанавливались на кроссоверы Q7, довольно широка – от двс с непосредственным впрыском топлива до турбированных двигателей и линейки дизелей V6-V12. Апофеозом конструкторских изысканий стала установка под капот машины шестилитрового дизеля V12 полной мощностью 500 л.с.
| Маркировка | Тип | Объём, см3 | Максимальная мощность, кВт/л.с. | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| CATA | дизельный с турбонаддувом | 2967 | 165/225 | Common Rail |
| BHK | бензиновый | 3597 | 206/280 | непосредственный впрыск |
| BAR | бензиновый с турбонаддувом | 4163 | 257/350 | непосредственный впрыск |
| CJTC, CJWC | —:— | 2995 | 200/272 | непосредственный впрыск |
| BUG | дизельный с турбонаддувом | 2967 | 171/233 | Common Rail |
| CJGA, CNRB, CASA, CCMA | —:— | 2967 | 177/240 | Common Rail |
| BTR | —:— | 4134 | 240/326 | Common Rail |
| CCGA | —:— | 5934 | 368/500 | Common Rail |
| CJGK, CJMA | —:— | 2967 | 150/204 | Common Rail |
| CJGD, CLZB, CRCA | —:— | 2967 | 180/245 | Common Rail |
| CJTB, CJWB, CNAA, CTWA | бензиновый с турбонаддувом | 2995 | 245/333 | непосредственный впрыск |
| CCFC, CCFA | дизельный с турбонаддувом | 4134 | 250/340 | Common Rail |
| CZZA, CZZB | —:— | 2967 | 160/218 | Common Rail |
| CVZA | —:— | 2967 | 190/258 | Common Rail |
| CRTC | —:— | 2967 | 183/249, 200/272 | Common Rail |
| CREC | бензиновый с компрессором | 2995 | 245/333 | DOHC, непосредственный впрыск |
| CYMC, CYRB | бензиновый с турбонаддувом | 1984 | 185/252 | непосредственный впрыск |
| CVMD | дизельный с турбонаддувом | 2967 | 1831/249 | Common Rail |
Как видим, двигателисты Audi AG, работая над улучшением эксплуатационных характеристик силовой установки, очень много экспериментировали в формфакторе трёхлитровых дизелей: треть двигателей с турбонаддувом имеют одинаковый объём – 2967 см3.
Один мотор, предназначенный для мелкой серии автомобилей, продававшихся в РФ и странах Европы, поражает своей уникальностью и ценой (4,5 млн.руб.). Несложно догадаться, что речь идёт о 5,9-литровом турбодизеле мощностью 500 л.с. – моторе CCGA. Он скомпонован по двойной V-схеме с развалом 60°. Процесс его создания покрыт мраком тайны, но знающие люди говорили, например, что коленвал – это не что иное, как компиляция ле-мановского R10.
Машину, снабжённую силовой установкой с двигателем CCGA, во время старта способен удержать на месте не каждый, даже весьма профессионально подготовленный водитель. Силовая установка оснащена не одним, а двумя ЭБУ с вертикальной схемой взаимодействия. Без «разрешения» главного блока, ведомый не санкционирует ни одно действие, инициированное водителем, если оно противоречит инструкции по эксплуатации.
Мотор заводится и работает поразительно тихо. Для того, чтобы уловить изменения в параметрах его функционирования, требуется очень хороший слух, а ещё – навороченный автоматикой стенд. Максимальный крутящий момент двигателя составляет невообразимые 1000 Н·м, а средний расход топлива – всего 11,3 л. Для двигателя такого огромного объёма весьма скромен также показатель выброса вредных газов – 298 г/км.
Самый популярный двигатель для Audi Q7
Кроссовер Q7 – один из тех случаев, когда конструкторы не делали крен в сторону одной или нескольких моделей двигателей. Моторы распределены по комплектациям довольно равномерно. И всё же, есть модель, которой было несколько раз доверено «начинать» продажи модели сразу в нескольких странах. Речь идёт о двигателе FSI с заводским индексом BHK – 3,6-литровом бензиновом двс производства концерна Volkswagen (2005-2010), выполненном под автоматическую коробку передач. Это единственный двигатель без нагнетателя во всей серии автомобилей Audi Q7.
Ставя мотор на первые сборки модели Q7 в Европе, РФ и США, конструкторский коллектив проводил всестороннюю проверку технической оснащённости и возможностей силовой установки. Только после этого машины начинали оснащать более мощными турбодизелями. Особенности двигателя BHK:
- система непосредственного впрыска топлива;
- двухцепной привод ГРМ;
- степень сжатия – 12.
