Nouveaux systèmes de transmission et de contrôle des émissions

Nouveaux systèmes de transmission et de contrôle des émissions


Le développement de moteurs avec des niveaux de force de traction et de couple très élevés - qui sont dus, en mécanique diesel, aux représentants de la technologie de pompe à pompage un défi important pour l'ingénierie des transmissions.




Volkswagen a commencé à réorienter et à accélérer son programme de transmissions pour réaliser des progrès plus élevés dans les conceptions, bien qu'il en ait toujours pris en compte des objectifs de base tels que la réduction des coûts qu'une économie d'échelle implique. Les éléments qui sont actuellement utilisés comme piliers fondamentaux sont une conséquence du principe de la conception modulaire, dans laquelle la plate-forme bien connue \ "bien connue \" est encadrée et qui permet d'utiliser des ensembles identiques dans une gamme variée de modèles au sein du groupe Volkswagen. Les objectifs sont les suivants:

· Toutes les boîtes d'échange manuelles seront de six marches.
· Développement de boîtes de vitesses automatiques à six vitesses.
· Systèmes de traction intégrale disponibles pour les moteurs d'assemblage transversaux ou longitudinaux et avec des boîtes de changement manuelles ou automatiques.

Nouvelles boîtes d'échange manuel à six vitesse
Les nouvelles boîtes de changement appelées MQ (acronyme dans lequel m signifie manuel et Q assemblage transversal de la mécanique) ont ::

· Une action de changement précise, qui comprend un niveau minimum de mouvement du levier et des points de vitesse précis, identiques pour toutes les boîtes d'échange manuelles VW.
ou des relations soigneusement définies pour les caractéristiques du moteur dans lesquelles ils sont utilisés.
· Fabrication avec des normes de précision exceptionnelles, de sorte qu'ils offrent un fonctionnement absolument silencieux et une durée de vie utile prolongée.
Les nouvelles boîtes d'échange avec mécanisme de câble ont six ou, si elles sont suffisantes, de cinq relations et répondent aux critères suivants:
· Pertes de friction minimales pour fournir une efficacité maximale.
· Conception compacte, grâce à l'utilisation de matériaux à haute résistance et de dimensions minimales.
· Un poids réduit, par exemple, par exemple, des boîtiers de magnésium.

Les boîtes de changement MQ 200, 250, 350 et 500 (les chiffres indiquent la paire maximale dans NM que la boîte a la capacité de transmettre) sont déjà utilisées ou seront utilisées à court terme dans les nouveaux modèles Volkswagen. Un accent particulier a été mis sur la garantie que les boîtes de changement conviennent non seulement à une utilisation avec différents moteurs, mais aussi dans des modèles de divers segments.
La tendance de Volkswagen vers l'utilisation de six marches vers l'avant dans les nouveaux modèles garantit que les relations de changement peuvent être adéquates avec une précision beaucoup plus grande en fonction des caractéristiques des diverses mécaniques; Cela représente des réponses plus vigoureuses à l'accélérateur et, en même temps, une réduction de la consommation.

Nouvelles transmissions automatiques avec convertisseur de couple
Comme dans le cas d'un changement manuel, une nouvelle gamme de boîtes automatiques avec des convertisseurs de paires hydrauliques remplacera imminemment les actuels. Si le moteur V10 TDI est marqué comme exemple, avec son couple maximal de 750 nm et une puissance de 313 ch, la puissance importante et les flux de couple qui devront résister aux transmissions automatiques à l'avenir sont visibles. De plus, les six marches seront utilisées dans les transmissions pour les mêmes raisons que dans le changement manuel.
Volkswagen développe actuellement trois boîtes d'échange automatiques contre des plages de couple de 250 à 800 nm, dont certaines seront utilisables avec des moteurs d'installation longitudinaux ou transversaux. Grâce aux progrès continus qui se produisent dans le développement de logiciels, les programmes d'économie de carburant peuvent être utilisés sans aucune perte de raffinement dans la conduite, par exemple, l'installation d'un convertisseur de couple \ "Armored \", pour éliminer les pertes de transmission hydrauliques actuelles qui se produisent entre les deux parties du convertisseur.

