Novos sistemas de transmissão e controle de emissões

Novos sistemas de transmissão e controle de emissões


O desenvolvimento de motores com força de tração e níveis de torque muito alta--que é devido, na mecânica a diesel, para que a tecnologia de bombeamento de bombeamento represente um desafio importante para a engenharia de transmissões.




A Volkswagen começou a reorientar e agilizar seu programa de transmissões para alcançar um maior progresso nos projetos, embora sempre levasse em consideração os objetivos básicos, como a redução dos custos que uma economia de escala implica. Os elementos atualmente usados ​​como pilares fundamentais são uma conseqüência do princípio do design modular, no qual a bem conhecida \ "Common Platform \" é enquadrada e que permite que conjuntos idênticos sejam usados ​​em uma variedade variada de modelos no grupo Volkswagen. Os objetivos são os seguintes:

· Todas as caixas de troca manual serão seis marchas.
· Desenvolvimento de caixas de câmbio automáticas de seis velocidades.
· Sistemas de tração integral disponíveis para motores de montagem transversais ou longitudinais e com caixas de troca manual ou automática.

Novas caixas de troca manual de seis velocidades
As novas caixas de mudança chamadas MQ (acrônimo em que M significa Manual e Q ASSUPLHO DA MECÂNICA DO MANUAL E Q TEM ::

· Uma ação de mudança precisa, que inclui um nível mínimo de movimento da alavanca e pontos de engrenagem precisos, idênticos para todas as caixas de troca manual da VW.
ou relacionamentos cuidadosamente definidos para as características do motor em que são usadas.
· Fabricar com padrões excepcionais de precisão, para que eles ofereçam operação absolutamente silenciosa e uma vida útil prolongada.
As novas caixas de troca com mecanismo de cabo têm seis ou, se suficientes, de cinco relacionamentos, e atendem aos seguintes critérios:
· Perdas mínimas de atrito para fornecer a máxima eficiência.
· Design compacto, através do uso de materiais de alta resistência e dimensões mínimas.
· Peso reduzido, por uso, por exemplo, de caixas de magnésio.

As caixas de troco MQ 200, 250, 350 e 500 (os números indicam o par máximo em NM que a caixa tem a capacidade de transmitir) já é usada ou será usada em um curto prazo nos novos modelos Volkswagen. Foi dada ênfase especial a garantir que as caixas de mudança não sejam apenas adequadas para uso com diferentes motores, mas também em modelos de vários segmentos.
A tendência da Volkswagen para o uso de seis marchas adiante nos novos modelos garante que as relações de mudança possam ser adequadas com muito maior precisão, dependendo das características das várias mecânicas; Isso representa respostas mais vigorosas ao acelerador e, ao mesmo tempo, uma redução no consumo.

Novas transmissões automáticas com conversor de torque
Como no caso de mudança manual, uma nova gama de caixas automáticas com conversores de pares hidráulicos substituirá iminentemente os atuais. Se o motor V10 TDI estiver marcado como exemplo, com seu valor máximo de torque de 750 nm e uma potência de 313 hp, são vistos os fluxos importantes de potência e torque que terão que suportar transmissões automáticas no futuro. Além disso, as seis marchas serão usadas nas transmissões pelas mesmas razões que na mudança manual.
Atualmente, a Volkswagen está desenvolvendo três caixas de troca automática para variações de torque de 250 a 800 nm, algumas das quais serão utilizáveis ​​com mecanismos de instalação longitudinais ou transversais. Através do progresso contínuo que ocorre no desenvolvimento de software, os programas de economia de combustível podem ser usados ​​sem qualquer perda de refinamento na condução, por exemplo, a instalação de um conversor de torque \ "blindado \", para eliminar as perdas atuais de transmissão hidráulica que ocorrem entre as duas partes do conversor.