Материал исполнения блока цилиндров VR6 – чугун, головки блока 24V – алюминий. Тип масла – 5W30. Объём заливки – 6,9 л.
Для мотора, спроектированного под экологические нормы Euro IV, конструкторы установили довольно высокий «потолок» функционирования – 330 тыс.км. Причина, по которой этот двс впоследствии был заменён на трёхлитровые дизеля, проста – он слишком «прожорлив. Судите сами: при среднем расходе за городом 9,2 л, в комбинированном режиме – 12,4 л, при въезде в городскую черту расходы на бензин взлетали вдвое (18,0 л/100 км).
В процессе эксплуатации владельцы Q7 с двигателем BHK помогли конструкторам составить короткий, но весьма внушительный список его «минусов»:
- невысокий ресурс ТНВД, цепей ГРМ и катушки зажигания;
- частый выход из строя вентиляции картера;
- скопление конденсата в выхлопной системе в зимний период, затрудняющее пуск двигателя;
- необходимость регулярной раскоксовки из-за образования нагара на впускных клапанах.
Вкупе с экономичностью этого оказалось достаточно, чтобы к 2010 году прекратить производство.
Лучший двигатель для Audi Q7
Пришло время принять решение о том, какой же двигатель под капотом Audi Q7 является идеальным решением. Наиболее надёжными и ремонтопригодными двигателями этой серии являются сразу несколько моделей.
4,2 FSI мощностью 350 л.с. (заводской индекс BAR) не отличается выдающейся экономичностью, несмотря на то, что система FSI изначально предполагает значительное увеличение производительности: в городском цикле расход топлива «прыгает» аж до 30 литров. Расход смазки для нормального функционирования всех систем двигателя вполне сравним (то есть, высок), и составляет 700-1000 г/1 тыс.км. пробега.
Но по сумме характеристик мотор идеально применим к тяжёлому габаритному автомобилю, каковым на 100 % является Audi Q7. Если внимательно отнестись к показателю расхода масла, соблюдать все предусмотренные инструкцией сроки регламентных работ, то проблем с ремонтом мотора не возникает.
Разумеется, при рассмотрении вопроса о надёжности двигателей, никуда не уйти от «короля» серии Q7 – мотора 3,0 TDI в разных исполнениях. Это V-образные шестицилиндровые двигатели с заводскими кодами CZZA, CZZB, CVZA, CVMD, CRTC. В условиях российского бездорожья машина совершенно спокойно проходит с такими двигателями 170-200 тыс.км. Моторы надёжны, отличаются хорошей износостойкостью.
Есть несколько вопросов, которые необходимо решать постоянно, чтобы избавиться от лишних расходов. Для трёхлитровых дизелей это, по традиции, масложор, снижение натяжения и необходимость ремонта (смены) цепи ГРМ после 100 тыс.км. Как и у прочих моторов VW для линейки машин Audi, характерным «минусом» являются дефекты впускных коллекторов. Учитывая, что заслонки совмещены с ЭБУ, ремонт представляет собой полную замену коллектора.
Все вышеперечисленные мелкие и средние минусы с лихвой купируются тем, как ведёт себя 3,0 TDI различных модификаций на дорогах любой сложности. Это можно сформулировать просто и коротко — идеальная тяговитость.
Источник статьи: http://motorist.expert/audi/q7.html
Все модификации двигателей 3.0 V6 TDI семейства EA897
Mark Icons
DD — Dрифтер в DУше
Особенности конструкции двигателей 3.0 V6 TDI семейства EA897
Чем различаются двигатели 3.0 V6 TDI EA897 и какие из них лучше?
1. Общая информация о двигателях 3.0 TDI семейства EA897
Двигатели семейства EA897 берут своё начало от самых первых дизельных V6 компании Audi, сохраняя концепцию с чугунным блоком цилиндров и двумя двухвальными алюминиевыми головками блока с 4-мя клапанами на цилиндр.
Первым дизельным V6 стал мотор объёмом 2.5 литра, который компания Audi впервые установила на легковой автомобиль в 1997 году. Этот агрегат 2,5 V6 TDI, оснащённый распределительным ТНВД с радиальным движением плунжеров, стал первым двигателем TDI с четырьмя клапанами на цилиндр.
