Supercharged 3.0 TFSI V6 voor Audi op komst [UPDATE]

Auteur: , 44 Reacties

Voor het eerst in zijn geschiedenis heeft Audi een motorblok met drukvulling ontwikkeld dat in plaats van de gebruikelijke turbo een supercharger gebruikt. De nieuwe V6 3.0 TFSI met 290 pk zal vanaf de herfst in de A6 beschikbaar zijn, en later in alle modellen vanaf de A4.

Dat de term TFSI misschien niet zo gepast is voor een motor met supercharger was eigenlijk het eerste dat in mij opkwam, maar vooruit. Audi gebruikt een Roots-lader van Eaton, en een mogelijk vermogen van 330 pk wordt genoemd (voor de volgende S4?).

Bij de ontwikkeling hebben de engineers de keuze moeten maken tussen bi-turbo en supercharger, en (verrassend genoeg) is de keus op de laatste optie gevallen. Een belangrijk argument was de compactheid van het motorblok met de supercharger. Deze wordt namelijk tussen de cilinderbanken geplaatst, terwijl dat met een bi-turbo layout logischerwijs niet mogelijk was.

Het blok zit al bij 2.500 toeren op zijn maximum koppel van 420 Nm, en weinig toeren betekent minder verbruik. Audi schat het gemiddelde verbruik dan ook op een nette 9,5 liter per 100 kilometer.

Het ligt voor de hand dat de 3.0 TFSI de 3.2 FSI zal gaan vervangen (via Germancarblog).

Update 27-06: Na een maandje heeft Audi besloten dit nieuws officieel te maken. Persbericht toegevoegd.

The new 3.0 TFSI:
Hi-tech V6 with compressor supercharging

* Compressor and direct injection – a compelling duo
* 213 kW (290 hp), 420 Nm and outstanding efficiency
* Superb power from idle speeds up, spontaneous torque buildup

Powerful, spontaneous and ultra-efficient: this is the new top version in Audi’s V6 engine range. The 3.0 TFSI develops 213 kW (290 hp) and a huge 420 Nm (309.78 lb-ft) of torque. It combines two state-of-the-art technologies in perfect style – gasoline direct injection and compressor supercharging. The hi-tech V6 will go into production later in the year.

The brand with the four rings has a long tradition of supercharged engines. The legendary Grand Prix racing cars built by Auto Union back in the 1930s already featured compressors, which coaxed as much as 440 kW (around 600 hp) out of the mighty 16-cylinder and 12-cylinder engines. From the late 1970s on, Audi focused its attention on the exhaust turbocharger, which helped it to a succession of noteworthy triumphs in the world of motor sport. It was at this time that Audi’s turbo engines began to enjoy resounding market success.

The compressor is now staging a comeback. It is the ideal supercharging technology for the new three-liter V6, the 3.0 TFSI; the T in Audi engine designations consequently no longer exclusively denotes turbo versions.

Extensive comparative tests revealed the mechanical supercharger to be superior to a biturbo concept for this engine. In conjunction with direct injection, its packaging, starting performance and dynamic response were far superior.

The compressor is so compact that it easily fits inside the 90-degree V of the cylinder banks, in place of the intake manifold. Because it is driven by the engine via poly-V belt, its full thrust is available from idle speed upwards, producing huge pulling power when driving off. The 3.0 TFSI delivers its maximum 420 Nm (309.78 lb-ft) at only 2,500 rpm and maintains this constantly until 4,850 rpm.

The gas paths after the compressor are very short; this means that the torque is built up extremely quickly, even more dynamically than on a naturally aspirated engine of the same displacement. The 3.0 TFSI responds sportily to the throttle, with exceptional agility and bite. And it revs up to the maximum of 6,500 rpm with playful ease, achieving its rated output of 213 kW (290 hp) at just under 5,000 rpm.