Tecnologia de transmissão inteligente
Os avanços oferecidos pela última geração de mecânica, que desenvolvem poderes e figuras de torque superior aos usuais, é, de todos os pontos de vista, a confirmação da validade da política da Volkswagen de adotar a tração integral como a única maneira prática de transmitir esses aumentos notáveis ​​na força de tração de maneira confiável à estrada. A pesquisa e o desenvolvimento realizados já estão dando seus frutos e os sistemas de tração integral do grupo Volkswagen - seja por meio da embreagem Haldex para os motores montados de maneira transversal ou através do sistema de tração integral com o Torsen diferencial para os mecanismos de instalação longitudinal - são capazes de satisfazer a satisfação, na prática, todas as demandas mecânicas.
O desenvolvimento do novo SUV, que usará um mecanismo de montagem longitudinal com transmissão automática, exigiu o design de um sistema de tração integral capaz de apoiar as cargas mais graves, tanto na direção da estrada quanto fora dela. Para isso, uma configuração clássica foi escolhida, com uma caixa de transferência por engrenagens planetárias que, acopladas à transmissão automática, atua como uma engrenagem mais baixa adicional e permite, portanto, circular a uma velocidade muito lenta em terrenos muito difíceis.
Até 50% do torque que normalmente é aplicado às rodas traseiras pode ser direcionado sem problemas para as rodas dianteiras por meio de uma corrente dentada e um eixo de transmissão externo. Um bloco de controle eletrônico no diferencial central garante a melhor distribuição de torque entre os dois eixos, enquanto os blocos de controle elétrico controlados pelo driver nos eixos frontais e traseiros controlados garantem o progresso, mesmo no terreno mais difícil.
Na condução do pavimento, todos os bloqueios são liberados, para que a transmissão atinja as rodas traseiras sem tensões armazenadas. Este sistema de tração total -roda também estará disponível para veículos comerciais leves e também será usado em outros modelos.

Estratégia de controle de emissões
Ao longo dos vinte e cinco anos que se passaram desde que a Volkswagen comercializou seu primeiro motor a diesel em veículos turísticos, os engenheiros de P&D fizeram esforços constantes para maximizar o meio ambiente. A redução do volume de emissões de gases de escape poluentes é sempre uma prioridade durante o desenvolvimento de cada novo motor ou otimização dos existentes. Atualmente, o trabalho de P&D se concentra em trazer emissões em um nível claramente abaixo dos regulamentos "Euro 4 \", que entrarão em vigor a partir de 2005.
Os engenheiros mecânicos da Volkswagen confiam nos desenvolvimentos que estão trabalhando atualmente para continuar reduzindo os níveis de poluição:

Novas melhorias no processo de combustão interna.
Catalisadores ainda mais eficientes
Uso de um filtro de partículas adicionais.
Tratamento de escape adicional para reduzir o óxido de nitrogênio (NOX).

Técnicas de otimização e combustão de injeção
O mecanismo Volkswagen mais ecológico, o de Lupo Tdi \ "3L \" é, desde 1999, o único que excede o padrão D4 nas emissões, embora em um período muito curto, outro turismo da VW também atingirá esse objetivo: o Golf 1.9 TDI de 100 HP com a frente -a direção dianteira que atingirá esse contrato de emissão.
Ele manterá seus benefícios intactos, com uma potência de 100 hp disponível a 4.800 rpm e um torque máximo de 240 nm a 1.800 rpm. O sistema de injeção de combustível e outros processos de operação interior experimentaram novos desenvolvimentos.
A etapa inicial para conseguir isso é um novo design dos bicos dos injetores - com uma mecanização ainda mais precisa dos orifícios, que causa um melhor spray de combustível - e uma combustão mais eficaz, para a qual o uso de cabeças de pistão plano contribui, para as quais as válvulas também foram modificadas. O novo sistema elimina as concavidades usuais para as cabeças das válvulas que, até certo ponto, interferem na propagação da chama durante o processo de combustão.
Um conceito inovador de recirculação de gases de escape que ajuda a reduzir as emissões de NOx também foi incorporado. Os gases que retornam às câmaras de combustão são resfriados, dependendo da temperatura e do ponto de operação do motor. Esse sistema de refrigeração adicional permite que os gases de escape que retornem às câmaras de combustão o façam na temperatura ideal para manter as emissões de NX contidas, sem as principais emissões de monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC) e partículas contendo.
Um catalisador de oxidação de parede especialmente fino facilita a conversão de gás para começar mais rápido após o motor frio. O isolamento com uma camada de ar intermediária do tubo de escape que atinge o catalisador também contribui para minimizar a perda de temperatura.
Ambos os fatores reduzem os componentes que o catalisador deve converter durante a fase de aquecimento do motor. Com isso, o motor TDI de 100 HP tem a capacidade de cumprir o padrão futuro do Euro 4, mesmo com duas tecnologias de válvulas por cilindro. Maior progresso será alcançado com a comercialização da segunda geração de corpo de bomba, com um maior grau de pressão.
É cada vez mais evidente que a taxa de desenvolvimento em todos os processos de controle de emissões de gás permitirá exceder o padrão Euro 4 com confiabilidade no caso de veículos com motores de uma certa potência.
No entanto, carros maiores e mais pesados, como Berlina de luxo ou o futuro SUV com o motor V10 TDI, trabalham com frequência em pontos operacionais nos quais há um risco de exceder os limites do padrão futuro. Por esse motivo, um tratamento adicional de gases de fuga é essencial. O objetivo é reduzir o nível de óxidos gasosos de nitrogênio (NOX) e partículas sólidas. Para fazer isso, os engenheiros de desenvolvimento da Volkswagen desenvolveram um sistema ativo para o tratamento de gases de escape.

