Что это такое – двигатель ТSI и какие нововведения применены в его конструкции и расскажем ниже, не забыв упомянуть и о проблемах, связанных с эксплуатацией двигателей ТSI.
Что это значит – двигатель ТSI
Основные узлы двигателя TSI
Отличие от остальных бензиновых двигателей кроется в расшифровке аббревиатуры ТSI в названии двигателя.
Предшественники TSI обозначались как ТFSI – Turbocharget Fuel Stratifled Injection – турбонаддув с расслоенным (или послойным) впрыском топлива. Эти моторы появились вследствие оснащения инжекторного двигателя с непосредственным впрыском топлива турбиной для нагнетания воздуха.
Позднее Volkswagen ввёл для своих моторов другое обозначение – TSI (Twincharget Stratifled Injection) – изменив расшифровку из-за усовершенствования системы турбонаддува установкой ещё одной турбины, приводимой в движение несколько иначе, чем на остальных подобных агрегатах. Теперь аббревиатура TSI означает, что двигатель имеет двойной турбонаддув и послойный впрыск.
Как видите, отличие двигателей TFSI от TSI сводится к введению второй турбины – Volkswagen запатентовал новое название, хотя аналогичные моторы, устанавливающиеся на Ауди, называются по-прежнему – TFSI, хотя и имеют вторую турбину.
Особенности устройства и их влияние на характеристики двигателя
Вторая турбина
Двигатель TSI в разобранном виде
Вообще, турбонаддув позволяет «втиснуть» в камеры сгорания большее количество воздуха и тем самым улучшить их наполнение топливной смесью. Обычная турбина приводится во вращение выхлопными газами – её ведущие лопасти расположены в выпускном коллекторе.
Ведущие лопасти соединены валом с ведомыми, установленными во впускном коллекторе и осуществляют нагнетание воздуха. По сравнению с обычным (атмосферным) двигателем, турбированный имеет улучшенные мощностные характеристики и является более экономичным.
Но такому двигателю присущ такой недостаток, как провал при резком ускорении – так называемый эффект турбоямы. Объясняется он инертностью турбинных колёс. Установка же второй турбины, приводящейся во вращение от шкива коленвала, позволяет убрать эффект турбоямы.
При этом второй нагнетатель работает постоянно лишь на малых и средних оборотах – на больших он включается в работу только при увеличении нагрузки – при обгоне, движении на подъём и т.д., то есть, работает «на подхвате».
Вывод: вторая турбина улучшает динамику разгона, особенно это заметно при наборе оборотов «с низов». Кроме того, в сочетании с другими нововведениями, двигатели TSI обладают высокой мощностью при небольших рабочих объёмах – и всё это не в ущерб экономии топлива.
Статья в тему: Полировка стекол авто от царапин своими руками
Жидкостное охлаждение воздуха
Схема охлаждения воздуха двигателя TSI
На дизельных моторах воздух, поступающий в камеры сгорания, охлаждается интеркулером – теплообменником, устанавливаемом во впускном тракте. Делается это также с целью «втиснуть» в камеры сгорания как можно больше воздуха – любой охлаждённый газ имеет большую плотность. Обычно интеркулер представляет собой радиатор, но вместо жидкости по нему проходит воздух.
На двигателях TSI интеркулер имеет ещё и жидкостное охлаждение – к нему подводятся патрубки от основной системы охлаждения. Таким образом улучшается теплообмен и воздух, предназначенный для образования топливной смеси, лучше охлаждается.
Впрочем, новшеством это назвать можно лишь применительно к бензиновым моторам – на дизельных агрегатах жидкостные интеркулеры – не новинка.
Вообще, двигатели TSI на данный момент сочетают в себе все проверенные ранее улучшения систем питания бензиновых моторов, включая и непосредственный впрыск топлива в камеры сгорания. Применение же двух турбин позволяет добиться не только увеличения нагнетаемого воздуха, но и сформировать вихревые потоки таким образом, чтобы распыление топлива было более «тонким» и «взрывоопасным».
Двигатели TSI – плюсы и минусы
К несомненным достоинствам этих моторов можно отнести высокую мощность при небольших рабочих объёмах. Вдобавок, вождение авто с двигателем TSI доставляет удовольствие – машина «легка на подъём», уверенно разгоняется даже с малых оборотов.
В условиях интенсивного городского движения это немаловажно – иногда, чтобы избежать аварии, нужно быстро уйти с «линии огня» – и тут спасает хорошая динамика. И всё это не в ущерб экономичности – двигатели TSI обладают умеренным «аппетитом».
Но, как и большинство новинок, двигатели TSI имеют весьма серьёзные недостатки:
- повышенный расход масла;
- требовательность к качеству топлива;
- слабым звеном является привод ГРМ. У «цепных» моторов часто случаются проскакивания цепи вследствие растягивания или поломок натяжителя. К тому же вытянутая цепь способствует неправильной работе фазорегуляторов, что отрицательно сказывается на мощностных характеристиках двигателя;
- совокупность вышеуказанных недостатков логично порождает следующий – дорогое обслуживание и ремонт двигателей TSI.
Статья в тему: Как правильно покупать новый автомобиль в автосалоне?
Впрочем, производители заявляют о большом ресурсе двигателей TSI – около 300 000 км без капитального ремонта. Но этот высокий показатель существенно «подпорчен» ресурсом турбины, составляющем 60 000 км. Учитывая приличную стоимость этого узла (приблизительно 20 000 – 30 000 рублей), это весьма существенный недостаток.