Top marks for fuel efficiency

The 3.0 TFSI without question earns top marks for fuel efficiency, too. And its pulling power enables it to extend the transmission ratio, further adding to its already superior efficiency. The new 3.0 TFSI will achieve an average fuel consumption of well under 10 liters per 100 km (23.52 US mpg) in virtually all longitudinally engined Audi models, the concept for which it is envisaged. It is designed to run on either premium or regular gasoline and already complies with the future emission standard Euro 5 – a question of honor for every new Audi engine.

The Audi technology of gasoline direct injection according to the FSI principle was what made this trailblazing efficiency possible in the first place. Unlike conventional concepts, it allows the compressor to be located behind the throttle valve. In view of the low density of the intake air at loads below supercharging level and when coasting, its rotors are free-running and the amount of power required to drive them is low.

The engine’s high compression ratio of 10.5:1 also plays a big part in its efficiency. The direct injection principle is once again the key, because the intensively swirled fuel cools the combustion chamber, reducing the tendency to knock.

The compressor of the new 3.0 TFSI is what is known as a Roots blower. Inside it, two four-vane rotary pistons counter-rotate at a speed of up to 23,000 rpm, with an air gap between them measuring just a few thousandths of a millimeter. The rotors can deliver 1,000 kilograms (2204.62 lb) of air per hour and force it into the combustion chambers at a boost pressure of up to 0.8 bar.

Two water-to-air intercoolers made from aluminum and connected to a separate coolant circuit are integrated into the housing. Here, the compressed and therefore heated intake air is cooled down again in order to boost its oxygen content for the combustion process. An extensive package of measures reduces the level of noise generated by the compressor to a minimum.

The engine itself belongs to Audi’s family of ultramodern V engines. In addition to the standard cylinder angle of 90 degrees, their attributes include systematic lightweight construction – the three-liter version’s crankcase, which is made from cast aluminum/silicon, tips the scales at just 33 kilograms (72.75 lb). The entire engine, including the compressor, weighs 189 kilograms (416.67 lb). The bore measures 84.5 millimeters (3.33 in) and the stroke 89.0 millimeters (3.5 in), producing a swept volume of 2,995 cm3.

Reinforcements on the crankcase

Audi has included a whole array of refined hi-tech features on the 3.0 TFSI. The crankcase has been adapted to the higher prevailing pressures and all components are frictionally optimized. The two intake camshafts can be adjusted through 42 degrees crankshaft angle. In the intake ports, tumble flaps induce movement in the incoming air to promote optimum mixture preparation.

The injection system is a fundamentally new design. A common rail system with six-hole injectors injects the fuel directly into the combustion chambers at a pressure of up to 150 bar. The injectors’ highly dynamic response permits up to three fuel injections per operating cycle across an extensive range of the characteristic map. They, too, optimize the combustion process and therefore contribute to the impressive performance of the new 3.0 TFSI.



44 reacties

Mwah Mwah, audi. De mannen van Volvo kunnen dit ook met een 3.0 T6 motor. Ook met een laag verbruik en ook met 300PK.
Zullen wel gezorgd hebben dat de supercharger whine zo min mogelijk te horen is. Lijkt me dat dat het laatste is waar je op zit te wachten als je met je dikke A6 in alle rust naar huis wilt stuiven.
En op basis hiervan komt het blok in de S4? :)
“Deze wordt namelijk tussen de cilinderbanken geplaatst, terwijl dat met een bi-turbo layout logischerwijs niet mogelijk was.”