Sistema ativo da Volkswagen CRT
Diferentemente do sistema de regeneração descontínuo tradicional devido ao filtro de partículas, o novo sistema CRT (armazenamento contínuo de regeneração) opera com uma carga de filtro que não excede 20 ou 30% de sua capacidade, o que impede pressões extremas de contratempo no sistema de escape, o que geralmente causa um consumo muito alto.
A regeneração do sistema contínuo usa dióxido de nitrogênio (NO2) produzido no catalisador de oxidação próximo ao motor em vez de oxigênio (O2), como no sistema atual. Para que o CRT opere continuamente, é necessária uma temperatura de trabalho de mais de 300 graus, que é atingida com um nível suave da posição.
Na faixa de cargas baixas, em velocidades de até 100 km/h, o sistema acumula partículas de fuligem filtrada até que o limite de 30% de capacidade de filtro seja atingido. Neste ponto, a função ativa do CRT começa. O catalisador de oxidação elimina o monóxido de carbono (CO) e os hidrocarbonetos (HC) do escape e fornece dióxido de nitrogênio (NO2) necessário para a oxidação (combustão) das partículas de fuligem no dióxido de carbono (CO2) no segundo catalisador.
Se a carga no filtro cair abaixo de 20% de sua capacidade, a função ativa do CRT será interrompida. Os valores de controle são as diferenças de temperatura e pressão na área anterior e posterior do filtro; Isso pode ser determinado com grande precisão e confiabilidade, para garantir a operação eficiente do CRT.
O diesel atualmente comercializado contém uma alta proporção de enxofre, que está contaminando os catalisadores gradualmente. Essa situação afetaria adversamente o CRT - com uma rápida elevação na contaminação do filtro por partículas de fuligem - a menos que uma ação externa seja causada a corrigi -la. Para manter a confiabilidade nessas condições, um "freio de emergência" foi incorporado ao sistema CRT.
Este \ "freio \" faz com que uma ficção de combustível aumente a temperatura do gás de escape para mais de 500 graus; Nesta temperatura, as partículas de fuligem no filtro queimam com a presença de oxigênio atmosférico (O2). Ao mesmo tempo, essa injeção de incêndio \ "limpa os catalisadores por depósitos de enxofre.
Como conseqüência da próxima introdução da gasolina livre de super brilho no mercado, as mudanças controladas na composição dos combustíveis serão estabelecidas em um tempo relativamente curto. É muito provável que, portanto, que um termo médio também comercializasse combustível a diesel sem presença de enxofre, o que desnecessário o uso dessa função adicional no sistema ativo do CRT, com o aumento grave na temperatura que implica.

Catalisador de armazenamento para óxidos de nitrogênio (NOX)
Para atingir uma composição de gases de escape adequados para cumprir os regulamentos do Euro 4 em todas as fases de uma grande potência, nem mesmo a eliminação quase total das partículas de fuligem é suficiente. Os óxidos de nitrogênio (NOX) restantes também devem ser minimizados. A maneira mais apropriada de conseguir isso é o catalisador de armazenamento para óxidos de nitrogênio, um elemento que já é conhecido por seu uso em motores de injeção de gás direto. O revestimento catalítico absorve óxidos de nitrogênio no escapamento como se fosse uma esponja.
No entanto, sua capacidade limitada de absorção implica que ela deve ser limpa em intervalos através do enriquecimento da mistura. Para isso, o ar de admissão de um motor a diesel, que normalmente opera com mais ar do que combustível (ou seja, com uma mistura muito suave), é temporariamente acelerada e o motor opera por meio de pós-injeção. Este procedimento é mantido por cinco ou dez quilômetros, embora geralmente não seja perceptível para o motorista. O processo garante que o catalisador de armazenamento possa eliminar 60 ou 70% dos óxidos de nitrogênio de fuga em condições de operação normais.



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