Надёжность двигателей TSI во многом зависит от того, насколько владелец авто соблюдает правила обслуживания, установленные изготовителем. Замена масла для двигателей TSI предусмотрена не больше, чем через 10 000 км пробега, да и необходимо постоянно контролировать его уровень – на 1000 км пробега мотор «съедает» около литра масла.
Непосредственный впрыск топлива выдвигает повышенные требования к качеству последнего – моторы с такой системой впрыска работают на обедненных смесях, и любые нежелательные примеси моментально сказываются на динамике авто самым неблагоприятным образом.
Да и на форсунках, установленных непосредственно в головке блока цилиндров, образуется нагар, снижающий качество распыления топлива.
Вдобавок, благодаря попаданию масла во впускной коллектор через зазоры между валами турбин и подшипниками скольжения, на свечи зачастую попадает моторное масло, что приводит к образованию нагара на их электродах и преждевременному выходу свечей зажигания из строя.
Доливка масла в двигатель TSI
В качестве средств, способных «продлить жизнь» топливной системы, для двигателей TSI можно рекомендовать применение присадок в бензин, способствующих очищению форсунок и камер сгорания. При покупке таких добавок следует внимательно изучить инструкцию по применению – далеко не все аналогичные присадки могут применяться для двигателей с непосредственным впрыском топлива.
Автовладельцы, знакомые со слабыми местами турбированных двигателей, часто интересуются – можно ли глушить двигатель TSI сразу после поездки? Официальные дилеры VW утверждают, что благодаря жидкостному охлаждению турбины, коробления её лопаток не произойдёт при резком охлаждении двигателя. Но опытные водители всё же дают поработать мотору после поездки несколько минут – для страховки. Можно лишь посоветовать поступать так же – учитывая стоимость турбины.
В заключение можно сказать, что применение турбонаддува в бензиновых моторах – несомненный шаг вперёд. А справиться с расходом масла немцы со временем сумеют – например, установив для турбины автономную систему смазки под давлением, как они сделали это ещё 20 лет назад на металлобрабатывающих станках Heinrich Rau.
Поделитесь с друзьями в соц.сетях:
Двигатель TSI — DRIVE2
Что такое двигатель TSI
.
Двигатели TSI (Turbo Stratified Injection, от англ. турбонаддув и послойный впрыск) — бензиновые силовые агрегаты с непосредственным (прямым) впрыском топлива и турбонаддувом.
Данные моторы производятся немецким концерном WAG и устанавливаются на различные модели автомобилей Audi, Volkswagen, Seat, Skoda и т.д.
Двигатели TSI (полное название TFSI, обычно название используется для моделей Ауди) построены на базе атмосферных моторов FSI с непосредственным впрыском (от англ. Fuel Stratified Injection, что означает послойный впрыск топлива).
Особенности двигателя TSI: плюсы и минусы
.
Разработки мотора и первые двигатели TSI появились в самом конце 90-х, хотя началом массовой популяризации можно считать 2005-2006 год. TSI является детищем Audi, а сама аббревиатура принадлежит концерну Volkswagen. Отличительной особенностью линейки моторов TSI (TFSI) является то, что ДВС с такой аббревиатурой может иметь:
- — двойной наддув, реализованный посредством одновременной установки турбонагнетателя имеханического компрессора;
- — одиночный наддув, что означает наличие только одной турбины;
Агрегаты TSI мощностью до 140 л.с. имеют только одну турбину, в то время как силовые установки от 150 «лошадок» уже получают турбину и компрессор. Другими словами, TSI представляет собой целую линейку турбомоторов концерна WAG. Двигатели TSI имеют различную мощность и рабочий объем.
В линейке TSI представлены 1.2 (105 л.с), 1.4 (122 л.с), 1.8 (140 л.с), 2.0 (180 л.с) и 3.0 (200 л.с) –литровые агрегаты. Также стоить отметить, что мощность на отдельных рабочих объемах может быть еще выше, так как дополнительно существуют форсированные и дефорсированные модификации.
Мотор TSI представляет собой идеальное сочетание непосредственного впрыска топлива и турбонаддува.
Благодаря такому решению двигатели этой линейки обеспечивают высокую мощность, имеют выдающуюся моментную характеристику, отличаются топливной экономичностью и соответствуют жестким экологическим стандартам.
При сравнительно небольших рабочих объемах двигатель TSI выдает столько же или даже больше мощности сравнительно с большеобъемными бензиновыми атмосферными моторами. Например, 1.2-литровый TSI с одной турбиной имеет мощностной показатель на отметке 105 л.с., что вполне сопоставимо с 1.6 – литровым атмосферным аналогом.
При этом максимум крутящего момента доступен на низких оборотах, что обеспечивает лучшую разгонную динамику. Также стоит отметить достаточно широкую полку крутящего момента. Наибольшую популярность во всей линейке моторов заслуженно имеет 1.4 TSI.
Этот двигатель имеет множество наград и признавался лучшим двигателем года 7 лет подряд.
Отличительной чертой всех двигателей TSI является оптимальное соотношение мощности иэкономии топлива. ДВС этой линейки обеспечивают незаурядную динамику и отличную тягу вовсех диапазонах оборотов. Установка компрессора параллельно турбине обеспечила данномумотору эластичность и позволила избавиться от ряда свойственных турбодвигателям проблем.
Уровень выбросов СО2 позволяет TSI оставаться в списке лидеров в плане экологичности. Непосредственный впрыск TSI позволяет реализовать наиболее эффективное смесеобразование и подачу топлива в цилиндры. Также моторы этого ряда достаточно надежны и имеют большой ресурс.
