22 juli 2014
 

Audi

Audi viert 25 jaar TDI motoren

22 juli 2014 | Audi viert dit jaar een bijzonder jubileum: 25 jaar TDI. In het najaar van 1989 presenteerde het merk op de IAA in Frankfurt de Audi 100 met een 2,5-liter TDI-motor, een volledig elektronisch gestuurde turbodieselmotor met directe inspuiting. Sindsdien heeft het merk met de vier ringen dit concept niet meer losgelaten. Ook nu nog werkt Audi met volle kracht door aan de ontwikkeling van nieuwe TDI-motoren.

Al medio jaren zeventig begon Audi, mede onder invloed van de oliecrisis, met de ontwikkeling van een nieuwe, zuinige motor, die uiteindelijk de TDI zou worden. In 1989 presenteerde Audi tijdens de IAA in Frankfurt de 2.5 TDI-motor in een Audi 100. De eerste TDI-motor was een vijfcilinder-in-lijn-turbodieselmotor met een cilinderinhoud van 2.461 cm3, directe brandstofinjectie en volledig elektronisch motormanagement. Destijds vermoedde nog niemand dat deze motor een doorbraak voor de dieselmotor in de serieproductie in Europa en het begin van een nieuw tijdperk vormde. Het vermogen van 88 kW (120 pk) en het koppel (265 Nm) betekenden ten opzichte van de concurrentie toen een enorme stap vooruit.

Audi

In 1991 debuteerde de 1.9 TDI-motor in de Audi 80, vier jaar later gevolgd door een krachtiger variant in de A4. De toename van het vermogen was vooral te danken aan een nieuwe turbocompressor met variabele turbinegeometrie. In 1997 kwam de eerste V6 TDI-motor met vier kleppen per cilinder. De 2.5 TDI leverde 110 kW (150 pk) en een koppel van 310 Nm. De volgende stap was de V8 TDI-motor met een cilinderinhoud van 3.328 cm3, die vanaf oktober 1999 in de Audi A8 geleverd werd.

Ook kleinere TDI-motoren volgden, zoals de 1.2 TDI in de Audi A2 in 2001, waarmee een gemiddeld verbruik van 2,99 liter per 100 km (81 gram CO2 per kilometer) kon worden gerealiseerd. In 2004 was de 3.0 TDI-motor de eerste van de nieuwe V-motorenfamilie van Audi. Nieuw waren toen ook de piëzo-injectoren, waarmee minimale hoeveelheden brandstof uiterst nauwkeurig kunnen worden ingespoten. De V12 TDI, die eind 2008 in de Q7 zijn opwachting maakte, vormde als sterkste in serie geproduceerde dieselmotor in een personenwagen de kroon op de TDI-technologie van Audi. Uit zes liter haalde de V12 TDI-motor een vermogen van 368 kW (500 pk) en een koppel van 1.000 Nm.

Audi

Als antwoord op steeds strenger wordende uitlaatgasnormen kwam Audi in 2009 met de clean diesel-technologie. De 3.0 TDI clean diesel beschikte over een common-rail-systeem met nieuwe sensoren in de verbrandingskamers. Een fijne verstuiving en nauwkeurige verbranding zorgden voor minder uitstoot, terwijl een selectieve reductiekatalysator in de uitlaat de stikoxiden verminderde. In 2013 volgde het dieselpartikelfilter met SCR-laag.

De TDI-ontwikkeling heeft sinds 1989 bijgedragen tot het overweldigende succes van de dieselmotor. Daarbij verliep de ontwikkeling in meerdere stappen, met turbocompressie, inspuiting en uitlaatgasreiniging als de belangrijkste factoren. Hieraan werken ingenieurs constant met als doel het verbruik nog verder te verminderen, vermogen en koppel te vergroten en het functioneren van de motoren nog verder te verbeteren. In de loop van de 25 jaar zijn het vermogen en het koppel van de TDI-motor in relatie tot de cilinderinhoud meer dan verdubbeld, terwijl de uitstoot van schadelijke stoffen in dezelfde periode met 98 procent afnam.