Technologie de transmission intelligente
Les progrès offerts par la dernière génération de mécaniciens, qui développent des pouvoirs et des chiffres de couple supérieurs aux habituels sont, de tous les points de vue, de la confirmation de la validité de la politique de Volkswagen pour adopter la traction intégrale comme le seul moyen pratique de transmettre ces augmentations notables de la force de traction de manière fiable à la route. La recherche et le développement réalisés donnent déjà leurs fruits, et les systèmes de traction intégrale du groupe Volkswagen - que ce soit au moyen de l'embrayage Haldex pour les moteurs montés de manière transversale ou à travers le système de traction intégral avec des torsen différentiels centraux pour les exigences mécaniques.
Le développement du nouveau SUV, qui utilisera un moteur d'assemblage longitudinal avec transmission automatique, a nécessité la conception d'un système de traction intégral capable de soutenir les charges les plus graves à la fois en conduite sur la route et à l'extérieur. Pour cela, une configuration classique a été choisie, avec une boîte de transfert par des engrenages planétaires qui, couplés à la transmission automatique, agit comme un engrenage inférieur supplémentaire et permet, par conséquent, circulaire à une vitesse très lente sur un terrain très difficile.
Jusqu'à 50% du couple qui est normalement appliqué sur les roues arrière peut être dirigé sans problèmes sur les roues avant au moyen d'une chaîne dent et d'un axe de transmission externe. Un bloc de commande électronique dans le différentiel central garantit la meilleure distribution de couple entre les deux axes, tandis que les blocs de commande électrique contrôlés du conducteur sur la garantie de l'essieu avant et arrière contrôlé progressent même sur le terrain le plus difficile.
Dans la conduite de la chaussée, tous les blocages sont libérés, de sorte que la transmission atteint les roues arrière sans tensions stockées. Ce système de traction roulant entier sera également disponible pour les véhicules commerciaux légers et sera également utilisé dans d'autres modèles.

Stratégie de contrôle des émissions
Tout au long des vingt ans qui se sont écoulés depuis que Volkswagen a commercialisé son premier moteur diesel dans les véhicules touristiques, les ingénieurs de R&D ont fait des efforts constants pour maximiser l'environnement. La réduction du volume des émissions de gaz d'échappement polluantes est toujours une priorité lors du développement de chaque nouveau moteur ou de l'optimisation de celles existantes. À l'heure actuelle, les travaux de R&D se concentrent sur les émissions à un niveau clairement inférieur aux réglementations \ euro 4 \ ", qui entrera en vigueur en 2005.
Les ingénieurs mécaniques de Volkswagen font confiance aux développements qu'ils travaillent actuellement pour continuer à réduire les niveaux de pollution:

Nouvelles améliorations du processus de combustion interne.
Catalyseurs encore plus efficaces
Utilisation d'un filtre à particules supplémentaires.
Traitement d'échappement supplémentaire pour réduire l'oxyde d'azote (NOx).

Techniques d'optimisation et de combustion d'injection
Le moteur Volkswagen le plus écologique, celui de Lupo Tdi \ "3l \" est, depuis 1999, le seul qui dépasse la norme D4 sur les émissions, bien que dans une période très courte, un autre tourisme VW atteindra également ce but: le golf TDI de 1,9 de 100 HP avec le traction avant atteindra ce niveau de contrôle des émissions, à partir de juin prochain.
Il maintiendra ses avantages intacts, avec une puissance de 100 ch disponible à 4 800 tr / min et un couple maximal de 240 Nm à 1800 tr / min. Le système d'injection de carburant et d'autres processus d'exploitation intérieure ont connu de nouveaux développements.
L'étape initiale pour y parvenir est une nouvelle conception des buses des injecteurs - avec une mécanisation encore plus précise des trous, ce qui provoque un meilleur spray de carburant - et une combustion plus efficace, à laquelle l'utilisation de têtes de piston plats contribue, pour laquelle les valves ont également été modifiées. Le nouveau système élimine les concavités habituelles pour les têtes des vannes qui, dans une certaine mesure, interfèrent avec la propagation de la flamme pendant le processus de combustion.
Un concept innovant de recirculation des gaz d'échappement qui aide à réduire les émissions de NOX a également été incorporé. Les gaz qui reviennent aux chambres de combustion sont refroidis en fonction du point de fonctionnement de la température et du moteur. Ce système de refroidissement supplémentaire permet aux gaz d'échappement qui reviennent aux chambres de combustion de le faire à la température optimale pour maintenir les émissions NX contenues, sans émissions de monoxyde de carbone majeures (CO), hydrocarbures (HC) et particules contenant.
Un catalyseur d'oxydation de la paroi particulièrement mince permet à la conversion de gaz pour démarrer plus rapidement après le moteur froid. L'isolation avec une couche d'air intermédiaire du tube d'échappement qui atteint le catalyseur contribue également à minimiser la perte de température.
Les deux facteurs réduisent les composants que le catalyseur doit convertir pendant la phase de chauffage du moteur. Grâce à cela, le moteur TDI de 100 ch a la capacité de se conformer à la future norme Euro 4, même avec deux technologies de soupape par cylindre. Des progrès plus importants seront réalisés avec la commercialisation de la deuxième génération de corps de pompe, avec un degré de pression plus élevé.
Il est de plus en plus évident que le taux de développement sur tous les processus de contrôle des émissions de gaz permettra de dépasser la norme Euro 4 avec fiabilité dans le cas des véhicules avec des moteurs d'une certaine puissance.
Cependant, des voitures plus grandes et plus lourdes, comme Berlina de luxe ou le futur SUV avec un moteur V10 TDI, fonctionnent fréquemment dans des points opérationnels dans lesquels il existe un risque de dépasser les limites de la norme future. Pour cette raison, un traitement supplémentaire des gaz d'échappement est essentiel. L'objectif est de réduire le niveau d'oxydes d'azote gazeux (NOx) et de particules solides. Pour ce faire, les ingénieurs de développement de Volkswagen ont développé un système actif pour le traitement des gaz d'échappement.