Заметных недостатков у моторов ТСИ по сравнению с другими турбированными агрегатами нет. При условии нормальной эксплуатации на хорошем топливе и масле, обслуживании на профессиональном сервисе и своевременной замене расходников эти моторы могут ходить от 300 тыс. и более.
Единственным узлом, который требует повышенного внимания, является турбокомпрессор. Турбину крайне желательно охлаждать после езды и немного прогревать перед каждой очередной поездкой. Что касается компрессора (при его наличии), данный агрегат является вполне надежным.
Низкое качество топлива и масла способно сократить плановый ресурс двигателя TSI в 2-3 раза. Срок службы мотора TSI на грязном бензине низкого качества с несоответствующим октановым числом может составлять всего 100-150 000 км.
Особенно это касается форсированных малообъемных модификаций. Добавим, что ремонт TSI требует серьезных финансовых расходов. Выход из строя турбины может произойти уже на 100 000 км.
пробега независимо от конкретной модели двигателя TSI.
TSI с компрессором и турбиной
Как уже было сказано выше, моторы этой линейки могут иметь как турбину, так и связку турбины и компрессора. Двигатели с рабочим объемом 1,4 литра имеют турбокомпрессор и механический нагнетатель.
На примере такого TSI с мощностью 150 л.с. можно поверхностно рассмотреть принцип совместной работы двух нагнетателей.
Если мотор работает в режиме небольших нагрузок, то есть обороты коленвала низкие или средние, тогда турбина и компрессор работают параллельно.
Поднятие оборотов до 2500 об/мин и выше позволяет интенсивному потоку выхлопных газовнаиболее эффективно взаимодействовать с турбиной. Механический нагнетатель при этомотключается. Система управления задействует компрессор только во время резких ускорений.
Таким образом компенсируется инерционность турбины и минимизируется эффект турбоямы.
Другими словами, компрессор работает тогда, когда турбине недостаточно энергии отработавших газов для уверенного подхвата. Данная схема позволяет избавиться от провалов, которые свойственны турбомоторам с одной турбиной, во всем диапазоне оборотов. Параллельно стоит отметить высокую экономичность и КПД моторов TSI.
Что в итоге
Для начала отметим, что производительные и надежные моторы TSI являются достаточно востребованными не только среди обычных потребителей, но и среди тюнеров.
Форсирование и тюнинг двигателя TSI позволяет без значительных переделок увеличить мощность такого ДВС. После чип-тюнинга можно рассчитывать на дополнительные 7-15 л.с.
При глубоком тюнинге, который предполагает замену турбины, компрессора, форсунок и других элементов на более производительные, удается прибавить от 100 и более лошадиных сил.
Напоследок добавим, что популярный TSI c объемом 1.2 литра устанавливается на модели WAGразличных классов. При этом у многих скептиков возникают опасения по поводу его мотресурса. Какпоказывает практика, на территории СНГ срок службы такого ДВС составляет около 100-120 тыс.
км, турбина может выходить из строя еще раньше.
Дело в том, что хотя 1.2 tsi отличается хорошей тягой «на низах», этот мотор имеет высокую степень форсировки, всего три цилиндра и сравнительно небольшую мощность. По этой причине владельцы часто эксплуатируют такой ДВС на высоких оборотах для поддержания активного темпа езды. Также нужно учитывать низкое качество ГСМ на территории СНГ.
Немаловажен и тот факт, что владельцами зачастую не соблюдается ряд требований в процессе эксплуатации. По этой причине совокупность негативных факторов может быстро «убить» такой двигатель.
Всегда помните, следует с особой осторожностью приобретать подержанные автомобили с малообъемными высокофорсированными двигателями TSI и любыми другими на вторичном рынке.
PS:Источник: здесь.
Двигатель TSI покупать или нет
TSI дословно расшифровывается как «турбо послойный впрыск». В чем особенность двигателя TSI, чем он лучше (или хуже) других вариантов, есть ли смысл в покупке? Постараемся дать подробный ответ на все эти вопросы. Вообще, популярность TSI двигателей объясняется тем, что выбор агрегатов на рынке, мягко говоря, не радует.
Например, VAG может предложить потребителю только TSI и парочку старых атмосферных движков. Они устанавливаются на различные модели Ауди, Skoda и Volkswagen. Оборудование TSI стало продолжением FSI. Как и в предыдущем поколении, используется технология впрыска бензина прямо в цилиндре.
Там он смешивается с воздухом. Участие в процессе принимают специальные поршни, имеющие сферическую выемку. Благодаря мощному топливному насосу ТНВД, форсунки отлично работают в условиях высокого сопротивления.
Как удалось увеличить диапазон оборотов?
Для повышения диапазона оборотов планировалось прикрутить к двухлитровому FSI турбину. Однако инженеры сделали по-другому. Они взяли 1.4 FSI и оборудовали его турбиной с механическим компрессором. Так появился TSI.
Турбина приводится в движение за счет давления выхлопа, а компрессор – через ремень коленвала. По сути, компрессор начинает работу с холостых. В результате, можно рассчитывать на тягу на низких оборотах, мощный подрыв на высоких, слаженную работу в диапазоне 1400-4500.
Отличительные черты двигателей TSI – впечатляющая мощность и приличная экономия топлива. Обеспечивается незаурядная динамика, стабильно высокая тяга в любых диапазонах.