Hoezo logischerwijs? BMW heeft dat toch ook met z’n V8 gedaan?
Volgens mij is het redelijk onmogelijk om je turbo’s “op”/”tussen” het blok te plaatsen…
BMW doet dit met de 6 cilinder en met de V8, resultaat 406 pk ;) en een geweldige sound..(BMW X6) ps. we hebben hem binnen in het wit.. super geile kleur…
Het heeft misschien weinig met dit artikel te maken. Maar ik vraag me af: wanneer een motor zijn maximaal koppel bereikt heeft, verbruikt een motor dan het minst ?
BMW had vroeger al een twin turbo 4,4 liter in de Bentley Arnage, maar die turbo’s zullen wel op een andere plek hebben gezeten.
Benieuwd wat het kost als 1 van die turbo’s van de X6 stuk gaat en vervangen moet worden. (Omdat ze op een vrij ongebruikelijke plaats zijn ingebouwd).
“Het blok zit al bij 2.500 toeren op zijn maximum koppel van 420 Nm”
Sag mal Heinz, was machen wir wann Diesel genau soviel kostet wie Benzin? Kein Problem Konrad, dann machen wir ein Diesel Motor der auf Benzin lauft.
Ik wou net zeggen. BMW doet het al een tijdje!
En trouwens die V8 twinturbo die de Lotus van BMW zou krijgen voor hun topmoddel gaat niet door!!
BMW vond namelijk niet goed dat ze er mee gingen sleutelen i.p.v. direct in de auto monteren!!!!!!!
@saili_gogo, Je bedoelt waarschijnlijk: Is de motor dan het meest efficiënt? Want de motor verbruikt het minst als hij uit staat :-)
@Rick Dos

Met mijn weinig technische achtergrond leek het me vrij logisch dat je bij een bi-turbo op elke cilinderbank een turbo schroeft, en dat de lay-out van turbo’s aardig wat groter is dan die van een supercharger.
Maar ik kan er natuurlijk naast zitten…
@saili_gogo

Maximum koppel betekent dat je dan je maximale trekkracht voorhanden hebt. Er zijn auto’s die een maximumkoppel over een heel breed toerengebied halen. Wel is het zo dat je verbruik bij het bereiken van je maximumkoppel altijd lager is dan wanneer je je maximum vermogen haalt, want dat haal je pas als je erg hoog in de toeren zit.

Algemeen gesteld haal je een gunstig verbruik als je laag in de toeren rijdt zonder je motor te smoren.

Lees anders dit artikel eens door.
@ Rick dos

turbo’s wil je niet bovenop een motor, omdat je daar geen hitte wil. Netzoals bij de oude s4 motor. http://www.andywhittaker.com/Portals/0/audiS4engine.jpg, de turbo’s zo ver mogelijk van de koude inlaat.
@saili_gogo

Als je zoekt op “eidiagram”, vind je wel wat plaatjes over toerental, koppel en efficientie.
Hm, knap van BMW! Lijkt me dat daar aardig van kunstig loodgieterswerk aan te pas kwam.

Maar zoals adanali eigenlijk al zegt, dan zit er wel een limiet aan hoe hard je die turbo’s kan laten blazen in verband met koeling.

En als je toch gewoon de ruimte hebt zet je je turbines op een logischer plekkie.
In alle modellen vanaf de A4…..ik denk niet dat ie in de R8 terecht komt ;)
Jammer, ik dacht dat ze met een 5 in lijn zouden komen?
Zo zie je maar weer dat bmw vooruitstrevend is met hun techniek
3 liter turbo (x35i) haalt al 306pk uit hun blok!
past mooi bij de nog mooiere achtergrond van autoblog
Wat een Audi nieuws opeens. En ook nog een Audi reclame achtergrond..
@ sir smokealot

met mijn rijke technische kennis, kan ik je vertellen dat jouw stelling niet klopt, op elke cilinderbank een turbo had echter wel gekunt met een twin turbo.
er worden hier vaak fouten mee gemaakt. de defenitie van een bi-turbo is dat het motorblok met 2 urbo’s wordt uitgevoerd, waarbij we een turbo met grote turbine (hogere toerentallen) en een turbo met een kleine tubine (lage toerentallen) hebben.

