Tecnología costosa para ahorrar combustible

El motor FSI del A2 tiene un sistema de inyección desarrollado por Bosch (MED7). La bomba de gasolina está movida por el árbol de levas de admisión y da un máximo de 110 bares, en vez de los 3 ó 4 de una inyección indirecta normal. Este motor tiene más semejanzas con el del Lupo 1.4 FSI que con el del A4 2.0 FSI.

Es un motor de inyección directa, que puede funcionar con mezcla pobre a bajo régimen y carga. Hay tres modos de funcionamiento: mezcla pobre estratificada, mezcla pobre homogénea y mezcla estequiométrica homogénea.

Cuando funciona con mezcla pobre estratificada, crea una turbulencia (tipo «tumble») mediante un conducto (no un colector) de admisión variable. El conducto está dividido en dos partes, cuando el motor funciona en mezcla pobre, una válvula cierra la parte inferior para que todo el aire entre por una superior (más información sobre este sistema).

Cerca del final de la carrera de compresión, el inyector (que está debajo del conducto de admisión) envía un chorro de gasolina sobre un rebaje en el pistón. El movimiento de ese chorro, unido a la turbulencia que hay en la cámara, hace que la gasolina se concentre alrededor de la bujía. Aunque la mezcla total en la cámara es pobre (mucho aire y poca gasolina), es posible prenderla porque alrededor de la bujía es rica.

En este modo de funcionamiento, la combustión tiene lugar en torno a la bujía y rodeada de aire. Al no estar directamente en contacto con las paredes del cilindro, la pérdida de calor es menor y, por tanto, también lo es el rendimiento energético.

Así pues, hay una ganancia de rendimiento porque la mezcla es pobre (aunque es pobre porque hay mucho más aire, no por que haya mucha menos gasolina), y también porque se pierde menos calor en la combustión. Pero también hay una ganancia importante de rendimiento por el hecho de que la mariposa está completamente abierta cuando funciona en este modo.

En un motor de gasolina que trabaja a carga parcial, hay una pérdida de rendimiento por bombeo: como la mariposa está medio cerrada, al motor le cuesta aspirar el aire necesario para la combustión. Esa perdida es la que se evita con el modo de funcionamiento en mezcla pobre estratificada, con la mariposa completamente abierta.

Cuando funciona con mezcla estratificada, el factor Lambda está entre 2 y 3 normalmente, aunque puede llegar a 4 en condiciones extremas de bajo régimen y carga.

Cuando el régimen y la carga exceden de un cierto límite, el motor trabaja con mezcla estequiométrica homogénea. La inyección tiene lugar durante la carrera de admisión y la gasolina se evapora dentro del cilindro. Debido al enfriamiento que produce esa evaporación, la compresión en la cámara puede ser alta, con menos riesgo de detonación. En el A2 FSI, la relación de compresión es 12 a 1, pero necesita gasolina de 98 NO.

Hay un tercer modo de funcionamiento, que es intermedio los anteriores: mezcla pobre, pero homogénea, formada durante la carrera de admisión. En este modo de transición, el valor Lambda está entre 1 y 2. Según Rolf-Friedrich Dornhöfer, Director de Desarrollo de motores atmosféricos de Audi: «encender una mezcla con un valor Lambda 2 no es problema con una buena preparación de la mezcla. Hay zonas de la cámara donde el valor Lambda es 1». Es decir, que la mezcla es homogénea, pero tampoco mucho.

Algunos datos sobre el rendimiento del motor y curva de potencia.