Благодаря установке компрессора и турбины параллельно друг другу, удалось сделать мотор эластичным, забыть о множестве проблем, характерных для большинства турбодвигателей.
А еще TSI является лидером по экологичности – выбросы CO2 одни из самых низких.
В чем главная проблема?
Согласитесь, обрисованная выше картина выглядит вкусно и нареканий не вызывает. Здесь и приличная экономия, и современные технологии, даже мощность на высоте. Тогда в чем основная проблема таких моторов? Недостаток только один – требовательность. Оборудование работает стабильно, нареканий не вызывает.
Но стоит залить некачественное топливо в бак – и можно ловить детонацию вместе с трещинами на перегородках поршня. Требовательность выражается и в замене масла – желательно производить её каждые 10 000 км. А еще здесь невероятно тонкая цепь. Она быстро растягивается, уже с 50 тысяч надо постоянно мониторить её работу.
Ближе к 80 000 км может потребоваться замена комплекта ГРМ. На клапанах постоянно оседает нагар, потому что из-за прямого впрыска бензин не омывает вкусные клапаны. Итог – регулярная чистка каждые 50 000 км. Форсунки снимаются проблематично и долго.
Если подвести итог, каких-то существенных недостатков у ТСИ агрегатов нет. Повышенного внимания требует разве что турбокомпрессор. Рекомендуется охлаждать его после каждого длительного заезда, а также хорошо прогревать перед поездкой. Топливо низкого качества, посредственное масло снижают срок эксплуатации мотора в несколько раз.
Покупать машину с TSI или нет?
Если машина новая, покупайте смело. Вы получите хорошую отдачу и большое пространство для дальнейшего тюнинга. Б/у автомобиль берите с осторожностью. Придется проверить не только турбину, но и компрессор. 12 очков давления – не показатель, ведь даже с отколотыми перегородками цилиндр может выдавать такие значения.
Поинтересуйтесь у предыдущего владельца, насколько часто выполнялись заправки и сервисное обслуживание, менялось ли ГРМ, какое топливо использовалось. Разумеется, продавец может соврать вам, но от этого никто не застрахован.
Двигатели TFSI и TSI отличия
В настоящий момент на автомобили концерна Volkswagen Group под аббревиатурой TSI и TFSI устанавливаются одни и те же бензиновые моторы, оснащенные технологией непосредственного впрыска топлива и турбонаддувом (порой двойным). Шильдик TFSI сейчас встречается только лишь на автомобилях марки Audi, в то время как остальные марки концерна (SEAT, Skoda и собственно сам бренд Volkswagen) используют на своих машинах с аналогичными двигателями шильдик TSI.
Отчасти такое различие в обозначении практически одинаковых силовых агрегатов связано с некой путаницей, возникшей в рядах VW Group с переходом от атмосферных моторов к турбированным.
В 2004 году атмосферный 2,0-литровый двигатель с непосредственным впрыском топлива, именуемый немецким автопроизводителем, как FSI (Fuel Stratified Injection), получил турбину и поэтому в начало его названия добавили букву T — TFSI (Turbocharged Fuel Stratified Injection).
В свое время помимо Audi такой шильдик можно было встретить на «горячем» хэтчбеке SEAT Leon FR и «заряженном» седане Skoda Octavia RS. Справедливости ради стоит отметить, что данные моторы выпускались не очень долго, так как их производство обходилось довольно дорого, что, соответственно, неблагоприятно влияло и на конечную стоимость автомобилей.
Кроме того первое поколение турбомоторов с прямым впрыском топлива (на самом деле здесь впрыск был послойным) отличалось проблемным топливным насосом высокого давления, ремнем ГРМ вместо цепи ГРМ и старым электронным блоком управления.
В 2006 году был разработан 1,4-литровый двигатель с более простой и надежной системой впрыска, но с двумя нагнетателями (турбиной и механическим компрессором). Полное название Twincharged Stratified Injection сократили до TSI.
Почти сразу же после этого разработали 1,8-литровый двигатель с одним турбонагнетателем. На Audi агрегаты продолжили именоваться TFSI, а вот на остальных марках концерна «Фольксваген» они уже носили имя TSI.
Такая тенденция продолжилась и после появления более современного 2,0-литрового турбированного мотора, который только на машинах «Ауди» носит шильдик TFSI.
Самый первый силовой агрегат TFSI в сравнении с последующими двигателями семейства TSI весьма требователен к качеству топлива и в целом более прихотлив в обслуживании.
Ожидания немецких инженеров, оснастивших бензиновый мотор с послойным впрыском топлива дополнительным катализатором для дожига азота, не оправдались.
Главными минусами такого мотора являются его ненадежность и большой объем выбросов углекислого газа в атмосферу, ведь он отвечает лишь требованиям стандарта Евро-2.
В России машины с настоящими 2,0-литровыми двигателями TFSI с послойным впрыском топлива практически не встречаются, только потому, что их сюда официально даже не экспортировали.
Исключением могут служить автомобили, пригнанные из Европы, хотя и там их было продано не так много.
Двигатель TSI – что это такое, покупать или нет?
???? TSI дословно переводится как «турбо послойный впрыск». Но чем выделяется мотор TSI от других «движков»? Какие его преимущества и нужно ли его покупать? Мы попытаемся ответить детально на перечисленные вопросы. В целом, распространенность силовых установок TSI обусловлена тем, что выбор силовых установок на рынке, если говорить честно, не поражает.