de italianen (maserati) gebruikt bi wel als aanduiding voor twin…
Voordeel van de supercharger t.o.v. de turbo: Altijd druk van de laagste toeren tot en met de hoogste toeren, turbo heeft altijd een niet-werkzaam gebied in de lage toeren, oftewel de supercharger heeft altijd het vermogen paraat als het nodig is.
@ Kyanite,

Dat is niet altijd een voordeel, het kan je rijdbaarheid verprutsen.
@klaas jan
Bedankt, meer kennis is altijd welkom

@kyanite

Maar een nadeel van de supercharger is dat hij hoge toerentallen niet fijn vindt. Bovendien is het niet-werkzame gebied van de turbo tegenwoordig zeer gering, met name door het toepassen van sequentiële turbo’s (een kleine turbo pakt vroeg op, en de grotere turbo springt vanaf een bepaald toerental bij).
Bovendien wordt een turbo door uitlaasgas gevoed, terwijl een supercharger door een verbinding met de krukas in werking gesteld moet worden.

@Julien

Appels en peren. We hebben het hier over een supercharger, niet over turbo’s. Turbo’s zijn in staat veel meer toeren te draaien en kunnen ook een hogere boost aan. Tegenover die 306 pk van de BMW 6-in-lijn kan je met gemak de 580 pk van de Audi 5.0 TFSI zetten, bovendien zijn pk’s ook niet de absolute maatstaf voor een goed ontwikkelde motor, integendeel.
Maar ik begrijp dat er mensen zijn die alleen maar naar max. pk’s kijken…
@ Sir Smokealot,

Superchargers hebben geen problemen meer met 7000 toeren, je kan me niet vertellen dat dit blok er meer draait. En turbo’s hebben tegenwoordig ook een heel breed functioneringsgebied, maar ze houden ook nog steeds niet van echt hoge toerentallen. Drukvulling is eigenlijk nooit zo’n fan van hoge toerentallen. Tenzij je bepaalde turbo’s/chargers i.c.m bepaalde motoren gebruikt, en dat is een delicaat werk wat een hoop vakkennis vraagt.
@ Klaas Jan

Hoe zit et dan met deze audi’s

http://rcheng.home.mindspring.com/S4/Images/biturbo.jpg

http://www.automobil-magazin.de/fotos/aurs63.jpg

@ Kyanite

De S4 2.7 Bi turbo, RS6 4.2 Bi turbo en , de golf gti, BMW 335i/535i , porsche 997 turbo , 65 Amg etc hebben allemaal hun maximale koppel vanaf of zelfs onder de 2000 rpm. Turbo’s werken ook heel goed op lage toeren zolang ze niet al te groot zijn.
Op papier een net blok van Audi, ongeveer dezelfde specs als de N54B30 (3.0 twinturbo) van BMW.
Zoals volgens mij wel vaker het geval is bij vergelijkbare motoren van de 2 merken ligt het maximale vermogen iets hoger bij BMW en het maximum koppel iets hoger bij het Audi blok.

@adanali: bij de BMW N63B44 zitten de inlaat en uitlaat “andersom”, vandaar dat de turbo’s bovenop het blok liggen.
Hierdoor kunnen er mijns inziens geen temperatuurproblemen met de inlaat optreden, in- en uitlaat liggen evenver uit elkaar als bij de “normale” configuratie.
Sterker nog: aangezien warme lucht opstijgt, lijkt het me nog gunstiger om de warmste onderdelen (turbo’s) zo hoog mogelijk te plaatsen.

Echter zal het zwaartepunt wel hoger komen te liggen dan een configuratie met turbo’s aan weerszijden van het blok en je blok zal in de meeste gevallen ook hoger worden.
Ook de “extra” warmte van het blok welke opstijgt richting de turbo’s zou misschien problemen kunnen opleveren (normaal gesproken zullen de turbo’s deze warmte niet hoeven verwerken).

