Nuovi sistemi di controllo della trasmissione ed emissione

Nuovi sistemi di controllo della trasmissione ed delle emissioni


Lo sviluppo di motori con livelli di trazione e di coppia molto elevati, che sono dovuti, nella meccanica diesel, per la tecnologia che fa sì che le rappresentazioni della tecnologia di pompaggio per l'ingegneria delle trasmissioni.




Volkswagen ha iniziato a riorientare e accelerare il suo programma di trasmissioni per ottenere maggiori progressi nei progetti, sebbene tenga sempre conto degli obiettivi di base come la riduzione dei costi che un'economia di scala implica. Gli elementi che sono attualmente utilizzati come pilastri fondamentali sono una conseguenza del principio del design modulare, in cui è inquadrata la ben nota \ "Piattaforma comune" e che consente di utilizzare set identici in una vasta gamma di modelli all'interno del gruppo Volkswagen. Gli obiettivi sono i seguenti:

· Tutte le scatole di scambio manuale saranno sei marce.
· Sviluppo di cambi automatici a sei velocità.
· Sistemi di trazione integrale disponibili per motori di assemblaggio trasversali o longitudinali e con scatole di cambiamento manuale o automatico.

Nuove scatole di scambio manuale a sei velocità
Le nuove caselle di modifica chiamate MQ (acronimo in cui M significa manuale e Q Assemblaggio trasversale della meccanica) hanno ::

· Un'azione di cambiamento precisa, che include un livello minimo di movimento della leva e punti di marcia precisi, identico a tutte le scatole di scambio manuale VW.
o relazioni attentamente definite per le caratteristiche del motore in cui vengono utilizzate.
· Fabbricazione con standard di precisione eccezionali, in modo che offrano un funzionamento assolutamente silenzioso e una vita utile prolungata.
Le nuove scatole di scambio con meccanismo via cavo hanno sei o, se sufficienti, di cinque relazioni e soddisfano i seguenti criteri:
· Perdite minime di attrito per fornire la massima efficienza.
· Design compatto, attraverso l'uso di materiali ad alta resistenza e dimensioni minime.
· Peso ridotto, attraverso l'uso, ad esempio, di alloggiamenti di magnesio.

Le caselle di cambiamento MQ 200, 250, 350 e 500 (le cifre indicano la coppia massima in NM che la scatola ha la possibilità di trasmettere) sono già utilizzate o verranno utilizzate a breve termine nei nuovi modelli Volkswagen. Particolare enfasi è stata posta sul garantire che le scatole di cambiamento non siano solo adatte per l'uso con motori diversi, ma anche in modelli di vari segmenti.
La tendenza di Volkswagen verso l'uso di sei marce in avanti nei nuovi modelli garantisce che le relazioni di cambiamento possano essere adeguate con una precisione molto maggiore a seconda delle caratteristiche dei vari meccanici; Ciò rappresenta risposte più vigorose all'acceleratore e, allo stesso tempo, una riduzione del consumo.

Nuove trasmissioni automatiche con convertitore di coppia
Come nel caso del cambiamento manuale, una nuova gamma di scatole automatiche con convertitori di coppia idraulica sostituirà imminente quelle attuali. Se il motore V10 TDI è contrassegnato come esempio, con la sua figura massima di coppia di 750 nm e una potenza di 313 CV, si vedono l'importante potenza e la coppia che dovranno resistere alle trasmissioni automatiche in futuro. Inoltre, le sei marce saranno utilizzate nelle trasmissioni per le stesse ragioni del cambiamento manuale.
La Volkswagen sta attualmente sviluppando tre scatole di scambio automatiche per variazioni di coppia da 250 a 800 nm, alcune delle quali saranno utilizzabili con motori di installazione longitudinale o trasversale. Attraverso i continui progressi che si verificano nello sviluppo del software, i programmi di risparmio di carburante possono essere utilizzati senza alcuna perdita di raffinamento nella guida attraverso, ad esempio, l'installazione di un convertitore di coppia \ "corazzato \", per eliminare le attuali perdite di trasmissione idraulica che si verificano tra le due parti del convertitore.