???? К примеру, «ВАГ» предлагает потенциальным покупателям лишь TSI и пару уже не новых моторов «атмосферников». Они размещаются на разнообразные автомобили Audi , Skoda и VW . Что касается самого оборудования TSI , оно является логичной цепочкой FSI . Как и в прошлом семействе, применяется система впрыска бензина непосредственно в цилиндр.
Двигатель TSI
???? Тут же происходит процесс смешивания с воздухом. Участвуют во всем этом поршня специального типа, оснащенные сферической выемкой. Используя мощный топливный насос с высоким давлением, форсунки прекрасно функционируют при высоком сопротивлении.
Каким образом получилось повысить диапазон оборотов?
???? Чтобы повысить рабочий спектр оборотов специалисты планировали присоединить к 2.0-литровой силовой установке FSI турбину. Но инженерная группа решила сделать иначе. Инженеры использовали 1.4-литровый FSI и установили к нему турбину, имеющую механический компрессор. Таким образом возник TSI .
???? Если говорить за саму турбину, она работает при помощи давления выхлопной системы, а компрессор – при помощи ремня коленчатого вала. На практике, компрессор работает с холостых. Поэтому водитель может рассчитывать на тягу на небольших оборотах, мощный подрыв на высоких, а также хорошую работу в диапазоне 1 400 – 4 500.
Двигатель TSI
???? Что является особенностью моторов TSI ? Сюда можно отнести впечатляющую мощность, а также хорошую экономию бензина. Удаётся добиться замечательной динамики, стабильной высокой тяги при различных диапазонах.
Из-за того, что компрессор и турбину установили параллельно друг к другу, мотор стал эластичным. Исчезло большое количество трудностей, которые характерны для львиной доли турбированных силовых агрегатов.
Вдобавок к этому, TSI – лидер по экологичности – выбросы CO 2 одни из самых незначительных.
Главный недостаток
???? Читая всё это может сложиться такое впечатление, что двигатель обладает лишь преимуществами.
Сюда можно отнести хорошую экономию, самые последние тенденции технологий и даже мощностные показатели поражают. Но он не лишен недостатков.
Эти силовые установки обладает главнейшим минусом – требовательностью. Что касается самого оборудования, оно функционирует стабильно, никаких вопросов к нему нет.
???? Однако, если заправить свой автомобиль некачественным топливом, это может привести к детонации и трещинам на перегородках поршня.
Мотор также требовательный в вопросе замены смазывающей жидкости – её лучше заменять каждые 10 тысяч километров. Сюда также можно отнести очень тонкую цепь, которая склонна к быстрому растягиванию.
Уже после 50 000 километров пробега за ней лучше всегда следить.
???? Подходя к рубежу 80 тысяч километров возможно придется заменить комплект газораспределительного механизма. На клапанах всегда остаётся нагар, по причине того, что система прямой подачи бензина не способна омывать клапана. Как результат – лучше регулярно их чистить каждые 50 тысяч километров пробега. Что касается самих форсунок, их снять очень тяжело и этот процесс довольно длительный.
???? Подводя итог, какие-то существенные недостатки у силовых агрегатов TSI нет. В отдельном внимании нуждается лишь турбокомпрессор. Советуется охлаждать его после каждой длительной поездки и как следует прогревать перед поездкой. Важно применять качественный бензин и смазывающую жидкость, иначе двигатель намного быстрее выйдет из строя.
Стоит ли приобретать автомобиль с двигателем TSI или лучше от этого воздержаться?
???? Если автомобиль новый, можно смело его покупать. У вас будет отличная отдача и большой раздор для будущего тюнинга. Поддержанное транспортное средство необходимо брать осторожно. Важно проверять не только турбину, но и компрессор. 12 очков давления не является показателем, так как даже при отколотых перегородок цилиндр может показывать аналогичные показания.
???? Постарайтесь узнать у прошлого хозяина автомобиля, как часто были заправки и сервисное обслуживание, меняли ли газораспределительный механизм. Также очень важно узнать каким топливом заправлялась машина. Понятно, что водитель может сказать неправду, однако от этого никто не застрахован.
А как вы относитесь к автомобилям с двигателем TSI ? Сторонниками каких моторов вы являетесь больше – FSI или TSI ? Почему вы так считаете? Поделитесь об этом в х ниже. Также, если эта статья была вам интересной, не забудьте поставить палец вверх и подписаться на канал, чтобы не пропустить новый и интересный материал.
Что такое двигатель TSI
Евгений Живоглядов. 21 января 2019. Категория: Автотехника.
Многие современные модели автомобилей от всемирно известного концерна Volkswagen (а также Skoda, SEAT и Audi) укомплектованы бензиновым двигателем TSI. Разработка подобного мотора была начата еще в конце 90-х годов.
Тогда же появились и его первые образцы. Начало же массового производства двигателя с аббревиатурой TSI приходится на 2005/2006 годы.
В нашей статье мы постараемся простым языком рассказать о конструктивных особенностях этого силового агрегата.
Расшифровка аббревиатуры TSI
Двигатель TSI (Turbo Stratified Injection) был разработан инженерами концерна Volkswagen и его латинская аббревиатура запатентована этой же компанией. С английского она переводится, как бензиновый турбированный двигатель с непосредственным (то есть, прямым) послойным впрыском топлива в цилиндры мотора.
Основной девиз, которым руководствовались инженеры немецкого производителя – максимальная мощность при минимальном потреблении топлива. При проектировании были взяты за основу все лучшие разработки, которые до этого уже использовались в дизельных моторах TDI (Turbocharged Direct Injection) и бензиновых FSI (Fuel Stratified Injection).
