Nuevo motor Audi V8 TDI de 225 CV

Audi expondrá un innovador motor turbodiesel de inyección directa de ocho cilindros en V y 3.3 litros de cilindrada en el 20º Simposio Internacional de Motores de Viena (Austria). El nuevo motor subraya la excelencia de Audi AG en el desarrollo de mecánicas TDI: su cifra máxima de par de 480 Nm se mantiene estable en un régimen que va desde las 1.800 a las 3.000 revoluciones y desarrolla una potencia máxima de 225 CV (165 kW) a 4.000 rpm con una inigualable suavidad de marcha y reducido nivel acústico.

Con la utilización de la tecnología de cuatro válvulas por cilindro, la inyección de combustible “common-rail”, los dos turbocompresores con turbina de geometría variable, un exclusivo sistema de enfriamiento para el aire de admisión y la recirculación de los gases de escape, el motor V8 TDI de Audi es el primero de su categoría en cumplir las restrictivas normas europeas EU III sobre niveles de emisión de gases.

Hace diez años Audi presentó el primer motor turbodiesel de inyección directa específicamente desarrollado para su utilización en un vehículo de turismo. El TDI de 2.5 litros y cinco cilindros desarrollaba una potencia de 120 CV con una cifra máxima de par de 265 Nm. Inmediatamente después se comercializó la versión de 115 CV de potencia, que superaba la estricta reglamentación sobre emisión de gases que estaba entonces vigente en los Estados Unidos. Más del 20% de los modelos Audi 100 y de su sucesor, el Audi A6, montaron esta mecánica.

Dos años más tarde comenzó la comercialización del motor 1.9 TDI de cuatro cilindros en línea y 90 CV en el Audi 80. En 1995 se presentó una versión desarrollada del mismo motor con 110 CV de potencia, que se convirtió en la primera mecánica TDI con turbina de geometría variable controlada por cartografía electrónica.

En 1995 también se expuso en el Salón del Automóvil de Ginebra una combinación de dos de los más importantes aportes tecnológicos de Audi: el motor 2.5 litros de 140 CV con tracción integral permanente quattro; un conjunto que se convirtió en un auténtico éxito de ventas.

Audi volvió a marcar un nuevo punto de referencia en 1997, con el lanzamiento al mercado de la mecánica V6 TDI de cuatro válvulas por cilindro, el primer motor de seis cilindros turbodiesel de inyección directa diseñado especialmente para su utilización en turismos.

A lo largo de los pasados años, Audi ha revolucionado la tecnología diesel con sus mecánicas TDI, demostrando que este concepto técnico puede compaginar similar dinámica y confort de marcha que cualquier motor de gasolina, con el valor añadido que representan su economía de consumo ¾ inferior en un 30%¾ y su alto valor de par incluso a regímenes muy bajos. Un motor, en definitiva, con capacidad de combinar de forma armónica dos elementos aparentemente tan contradictorios como son el comportamiento dinámico y una movilidad ecológica y económica.

Estas cualidades, que ya fueron notables en el primer motor Audi TDI de cinco cilindros de 1989, han sido perfeccionadas al máximo en el nuevo V8. Con una cilindrada de 3.3 litros, el motor desarrolla una cifra máxima de par de 480 Nm disponible a partir de las 1.800 rpm y que se mantiene constante hasta las 3.000. Su consumo específico en el punto operativo más eficiente es de sólo 205 gramos por kilovatio hora, una cifra relevante por su economía para una mecánica de ocho cilindros. Con una potencia de 68 CV por litro de cilindrada, este motor supera ampliamente a sus competidores directos.

El ángulo de la “V” es de 90 grados entre bancadas. El diámetro y carrera de los cilindros es de 78,3 x 86,4. Por su disposición, es una mecánica muy compacta: 717 mm de longitud, 842 de anchura y 688 de altura. El bloque motor está realizado en acero fundido con grafito vermicular, un material de alta resistencia que reduce un 10% su peso en relación al acero gris de fundición.

Audi utiliza, por primera vez en este motor, un armazón de alta resistencia con los cinco apoyos de cigüeñal incorporados, que mejora el diseño convencional con cojinetes de apoyo individuales. Este soporte está fijado por medio de pernos laterales desde la parte inferior. Con esta configuración se consigue una notable reducción de la sonoridad, ya que los cojinetes del cigüeñal quedan aislados del cárter.

Las culatas de cuatro válvulas por cilindro están moldeadas en aluminio. La geometría de los dos colectores de admisión, con cámaras de turbulencia y llenado, la distribución de las válvulas en forma de estrella asimétrica y la posición central de los inyectores, perpendicular en relación al eje de los cilindros, proporcionan las más óptimas condiciones para la combustión.