Tecnologia di trasmissione intelligente
I progressi offerti dall'ultima generazione di meccanici, che sviluppano poteri e figure di coppia superiori a quelle abituali sono, da ogni punto di vista, la conferma della validità della politica della Volkswagen di adottare la trazione integrale come unico modo pratico di trasmettere questi notevoli aumenti della trazione in modo affidabile. La ricerca e lo sviluppo condotte stanno già dando i loro frutti e i sistemi di trazione integrale del gruppo Volkswagen - che si tratti della frizione di Haldex per i motori montati in modo trasversale o attraverso il sistema di trazione integrale con torsen differenziale centrale per gli ingegneri di installazione longitudinale - sono capaci di soddisfare, in tutte le richieste meccaniche.
Lo sviluppo del nuovo SUV, che utilizzerà un motore di montaggio longitudinale con trasmissione automatica, ha richiesto la progettazione di un sistema di trazione integrale in grado di supportare i carichi più gravi sia nella guida sulla strada che all'esterno. Per questo, è stata scelta una configurazione classica, con una casella di trasferimento da ingranaggi planetari che, accoppiati alla trasmissione automatica, funge da marcia inferiore e consente, quindi, circolare a una velocità molto lenta su terreni molto difficili.
Fino al 50% della coppia che viene normalmente applicata alle ruote posteriori può essere diretto senza problemi alle ruote anteriori mediante una catena dentata e un asse di trasmissione esterna. Un blocco di controllo elettronico nel differenziale centrale garantisce la migliore distribuzione della coppia tra i due assi, mentre i blocchi di controllo elettrici controllati con il conducente sul lato anteriore e posteriore controllato garantiscono progressi anche nel terreno più difficile.
Nella guida alla pavimentazione, tutti i blocchi vengono rilasciati, in modo che la trasmissione raggiunga le ruote posteriori senza tensioni immagazzinate. L'intero sistema di trazione ruota sarà disponibile anche per veicoli commerciali leggeri e sarà utilizzato anche in altri modelli.

Strategia di controllo delle emissioni
Nel corso dei venti e cinque anni trascorsi da quando Volkswagen ha commercializzato il loro primo motore diesel nei veicoli turistici, gli ingegneri di ricerca e sviluppo hanno compiuto costantemente sforzi per massimizzare l'ambiente. La riduzione del volume delle emissioni di gas di scarico inquinanti è sempre una priorità durante lo sviluppo di ogni nuovo motore o l'ottimizzazione di quelle esistenti. Al momento, il lavoro di ricerca e sviluppo si concentra sul portare le emissioni a un livello chiaramente al di sotto dei regolamenti \ "euro 4 \", che entreranno in vigore a partire dal 2005.
Gli ingegneri meccanici Volkswagen si fidano degli sviluppi che stanno attualmente lavorando per continuare a ridurre i livelli di inquinamento:

Nuovi miglioramenti nel processo di combustione interna.
Catalizzatori ancora più efficienti
Utilizzo di un filtro di particelle aggiuntivo.
Ulteriore trattamento di scarico per ridurre l'ossido di azoto (NOX).

Ottimizzazione dell'iniezione e tecniche di combustione
Il motore Volkswagen più ecologico, quello di Lupo TDI \ "3L \" è, dal 1999, l'unico che supera lo standard D4 sulle emissioni, sebbene in un periodo molto breve, un altro turismo VW raggiungerà anche questo obiettivo: il 1.9 TDI Golf di 100 HP con la trazione anteriore incontrerà questo standard di controllo delle emissioni, a partire da giugno successivo.
Manterrà i suoi benefici intatti, con una potenza di 100 CV disponibile a 4.800 giri / min e una coppia massima di 240 nm a 1.800 giri / min. Il sistema di iniezione del carburante e altri processi operativi interni hanno sperimentato nuovi sviluppi.
Il passo iniziale per raggiungere questo obiettivo è un nuovo design degli ugelli degli iniettori - con una meccanizzazione ancora più precisa dei fori, che provoca una migliore spray per il carburante - e una combustione più efficace, a cui contribuisce l'uso di teste a pistoni piatti, per il quale le valvole sono state anche modificate. Il nuovo sistema elimina le solite concavità per le teste delle valvole che, in una certa misura, interferiscono con la diffusione della fiamma durante il processo di combustione.
È stato anche incorporato un concetto innovativo di ricircolo dei gas di scarico che aiuta a ridurre le emissioni di NOx. I gas che ritornano nelle camere di combustione vengono raffreddati a seconda del punto di funzionamento della temperatura e del motore. Questo ulteriore sistema di raffreddamento consente ai gas di scarico che ritornano alle camere di combustione di farlo alla temperatura ottimale per mantenere le emissioni di NX contenute, senza importanti emissioni di monossido di carbonio (CO), idrocarburi (HC) e particelle contenenti.
Un catalizzatore di ossidazione delle pareti particolarmente sottile rende più facile per la conversione del gas l'avvio più veloce dopo il motore a freddo. L'isolamento con uno strato d'aria intermedio del tubo di scarico che raggiunge il catalizzatore contribuisce anche a ridurre al minimo la perdita di temperatura.
Entrambi i fattori riducono i componenti che il catalizzatore deve convertire durante la fase di riscaldamento del motore. Attraverso questo, il motore TDI da 100 CV ha la capacità di rispettare il futuro standard Euro 4, anche con due valvole per il cilindro. Grandi progressi saranno raggiunti con la commercializzazione della seconda generazione di pump-fybody, con un livello più elevato di pressione.
È sempre più evidente che il tasso di sviluppo su tutti i processi di controllo delle emissioni di gas consentirà di superare lo standard Euro 4 con affidabilità in caso di veicoli con motori di una certa potenza.
Tuttavia, auto più grandi e più pesanti, come Berlina di lusso o il SUV futuro con motore V10 TDI, lavorano spesso in punti operativi in cui esiste il rischio di superare i limiti dei futuri standard. Per questo motivo, è essenziale un trattamento aggiuntivo dei gas di fuga. L'obiettivo è ridurre il livello di ossidi di azoto gassosi (NOX) e particelle solide. Per fare ciò, gli ingegneri di sviluppo della Volkswagen hanno sviluppato un sistema attivo per il trattamento dei gas di scarico.