Système actif Volkswagen CRT
Contrairement au système de régénération discontinue traditionnel dû au filtre à particules, le nouveau système CRT (stockage de régénération continue) fonctionne avec une charge de filtre qui ne dépasse pas 20 ou 30% de sa capacité, ce qui empêche les pressions de revers extrêmes dans le système d'échappement, ce qui entraîne généralement une consommation très élevée.
La régénération du système continu utilise du dioxyde d'azote (NO2) produit dans le catalyseur d'oxydation près du moteur au lieu de l'oxygène (O2), comme avec le système actuel. Pour que le CRT fonctionne en continu, une température de travail de plus de 300 degrés est nécessaire, ce qui est atteint avec un niveau doux de la position.
Dans la plage de faibles charges, à des vitesses allant jusqu'à 100 km / h, le système accumule des particules de suie filtrées jusqu'à ce que la limite de 30% de la capacité de filtre soit atteinte. À ce stade, la fonction active du CRT commence. Le catalyseur d'oxydation élimine le monoxyde de carbone (CO) et les hydrocarbures (HC) de l'échappement et fournit du dioxyde d'azote (NO2) nécessaire à l'oxydation (combustion) des particules de suie dans le dioxyde de carbone (CO2) dans le deuxième catalyseur.
Si la charge dans le filtre tombe en dessous de 20% de sa capacité, la fonction active CRT s'arrête. Les valeurs de contrôle sont les différences de température et de pression dans la zone antérieure et postérieure du filtre; Ceux-ci peuvent être déterminés avec une grande précision et une grande fiabilité, pour garantir le fonctionnement efficace du CRT.
Le diesel actuellement commercialisé contient une forte proportion de soufre, qui contamine progressivement les catalyseurs. Cette situation affecterait négativement le CRT - avec une élévation rapide de la contamination par le filtre par des particules de suie - à moins qu'une action externe ne soit entraînée pour la corriger. Pour maintenir la fiabilité dans ces conditions, un "frein d'urgence \" a été incorporé dans le système CRT.
Ce "frein \" fait augmenter la température du gaz d'échappement à plus de 500 degrés; À cette température, les particules de suie dans le filtre brûlent avec la présence d'oxygène atmosphérique (O2). Dans le même temps, cette \ "injection de feu \" nettoie les catalyseurs en remuant les dépôts de soufre.
En conséquence de la prochaine introduction d'essence sans brillance sur le marché, les changements contrôlés dans la composition des carburants seront établis dans un temps relativement court. Il est donc très probable qu'un terme moyen a également commercialisé du carburant diesel sans présence de soufre, qui ne sera pas nécessaire à l'utilisation de cette fonction supplémentaire dans le système actif CRT, avec l'augmentation grave de la température qu'elle implique.

Catalyseur de stockage pour les oxydes d'azote (NOx)
Afin d'atteindre une composition de gaz d'échappement adéquats pour se conformer aux réglementations Euro 4 dans toutes les phases de marche d'une grande puissance, même l'élimination presque totale des particules de suie est suffisante. Les oxydes d'azote (NOx) gazeux restants doivent également être minimisés. La façon la plus appropriée d'y parvenir est le catalyseur de stockage pour les oxydes d'azote, un élément qui est déjà connu pour son utilisation dans les moteurs d'injection de gaz direct. Le revêtement catalytique absorbe les oxydes d'azote dans l'échappement comme s'il s'agissait d'une éponge.
Cependant, sa capacité d'absorption limitée implique qu'elle doit être nettoyée à intervalles par l'enrichissement du mélange. Pour ce faire, l'air d'admission d'un moteur diesel, qui fonctionne normalement avec plus d'air que de carburant (c'est-à-dire avec un mélange très doux), est temporairement accéléré et le moteur fonctionne au moyen de post-injection. Cette procédure est maintenue pendant cinq ou dix kilomètres, bien qu'elle ne soit généralement pas perceptible pour le conducteur. Le processus garantit que le catalyseur de stockage peut éliminer 60 ou 70% des oxydes d'azote d'échappement dans des conditions de fonctionnement normales.



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