Maar ik ga er vanuit dat er autobloggers zijn met meer technische kennis die hierover graag hun zegje doen :)
Ze moeten die 330pk gewoon weer eens zonder drukvulling uit die zescilinder halen. Dat maak zo’n Audi net wat leuker. :D

Hoge toerentallen zijn best mogelijk met turbo’s en superchargers. 10000 toeren en meer is zelfs haalbaar. Hoe lang zoiets mee gaat durf ik niet te zeggen, maar ik denk niet lang. Iemand bekend met de term 4000km blokje. ;)
Het is dus allemaal mogelijk, maar de keuze ligt overduidelijk bij power onderin.
De Lotus Exige S gebruikt een supercharger en draait met gemak 8000+ toeren. Evenals de MTM getunede Audi RS4 en R8 die ook 8250 toeren kunnen draaien. Toeren maken is dus denk ik niet zo’n probleem.

@ Rick Dos

De reden waarom BMW de twin turbo setup met hun nieuwe 4.4 V8 tussen de banken in heeft en Audi dat waarschijnlijk niet doet is waarschijnlijk omdat
de 4.4 V8 is waarschijnlijk een stuk groter dan de 3.0 TFSI dus kan het zijn dat het bij de 3.0 er niet tussen kan. En wellicht omdat de 3.0 in het motor compartiment van een A4 moet passen, ik durf te wedden dat de 4.4 niet in de 3-serie past ten zij er een 2 keer zo grote bult dan de M3 op de motorkap moet komen.

@Julien

Wat nou vooruitstrevend met 306pk uit een 3 liter twin turbo? Audi haalde 10 jaar geleden al 265pk en 380pk uit een 2.7 liter twin-turbo V6.
@ Heyhuub,

[quote]Wat nou vooruitstrevend met 306pk uit een 3 liter twin turbo? Audi haalde 10 jaar geleden al 265pk en 380pk uit een 2.7 liter twin-turbo V6.
[/quote]

Maar niet met het verbruik en uitstoot van die BMW 3L tt, dat Audi blok lust wel een slok.
@Sven

Inderdaad, maar het was dan ook 10 jaar geleden, nog voor de green-hype. Elke auto is tegenwoordig zuinig vergeleken met auto’s met vergelijkbare vermogens en motoren van 10 jaar geleden.
hmm.. zouden ze die misschien in mijn laguna willen lepelen? :P
@Rick Dos: Een V8 motor met een blokhoek van 90° is anders dan een V6 met een blokhoek van 60°.

Ook is het de bedoeling dat de lucht die de motor in gaat zo koel mogelijk is.
Als de turboladers bij het inlaatspruitstuk zitten krijg je ongewenste effecten die alleen maar te verhelpen zijn met onnodig dure materialen.
En dat maar de massa van het motorblok alleen maar onnodig hoog.
Er zal wel een reden voor zijn, maar waar BMW 407 pk en 600nm haalt uit die twin turbo 4,4 liter V8, realiseert Alpina 530 pk en 725nm uit ook een 4,4 liter met mechanische Radialverdichter (= supercharger neem ik aan) in de B 5S bijvoorbeeld.

Wie de cijfers van Alpina ziet kan toch niet onder de indruk zijn van die biturbo van BMW zelf?
Ik denk dat BMW hun V8 zo heeft geconfigureerd omdat hun vierwielaandrijving langs de motor loopt (tegenover het systeem van Audi), waardoor ze in de breedte plaats tekort komen.

In de F1 had men vroeger van die omgekeerde lucht richting. De logica was dat hitte stijgt, en door de uitlaten bovenop te steken, kon men de hitte weg houden van het motorblock. Maar bij die wagens stak de motor uit het chassis, waardoor de koeling bij die hoge snelheden minder van een probleem was. Het waren trouwens ook geen turbo motoren.
Waarom is dit weer een BMW – Audi topic geworden?