El motor Audi TDI de ocho cilindros en V utiliza boquillas de inyección de seis orificios y un diseño de pistón con una cavidad para la cámara de combustión más amplia y de menor profundidad. A través de la inyección previa y la calidad de combustión conseguida, se ha llegado a una relación de compresión de 18,5 a 1. Esta cifra, relativamente reducida para una mecánica de inyección directa, contribuye a armonizar las destacadas prestaciones que ofrece el motor con un nivel reducido de emisión de gases asegurando, a la vez, un destacado comportamiento en el arranque en frío.

La amplia cavidad del pistón y el inyector de seis orificios, en conjunto con los dos colectores de admisión, producen un turbulencia prácticamente ideal, por lo que no se requieren aletas de turbulencia adicionales. La cabeza del pistón está refrigerada por aceite, a través de boquillas de pulverización. Para conseguir la máxima eficacia, los pistones incorporan conductos interiores moldeados de refrigeración.

El motor incorpora un turbocompresor con turbina de geometría variable para cada bancada de cilindros. La máxima presión de carga es de 2.2 bares. Los gases de escape circulan a través de dos catalizadores primarios situados a la salida de los turbocompresores, mientras que los dos catalizadores principales están situados por debajo del suelo del coche. Los colectores y tubo de escape entre los catalizadores primarios y los principales son de doble pared con cámara de aire para minimizar cualquier pérdida de gases.

Los ingenieros de Audi han realizado un diseño de admisión de aire especialmente cuidado, con dos sensores de masa de aire por película caliente. Su máxima sensibilidad permite el ajuste puntual de los álabes de las turbinas de geometría variable de ambos turbocompresores de forma tal que ambas bancadas de cilindros operan con idéntica masa de aire.

El aire de carga se refrigera por medio de un enfriador de aire/agua, que provoca una pérdida de presión sensiblemente inferior a los enfriadores de aire. A través de este sistema exclusivo de Audi, el enfriador es más compacto, y cabe perfectamente en el espacio resultante en el ángulo de la “V” entre las dos bancadas. Dispone de un circuito propio de refrigeración con bomba eléctrica de agua y un radiador auxiliar.

Este sistema, que ofrece recorridos muy cortos para el aire de carga, no sólo aprovecha el espacio al máximo sino que además reduce a un máximo las pérdidas de presión. La reducción de temperatura alcanza, con este sistema refrigerante, aproximadamente los 80 grados centígrados.

Los gases de escape de recirculación también están refrigerados por agua, lo que ayuda a reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno en un 20% y provoca un efecto positivo adicional en la formación de partículas. Aunque el nivel de hidrocarburos y monóxidos de carbono generados es ligeramente mayor, la cercanía física de los catalizadores neutraliza este efecto. Por medio de la utilización de colectores y tubos de escape de doble pared con cámara de aire, los catalizadores alcanzan su temperatura óptima y máxima efectividad con gran rapidez, provocando una mejor respuesta de los turbo compresores.

A diferencia del motor TDI de seis cilindros en V, que opera con la bomba de distribución de pistón axial VP 44, el nuevo V8 utiliza un sistema de inyección de combustible “common-rail” desarrollado en conjunto con Bosch. La bomba de alta presión ¾ 1.350 bar¾ incorpora una bomba adicional de suministro previo y un limitador en la zona de admisión.

Este diseño asegura que el caudal de combustible bombeado y comprimido exceda sólo ligeramente al caudal inyectado, lo que sirve para reducir los requerimientos de potencia de la bomba de combustible y el nivel de temperatura del combustible. Un enfriador de combustible en la línea de retorno contribuye a disminuir todavía más la temperatura. Cada bancada de cilindros cuenta con su “common-rail” específico, lo que reduce las distancias para alimentación a los inyectores. El proceso preliminar y el principal de inyección están controlados por una válvula solenoide situada en la cabeza del inyector.

La bomba de alta presión está conducida por la misma correa dentada que los árboles de leva de admisión y se sitúa, junto a los dos enfriadores combinados de carga de aire y recirculación de gases de escape, en el ángulo de la “V” entre las dos bancadas. A diferencia de los sistemas de inyección de combustible controlados por las levas, la bomba de alta presión opera constantemente. Esto contribuye a reducir las cargas y asegura una mayor vida operativa a la correa de transmisión, con un nivel acústico inferior al de una transmisión por cadena.

Las ventajas específicas del sistema de inyección de combustible “common-rail” son su alta presión incluso a baja carga y régimen, un comienzo progresivo de la bomba con fases de pre-inyección e inyección principal y un consumo constante de potencia de la bomba.

Audi ha construido ya casi un millón de automóviles con motores TDI. El nuevo Audi V8 TDI es el último eslabón de una larga cadena de desarrollos que marcan hitos constantes en la tecnología diesel, y que contribuyen a reforzar la imagen de la marca como “máximo innovador tecnológico”.

El nuevo motor ocho cilindros en “V ” de Audi está destinado a vehículos del segmento superior, categoría en la que los motores diesel de estas características gozarán de la máxima aceptación, ya que son apenas distinguibles, por sus reducidos niveles sonoros, de sus homólogos de gasolina.