Объединив все достоинства этих двух двигателей, конструкторы создали мощный малолитражный высокоэкономичный силовой агрегат с индексом TSI.
Сравнительные технические характеристики и основные достоинства
Описывать технические характеристики весьма широкой линейки всех двигателей TSI от Volkswagen не имеет смысла. Эту информацию легко найти на сайте производителя. Отметим только, что поставляемые на российский рынок модели автомобилей, чаще всего оснащены моторами TSI с рабочим объемом от 1,4 до 2,0 литров, мощностью от 125 до 220 лс и крутящим моментом от 200 до 350 Нм.
Для сравнения! Современный атмосферный двигатель MPI (с распределенным впрыском) от Volkswagen с рабочим объемом 1,6 литра обладает мощностью в 110 лс и крутящим моментом 155 Нм (в диапазоне 3800÷4000 об/мин). Вполне достойные показатели для большинства выпускаемых концерном малолитражек.
А вот из меньшего по объему TSI (1,4 литра) немцам удалось выжать аж 150 «лошадок» с крутящим моментом 250 Нм (в диапазоне 1500÷3500 об/мин)! Причем в городском цикле Jetta с «атмосферником» потребляет 8,2 литров бензина на 100 км пробега, а c TSI всего 7,2 литра.
То есть MPI, имея на 14% больший объем, проигрывает турбированному мотору с непосредственным впрыском: по мощности (на 36%), по крутящему моменту (на 62%) и по расходу бензина (на 14 %).
Конструктивные особенности
Естественно, рассказать обо всех конструктивных «хитростях» и технических «ноу-хау», примененных в современных двигателях TSI в короткой обзорной статье невозможно. Поэтому мы остановимся только на основных принципиальных особенностях устройства этих моторов.
Система турбонаддува
У обычных турбированных двигателей крыльчатка нагнетателя воздуха раскручивается выхлопными газами. Поэтому производительность турбины зависит от оборотов двигателя. То есть, достичь максимальной мощности и крутящего момента возможно только при 3000÷3500 об/мин и выше.
Этот недостаток получил название эффекта «турбо-ямы». Чтобы устранить подобный весьма ощутимый минус на двигатели TSI последовательно с газовой турбиной установили дополнительный высокоскоростной механический компрессор, соединенный с валом двигателя ременной передачей.
Технологически два нагнетателя воздуха расположены на противоположных сторонах блока цилиндров двигателя.
Алгоритм работы турбонаддува в таких моторах выглядит следующем образом:
- На холостых оборотах воздух в цилиндры поступает, минуя механический компрессор, через газовую турбину, создающую минимальное дополнительное повышение давления.
- При нажатии на педаль акселератора электромеханическая муфта включает в работу механический нагнетатель, что позволяет даже при незначительном увеличении оборотов двигателя (до 1400÷1500 об/мин) достичь максимального крутящего момента. В этот период (в диапазоне 1400÷3500 об/мин) оба нагнетателя работают одновременно и последовательно.
- После того, как двигатель «раскручен» до 3500 об/мин «электронные мозги» выключают механический компрессор и основным нагнетателем воздуха в цилиндры становится газовая турбина. Причем при повышенных нагрузках (например, при резком ускорении или преодолении крутых подъемов) предусмотрен динамический режим, когда бортовой компьютер периодически «включает» в работу дополнительный компрессор «в помощь» турбине.
На заметку! Двигатели TSI от Volkswagen (объемами 1,0, 1,2 и 1,4 литра) могут быть укомплектованы только одной газовой турбиной (без механического компрессора). Эффект «турбо-ямы» устранен за счет конструктивных особенностей нагнетателя (в частности уменьшения диаметра крыльчатки). Поэтому турбина может работать высокоэффективно в широком диапазоне оборотов.
Система охлаждения
Еще одной технической особенностью двигателя TSI является то, что в нем применен интеркулер с жидкостной системой охлаждения. Это позволяет достичь большей плотности воздуха, и как следствие, в значительной степени повысить эффективность сгорания топливной смеси. Что в свою очередь приводит к дополнительной экономии бензина.
Впрыск топлива
Система подачи топлива в цилиндры двигателей семейства TSI во многом напоминает аналогичный процесс в дизельных моторах TDI.
Бензин впрыскивается непосредственно в камеру сгорания под очень большим давлением (в диапазоне 100÷150 бар) через форсунку, имеющую 6 отверстий (которые и обеспечивают заявленный производителем послойный впрыск).
По сравнению с двигателями MPI топливо более равномерно заполняет весь внутренний объем цилиндра. За счет этого происходит увеличение эффективности сгорания воздушно-бензиновой смеси и КПД двигателя, а также снижение в значительной мере расхода топлива.
Блок цилиндров
В зависимости от рабочего объема конструкторам удалось уменьшить массу двигателя TSI (по сравнению с аналогичным MPI) на 14÷22 кг. В качестве материала для изготовления блока цилиндров использован специальный сплав на основе алюминия. Механическая и термическая прочность обеспечивается за счет запрессованных гильз из чугуна.
Новинка в семействе двигателей TSI
На новые версии автомобилей Golf уже устанавливают один из самых совершенных (по утверждению производителя) двигатель Volkswagen 1,5 TSI ACT BlueMotion.
Этот 130-сильный мотор имеет определенные конструктивные особенности:
- Процесс сгорания топлива осуществляется по оптимизированному циклу Миллера, предусматривающему более раннее закрытие впускных клапанов. Это позволяет увеличить компрессию до 12,5 (без риска возникновения калильного воспламенения топливно-воздушной смеси). Такое техническое решение приводит к дополнительному снижению расхода топлива и уровня вредных выбросов.