Ow ik zie het al … typisch…

Om dan maar mee te doen. 306pk uit een 3 liter Twinturbo. 265 pk uit 2 liter turbo. Indien de BMW jongens hier nou eens eerst over nadenken voordat men wat post…. Bedoel eerst hoort men overal Audi weet het alleen met turbo’s te halen en dat kan elke autofabrikant en vervolgens gaat men dan vol lof het 3.0 twinturbo BMW blok aanprijzen dat er is gekomen vanwege aanpassingen omtrent milieu en verbruik en om te concurreren met de sportieve turbo blokken van Audi.

Ik vraag me af wat Audi dan met dit blok in de S4 zou willen aanbieden qua kracht. 330 pk voor de nieuwe S4 lijkt me aan de lage kant als je bekijkt dat de 2.0 TFSI in de S3 al 265 pk (fabriekswaarde – dit wordt veelal in real life overtroffen) levert.
Voor degene die de cijfers willen weten Audi’s nieuwe 3.0 V6 TFSI:

motor: 2995 cm³ 90° V6 met vierkleppentechniek (DOHC)
brandstof: FSI (directe brandstofinspuiting)
drukvuller: Mechanische roots-compressor van Eaton. (Twin Screw Four-Lobe (Twin Vortices Series) TVS Eaton Compressor)

Vermogen: 213 kW (290 pk) @ 4850 – 7000 tpm
Koppel: 420 Nm @ 2500 – 4850 tpm

De motor wordt eind dit jaar leverbaar en zal gebruikt worden in alle modellen vanaf de A4. Het verbruik zou liggen op het niveau van de huidige 3.2 V6 FSI (9,5 l/100 km). Tevens zou een vermogen van 330 pk mogelijk moeten zijn.

Zo’n motor is natuurlijk relatief makkelijk op te warderen :P. Hoop dat die in de S4 komt met een mooi fluitend compressor geluid erbij!
@Tommy

Bedankt dat je 90% van de tekst voor de duidelijkheid nog even hebt herhaald. Stel je voor dat het de eerste keer niet duidelijk was aangekomen….

Weet je zeker dat de TVS-supercharger gebruikt gaat worden? Volgens mijn info krijgt de TFSI een Roots-compressor, en da’s bij mijn weten een ander type supercharger dan het twin-screw type (dat overigens in de 2009 Corvette ZR1 en de Cadillac CTS-V gebruikt zal worden)…
Navraag bij Eaton levert op:



Hello Smoke

The TVS is a Roots supercharger and not a Twin Screw
No internal compression on the Roots TVS units

Officially I can not divulge the size of the unit

Regards




Ondanks de naam dus die wellicht anders doet vermoeden is de TVS gewoon een Roots-supercharger.
Verder laten ze helaas geen woord los over welk type op de audi geschroefd gaat worden, maar ik vermoed dat dit een R1320 gaat worden, hoewel R1050 en R1650 ook tot de mogelijkheden behoren.

TVS-familie
@ Sir Smokalot

In de compressor heb ik me niet zo verdiept, dat geloof ik allemaal wel. Maar in de tekst staan enkel een wat cijfertjes voor een globale weergave. Ik dacht “misschien” (kan ook niet..) wil iemand de details weten ofzo. De koppelcurve kon ik er niet op krijgen maar die ziet er bijzonder lineair uit met een zeer gelijkmatige vermogens opbouw. Rijdt vast relaxt. :P

btw weet iemand of deze motor op een bestaande motor van Audi gebaseerd is of hebben ze hem helemaal opnieuw ontwikkeld??
Met 330pk van 4850-7000rpm verlies je in feite helemaal geen vermogen bij het opschakelen dus. Men schakeld op bij de 7000, toerental valt terug naar +- 4800. Een constant vermogen van 330pk. nice.
-Update: persbericht toegevoegd.-

Geef een reactie:

Je moet ingelogd zijn om reacties te posten, registreren kan HIER (ook via Facebook).