Audi

Andere taken zijn gebaseerd op veranderende wetgeving en economische vragen, zoals eisen ten aanzien van uitstoot of de samenstelling van dieselbrandstof. Zo is de nieuwe 3.0 TDI voor de ULEV-II-norm in een aantal staten van de VS nu al voorzien van een tweeledig gekoelde terugvoering van de uitlaatgassen. Wanneer China, een land waar de kwaliteit van de brandstof nu nog sterke schommelingen vertoont, een diesel-markt wordt, dan zullen ook criteria als hoogte en ijle lucht een belangrijkere rol spelen.

De compressor van de nieuwe 3.0 TDI bouwt een laaddruk op die kan oplopen tot 2,0 bar en bij volgas kan de compressor theoretisch 1.200 m3 lucht (1,2 ton) samendrukken. Het aangedreven vermogen ligt rond de 35 kW en het toerental boven de 200.000 omw./min. Bij de common-rail-inspuiting heeft Audi nu bij de meeste motoren al een maximale druk van 2.000 bar. Het volgende doel is 2.500 bar, terwijl de ingenieurs zelfs al verder denken. Daarbij dient de TDI-motor uit de Le Mans-winnende raceauto Audi R18 e-tron quattro als voorbeeld: deze vierliter V6 TDI-motor bereikt met een inspuitdruk van meer dan 2.800 bar een vermogen van rond de 100 kW per liter. Bij de nabewerking van de uitlaatgassen was in de afgelopen jaren de vroegtijdige werking van de componenten het doel.

Audi

Dankzij de stijgende efficiëntie van de TDI-motoren daalt de uitlaatgastemperatuur steeds verder. In de ECE-norm wordt pas na 2,5 minuten een temperatuur van 150 graden Celcius achter de oxidatiekatalysator gemeten. Onder dit niveau vindt geen omzetting plaats. De volgende stap komt in 2015 bij de 3.0 TDI: in plaats van een oxidatiekatalysator zal dan een nieuwe NOx-opslagkatalysator worden gebruikt. Deze slaat de stikstofoxiden op totdat de opslag volledig gevuld is, waarna de reiniging in de motor plaatsvindt. Met het oog op het brandstofverbruik wordt deze katalysator alleen actief bij lage uitlaatgastemperaturen, zoals na de start en wanneer er langzaam wordt gereden. In alle andere gevallen zorgt het dieselpartikelfilter voor de omzetting van de stikstofoxiden.

Met de elektrische biturbo koppelt Audi nu ook elektrische aandrijving van een turbocompressor aan een TDI-motor. De nieuwe hybride-componenten worden binnenkort leverbaar. De normale TDI-motor haalt zijn kracht uit de laaddruk van de turbocompressor. Deze is afhankelijk van de energie uit de uitlaatgassen. De elektrische biturbo maakt hieraan een einde: zijn extra elektrisch aangedreven turbocompressor maakt ook bij lage toerentallen een snelle opbouw van de laaddruk en een groot koppel mogelijk. Hiermee zet Audi, 25 jaar na de uitvinding van de TDI-motor, de volgende stap.

Audi

Er zijn twee studiemodellen met elektrische biturbo: een Audi A6 TDI concept met 3.0 TDI turbomotor en een Audi RS 5 TDI concept met 3.0 TDI biturbomotor. Al in de nabije toekomst gaat de elektrische biturbo in combinatie met TDI-motoren in de serieproductie. Zo komt er voor elke klant en elke vraag een passende oplossing, tot en met de TDI-motor met plug-in-hybridetechnologie.

Het doel van Audi is om de uitstoot van zijn modellen tot gemiddeld 95 gram CO2 per kilometer te verminderen. Daarom werken de technici naast de hybride-technologie ook hard aan de klassieke segmenten van de techniek. Hiertoe behoren ondermeer het verminderen van weerstand, de warmtehuishouding en de verbranding inclusief injectie en compressor-technologie. Voor Audi is niet 'downsizing', maar 'rightsizing' het doel: motoren in de juiste grootte, passend bij de auto. Zo blijken de TDI-motoren met zes en acht cilinders in de praktijk vooral zo efficiënt, omdat ze met extreem lage toerentallen hun werk doen.

Audi Audi Audi Audi Audi
 
Websitewww.audi.nl
Deel via