- Силовой агрегат оснащен системой активного управления цилиндрами (об этом свидетельствует аббревиатура ACT в названии мотора). Она работает при оборотах двигателя в диапазоне 1400÷4000 об/мин и скорости движения до 130 км/час. Когда для комфортной езды (например, при движении по трассе без резких ускорений) не нужна полная мощность мотора, бортовой компьютер автоматически отключает два цилиндра. Причем процесс перехода в «усеченный» режим происходит незаметно для водителя, и только на цифровом дисплее приборной панели появляется соответствующая надпись.
На заметку! В сочетании с 7-ми ступенчатой АКПП (с двойным сцеплением) предусмотрен так называемый микрогибридный режим, когда в определенных условиях (например, при спуске по склону) двигатель полностью выключается. А это дополнительная экономия 0,4 литра бензина на каждые 100 км пробега.
- Система наддува также претерпела изменения. В ней используется турбина с изменяемой геометрией (VTG). Она позволяет увеличить эффективность работы нагнетателя и обеспечить оптимальное наполнение цилиндров воздухом даже при самых высоких нагрузках.
Все вышеописанные инновационные технические решения обеспечили автомобилям, оснащенным двигателями Volkswagen 1,5 TSI ACT BlueMotion, «дизельную» экономию топлива (4,8 л на 100 км в смешанном режиме эксплуатации) при значительно более низкой цене силового агрегата.
Двигатель 1.4 TSI/TFSI
Двигатель 1.4 TSI производит концерн Volkswagen. TSI – технология послойного непосредственного впрыска топлива при помощи турбонаддува (Turbo Stratified Injection). Относится к семейству малообъемных моторов – 1390 куб. см (1.4 литра).
Часто схожие версии двигателя маркируются как TFSI, при этом конструктивных отличий нет, а характеристики совпадают. Это либо маркетинговый ход, либо дело в небольших структурных изменениях.
Серия моторов представлена в 2005 году на автосалоне во Франкфурте. Основан на семействе двигателей EA111.
Тогда же заявлена экономия топлива в 5% при увеличении мощности на 14% по сравнению с двухлитровым FSI. В 2007 году анонсирована модель мощностью 90 кВт (122 л. с.
), в ней использовался одинарный турбонаддув через турбокомпрессор, а в конструкцию добавлен интеркулер с жидкостным охлаждением.
Особенности конструкции
Производитель заостряет внимание на следующих особенностях мотора:
- Система двойного наддува с турбонагнетателем и механическим компрессором, который работает на низких оборотах (до 2400 об/мин), увеличивая крутящий момент. При частоте вращения двигателя чуть выше холостого хода нагнетатель с ременным приводом обеспечивает давления наддува в 1,2 бар. Максимальная эффективность турбокомпрессора достигается на средних оборотах. Применяется на модификациях двигателя с мощностью более 138 л.с.;
- Блок цилиндров выполнен из серого чугуна, коленчатый вал – кованый стальной конической формы, а впускной коллектор – из пластмассы и охлаждает воздух наддува. Расстояние между цилиндрами – 82 мм;
- Головка цилиндра из литого алюминиевого сплава;
- Пальцы двигателя с автоматической компенсацией зазора в гидроклапане;
- Термоанемометрический датчик массового расхода воздуха;
- Корпус дроссельной заслонки легкосплавный, с электронным управлением Bosch E-Gas;
- Газораспределительный механизм – DOHC;
- Гомогенный состав топливно-воздушной смеси. Во время запуска двигателя на впрыске создается высокое давление, образование смеси происходит слоями, а также прогревается катализатор;
- Цепь газораспределительного механизма необслуживаемая;
- Фазы распредвала регулируются бесступенчатым механизмом, плавно;
- Система охлаждения – двухконтурная, также регулирует температуру воздуха наддува. В версиях мощностью 122 л.с. и меньше – интеркулер жидкостного охлаждения;
- Топливная система снабжена насосом высокого давления с возможностью ограничения до 150 бар и регулировкой объема подачи бензина;
- Масляный насос с приводом, роликами и предохраняющим клапаном (Duo-Centric);
- ЭСУД — Bosch Motronic MED.
С выходом семейства двигателей E211 на заводе Skoda стали производить измененную версию двигателя 1.4 TFSI Green tec мощностью 103 квТ (140 л.с.), максимальный крутящий момент 250 Нм при 1500 об/мин. Модель для США имеет маркировку CZTA и развивает мощность 150 л.с, на чилийском рынке маркируется как CHPA — модификация мощностью 140 л.с. или CZDA (150 л.с.).
Отличия в новой легкой конструкции из алюминия, встроенный в ГБЦ выпускной коллектор и зубчатый ременной привод для верхнего распределительного вала. Отверстие цилиндра уменьшено на 2 мм и составило 74,5 мм, а ход увеличен до 80 мм.
Изменения способствовали увеличению крутящего момента и добавлению мощности.
Выпускная система из чугуна, включает один каталитический нейтрализатор, два нагретых кислородных лямбда-датчика, контролирующих выхлопные газы до и после катализатора
Технические характеристики и модификации
Вне зависимости от модификации следующие параметры остаются неизменными:
- 4 цилиндра расположены рядно, 16 клапанов, 4 клапана на цилиндр;
- Поршни: диаметр – 76,5; Ход – 75,6 Коэффициент хода: 1,01:1;
- Пиковое давление – 120 бар;
- Степень сжатия — 10:1;
- Экологический стандарт — Евро 4.