Так называемое, первое поколение семейства EA897 двигателей 3.0 V6 TDI начали применять на Audi A8 D3 с 2003 года. А в 2005 году и Volkswagen начал устанавливать эти агрегаты на модели Phaeton и Touareg. Разработанный Audi двигатель 3,0 л V6 с большим успехом используется в различных моделях концерна VW и по сей день. Главной особенностью этой линейки двигателей является чрезвычайно короткая и компактная конструкция, что стало возможно благодаря использованию цепной передачи. Кроме того, двигатель сочетает в себе высокие мощность и крутящий момент с плавностью работы двигателя и малым выбросом отработанных газов. Система впрыска Common Rail с пьезоуправлением обеспечивает высокое давление впрыска и гибкое протекание впрыска.
В 2010 году на моделях Audi начинают устанавливать уже второе поколение семейства EA897 (на VW обновление прошло годом позже в 2011 году). Переработанный двигатель удачно объединяет низкий расход топлива, низкий уровень выбросов вредных веществ и прекрасные мощностные характеристики при одновременном снижении массы двигателя. Главными идеями при разработке новой версии двигателя были облегчение конструкции и уменьшение внутренних потерь на трение. Новый двигатель V6 TDI предлагается в двух исполнениях с разной мощностью — 150 кВт и 180 кВт. За впрыск топлива отвечает модернизированная система Common Rail с пьезофорсунками, обеспечивающая давление в топливной рампе до 2000 бар.
2. Двигатели 3.0 V6 TDI семейства EA897 первого поколения (gen1) (с 2003 года)
Блок цилиндров имеет угол развала цилиндров в 90° и изготовлен из чугуна с вермикулярным графитом (GJV-450). Рабочие поверхности цилиндров обрабатываются инновационным для 2003 года способом — фотонным ультрафиолетовым хонингованием. Это позволило уменьшить трение и улучшить процесс приработки.
Материал чугун с вермикулярным графитом (GGV или GJV) назван так благодаря червеобразным образованиям графита (червеобразный = vermicular, латинский язык). В английском языке этот материал называется Compacted Graphite Iron (CGI). Чугун с вермикулярным графитом является высокопрочным материалом, который делает возможным изготовление тонкостенных литых конструкций. Их вес на 5 – 10 % меньше в сравнении с исполнением в обычном чугуне.
Рабочая поверхность цилиндра хонингуется обычным образом и затем дополнительно обрабатывается ультрафиолетовым фотонным
хонингованием. При этом лазерный луч оплавляет рабочую поверхность цилиндра, и вовнутрь поверхности внедряется азот. Благодаря этому происходит разглаживание и закалка рабочей поверхности.
Распределительные валы, балансирный вал и масляный насос приводятся в движение цепной передачей от коленчатого вала. Она находится со стороны коробки передач. Такая цепная передача позволяет сделать конструкцию двигателя более компактной.
Цепная передача состоит из:
- главной цепи от коленчатого вала к промежуточным шестерням (Передача A);
- по одной цепи от промежуточных шестерней к распределительным валам впускных клапанов (Передача B и C);
- одной цепи от коленчатого вала к приводу масляного насоса и к балансирному валу.
Цепные колеса распределительных валов имеют такой же диаметр, как и колесо коленчатого вала. Необходимое передаточное число 2 : 1 кулачковых валов к коленчатому валу достигается с помощью промежуточных шестерен. Цепи натягиваются пружинно-гидравлическими
натяжными устройствами.
3. Двигатели 3.0 V6 TDI семейства EA897 второго поколения (gen2)
3.1. Версия Monoturbo (с 2010 года)
Объем двигателя 3.0 TDI составляет те же 2967 см3, как и на предыдущем поколении моторов семейства EA897 gen1. Шестицилиндровый V-образный двигатель имеет развал блока в 90 градусов, диаметр цилиндров — 83,0 мм и ход поршня — 91,4 мм. Степень сжатия составляет 16,8:1. Картер двигателя изготовлен также из чугуна с вермикулярным графитом (GJV-450) и по сравнению с предыдущей версией, эти моторы стали ещё на 8 кг легче.
Управление смесеобразованием осуществляется с помощью двух двухвальных головок блока (DOHC) с 4-мя клапанами на цилиндр. Четыре распределительных вала приводятся в действие цепью ГРМ. Двухрядный цепной привод располагается со стороны коробки передач, и не смотря на схожесть конструкции двигателя с семейством EA897 gen1, механизм цепи ГРМ подвергся дальнейшему усовершенствованию.
В цепном приводе ГРМ для привода обоих впускных распредвалов и балансирного вала используется довольно длинная (206 звеньев) втулочная цепь. Чтобы замедлить вытягивание в ходе длительной эксплуатации, на детали цепей наносится износостойкое покрытие.
В цепном приводе навесных агрегатов также используется втулочная цепь. Она приводит ТНВД и установленные в одном корпусе масляный и вакуумный насосы. Благодаря новой схеме цепного привода количество цепей и натяжителей цепей удалось уменьшить с четырёх до двух, причём отпали также и соответствующие промежуточные звёздочки.