Volkswagen CRT Active System
A differenza del tradizionale sistema di rigenerazione discontinuo a causa del filtro delle particelle, il nuovo sistema CRT (memoria di rigenerazione continua) opera con un carico di filtro che non supera il 20 o il 30% della sua capacità, che impedisce pressioni estreme di battuta d'arresto nel sistema di scarico, che di solito causano un consumo molto elevato.
La rigenerazione del sistema continuo utilizza il biossido di azoto (NO2) prodotto nel catalizzatore di ossidazione vicino al motore anziché ossigeno (O2), come con l'attuale sistema. Affinché la CRT funzioni continuamente, è necessaria una temperatura di lavoro di oltre 300 gradi, che viene raggiunta con un livello delicato della posizione.
Nell'intervallo di carichi bassi, a velocità fino a 100 km/h, il sistema accumula particelle di fuliggine filtrate fino al raggiungimento del limite del 30% della capacità del filtro. A questo punto inizia la funzione attiva del CRT. Il catalizzatore di ossidazione elimina il monossido di carbonio (CO) e gli idrocarburi (HC) dallo scarico e fornisce biossido di azoto (NO2) necessario per l'ossidazione (combustione) delle particelle di fuliggine nell'anidride carbonica (CO2) nel secondo catalizzatore.
Se il carico nel filtro scende al di sotto del 20% della sua capacità, la funzione attiva CRT si interrompe. I valori di controllo sono le differenze di temperatura e pressione nell'area anteriore e posteriore del filtro; Questi possono essere determinati con grande precisione e affidabilità, per garantire il funzionamento efficiente del CRT.
Il diesel che è attualmente commercializzato contiene un'alta percentuale di zolfo, che sta contaminando gradualmente i catalizzatori. Questa situazione influenzerebbe negativamente la CRT - con una rapida elevazione della contaminazione del filtro per particelle di fuliggine - a meno che un'azione esterna non sia causata a correggerla. Per mantenere l'affidabilità in queste condizioni, un \ "freno di emergenza" è stato incorporato nel sistema CRT.
Questo \ "Brake \" fa sì che una post-fiction di carburante aumenti la temperatura del gas di scarico a oltre 500 gradi; A questa temperatura, le particelle di fuliggine nel filtro bruciano con la presenza di ossigeno atmosferico (O2). Allo stesso tempo, questa \ "Iniezione antincendio \" pulisce i catalizzatori mescolando depositi di zolfo.
Come conseguenza della prossima introduzione di benzina senza lucro al mercato, i cambiamenti controllati nella composizione dei carburanti saranno stabiliti in un tempo relativamente breve. È molto probabile, quindi, che un termine medio abbia anche commercializzato carburante diesel senza presenza di zolfo, il che non sarà necessario l'uso di questa funzione aggiuntiva nel sistema attivo CRT, con il grave aumento della temperatura che implica.

Catalizzatore di stoccaggio per ossidi di azoto (NOX)
Al fine di raggiungere una composizione di gas di scarico adeguati per conformarsi alle normative Euro 4 in tutte le fasi di marcia di una potenza grande, nemmeno l'eliminazione quasi totale delle particelle di fuliggine è sufficiente. Anche gli ossidi di azoto (NOX) rimanenti gassosi dovrebbero essere ridotti al minimo. Il modo più appropriato per raggiungere questo obiettivo è il catalizzatore di stoccaggio per gli ossidi di azoto, un elemento che è già noto per il suo utilizzo nei motori a iniezione di gas diretti. Il rivestimento catalitico assorbe gli ossidi di azoto nello scarico come se fosse una spugna.
Tuttavia, la sua capacità di assorbimento limitata implica che deve essere pulita ad intervalli attraverso l'arricchimento della miscela. Per fare ciò, l'aria di ammissione di un motore diesel, che normalmente opera con più aria del carburante (ovvero con una miscela molto morbida), viene temporaneamente accelerata e il motore funziona mediante post-iniezione. Questa procedura viene mantenuta per cinque o dieci chilometri, sebbene generalmente non sia evidente per il conducente. Il processo garantisce che il catalizzatore di stoccaggio possa eliminare il 60 o il 70% degli ossidi di azoto di fuga in condizioni operative normali.



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