Новая схема привода ТНВД без дополнительной зубчатой ремённой передачи также способствует уменьшению трудозатрат при сборке, снижению массы и потерь на трение.
3.0 TDI мощностью 250 л.с. (184 кВт) оснащён одним турбонагнетателем (monoturbo), Honeywell Turbo Technologies GT 2260, а версия с 204 л.с. (150 кВт) использует турбину GT 2256. Наддутый воздух охлаждается с помощью интеркулера, работающего по принципу «воздух-воздух». Кроме того, во впускном коллекторе находится вихревая заслонка.
Для уменьшения выбросов оксида азота двигатель имеет систему охлажденной рециркуляции выхлопных газов высокого давления. Выхлопные газы извлекаются перед турбиной, охлаждаются и снова вводятся между дроссельной заслонкой и вихревой заслонкой.
За турбиной сначала используется дизель-окислительный катализатор (DOC) объемом 1 литр, затем следует дизельный сажевый фильтр объемом 3,7 литра. Для запуска регенерации сажевого фильтра даже при низких нагрузках двигателя используется тройной повторный впрыск. Варианты двигателя Euro-6, также называемые „clean diesel“, дополнительно оснащены катализатором SCR, расположенным на днище автомобиля.
| Модель | Мощность | Период установки | Примечание | Устанавливался |
|---|---|---|---|---|
| ||||
| версия двигателя 204 л.с. (150 кВт) при 3750-4500 об.мин, |
| |||
| ||||
| ||||
| версия двигателя 245 л.с. (180 кВт) при 4000-4500 об.мин, |
| |||
| ||||
| ||||
| ||||
| ||||
| ||||
| ||||
| ||||
| ||||
| ||||
| ||||
|
3.2. Версия Biturbo (с 2011 года)
В 2011 году была представлена версия Biturbo EA897 gen2 мощностью 313 л.с. (230 кВт). Эта версия, среди прочего, имеет измененные поршни, что снижает степень сжатия до 16,0:1. Кроме того, из-за более высоких требований к охлаждению и смазке двигателя используются более мощные насосы для масла и охлаждающей жидкости.
Вследствие увеличения мощности двигателя на 46 кВт поршни также пришлось подвергнуть модернизации. Как и у базового двигателя, поршень оснащён кольцевым каналом для охлаждения поршня впрыском масла. После отливки поршня солевой сердечник, формирующий канал, вымывается так, что образуется кольцевой канал для охлаждения маслом со стоками. Благодаря увеличению полости камеры сгорания в поршне удалость понизить степень сжатия [ε] с 16,8 : 1 до 16,0 : 1.
Дополнительно канал охлаждения в поршне был смещён ближе к первой кольцевой канавке поршня. Благодаря более высокому положению канала охлаждения и модернизированной системе охлаждения подачей масла удалось значительно снизить температуру по периметру полости камеры сгорания. Для увеличения прочности поршня двигатель V6 TDI Biturbo оснащён поршнями со втулками, с поршневым пальцем с упрочняющим покрытием (покрытие на основе углерода).
Двигатель оснащен двумя серийными турбокомпрессорами. Турбокомпрессор высокого давления имеет блок управления VTG (вакуумная коробка), турбокомпрессор низкого давления управляется электромеханическим клапаном Wastegate. Максимальное давление наддува составляет 3,2 бар (абсолютное).
При скоростях ниже 2300 об/мин давление наддува в основном осуществляется за счет меньшего турбокомпрессора высокого давления, что позволяет обеспечить хорошую реакцию на скачки нагрузки. В диапазоне от 2300 до 3400 об/мин дополнительно устанавливается давление наддува через более крупный турбокомпрессор низкого давления, клапан Wastegate полностью закрыт. При оборотах выше 3400 об/мин турбокомпрессор высокого давления обходится байпасом, регулирование давления наддува осуществляется с помощью клапана Wastegate.
Для системы Biturbo требуется больше пространства рядом с двигателем. Таким образом, катализатор дизельного окисления уже не расположен так близко к выпускному коллектору, как в варианте Monoturbo. Для достижения быстрого нагрева катализатора и, следовательно, хорошей скорости конверсии, в первые 400 С после холодного запуска происходит двойной повторный впрыск. Сажевый фильтр, в отличие от варианта Monoturbo, расположен на днище автомобиля.
Источник статьи: http://vagdrive.com/threads/vse-modifikacii-dvigatelej-3-0-v6-tdi-semejstva-ea897.1536/