Сравнительная таблица модификаций
| Код | Мощн. (кВт) | Мощн. (л.с.) | Эффект. мощн. (л.с.) | Макс. крутящий момент | Обороты для достижения макс. момента | Применение на автомобилях |
| — | 90 | 122 | 121 | 210 | 1500-4000 | VW Passat B6 (с 2009 года) |
| CAXA | 90 | 122 | 121 | 200 | 1500-3500 | VW Golf пятого полонения (с 2007 г), VW Tiguan (с 2008 г), Skoda Octavia второго поколения, VW Scirocco третьего поколения, Audi A1, Audi A3 третьего поколения |
| CAXC | 92 | 125 | 123 | 200 | 1500-4000 | Audi A3, Seat Leon |
| CFBA | 96 | 131 | 129 | 220 | 1750-3500 | VW Golf Mk6, VW Jetta пятого поколения, VW Passat B6, Skoda Octavia второго поколения, VW Lavida, VW Bora |
| BMY | 103 | 140 | 138 | 220 | 1500-4000 | VW Touran 2006, VW Golf пятого поколения, VW Jetta |
| CAVF | 110 | 150 | 148 | 220 | 1250-4500 | Seat Ibiza FR |
| BWK/CAVA | 110 | 150 | 148 | 240 | 1750-4000 | VW Tiguan |
| CDGA | 110 | 150 | 148 | 240 | 1750-4000 | VW Touran, VW Passat B7 EcoFuel |
| CAVD | 118 | 160 | 158 | 240 | 1750-4500 | VW Golf шестого поколения, VW Scirocco третьего поколения, VW Jetta TSI Sport |
| BLG | 125 | 170 | 168 | 240 | 1750-4500 | VW Golf GT пятого поколения, VW Jetta, VW Golf Plus, VW Touran |
| CAVE/CTHE | 132 | 179 | 177 | 250 | 2000-4500 | SEAT Ibiza Cupra, VW Polo GTI, VW Fabia RS, Audi A1 |
1.4 TSI с двойным нагнетателем
Варианты двигателя развивают мощность от 138 до 168 л.с., при этом абсолютно идентичны по механической части, различие лишь в мощности и крутящем моменте, которые определяется настройками прошивки блока управления. Рекомендуемое топливо — 95 для менее мощных и 98 для более мощных, хотя допускается и АИ-95, но расход топлива будет чуть больше, а тяга на низах меньше.
График зависимости крутящего момента и мощности от оборотов на двигателях 103 кВт и 125 кВт
Клиноременной привод
В конструкции предусмотрено два ремня: один предназначен для насоса охлаждающей жидкости, генератора и работы климатической установки, второй отвечает за компрессор.
Цепной привод
Приводят в действие распредвал и масляный насос. Привод распредвала натягивается специальным гидравлическим натяжителем. Привод масляного насоса приводится в действие подпружиненным натяжителем.
Блок цилиндров
При изготовлении используется серый чугун во избежание разрушения деталей конструкции, т.к. высокое давление в цилиндрах создает серьезные нагрузки. По аналогии с FSI-двигателями блок цилиндра выполнен в стиле open-deck (стенка блока и цилиндры без перемычек). Такая конструкция устраняет проблемы с охлаждением и оптимизации расхода масла.
КШМ
Кривошипно-шатунный механизм также претерпел изменения по сравнению со старыми двигателями FSI. Так, коленчатый вал более жесткий, что снижает шум от двигателя, диаметр поршневых колец стал больше на 2 мм, чтобы выдерживать возросшее давление. Шатун выполнен по схеме крекинга.
ГБЦ и клапаны
Головка блока цилиндров не претерпела значительных изменений, а вот возросшая температура охлаждающей жидкости и большие нагрузки заставили внести изменения в выпускные клапаны в сторону увеличения жесткости и оптимизации охлаждения. Данная конструкция понижает температуру отработавших газов на 100 градусов.
Схема работы двойного наддува
В основном работу по наддуву выполняет турбонагнетатель, если требуется повысить вращающий момент, активируется механический компрессор посредством магнитной муфты. Такой подход хорош, т.к. способствует быстрому увеличению мощности, развитие высокого момента вращения на низах.
Устройство механического компрессора
Кроме того, компрессор не зависит от внешних систем охлаждения и смазки. К недостаткам можно отнести снижение мощности двигателя во время включения компрессора.
Диапазон работы компрессора от 0 до 2400 оборотов (синий диапазон 1), затем он включается в диапазоне 2400-3500 (диапазон 2), если требуется стремительное ускорение. В итоге это исключает турбояму.
Турбонагнетатель работает на основе энергии отработавших газов, выдавая высокий КПД, но требует серьезного подхода к охлаждению, т.к. создает высокую температуру (зеленый диапазон 3).
- Система подачи топлива
- Система охлаждения
- Интеркулер
- Система смазки
Схема работы системы смазки. Желтый цвет — всасывание масла, коричневый — прямой маслопровод, Оранжевый — обратный маслопровод.
Система впуска
1.4 TSI с турбонаддувом
Отличие от модификаций с двумя нагнетателями:
- нет компрессора;
- измененная система охлаждения воздуха наддува.
- Система впуска
Включает турбонагнетатель, дроссельную заслонку, датчики давления и температуры. Проходит от воздушного фильтра до клапанов впуска через впускной коллектор. Для охлаждения наддувочного воздуха используется интеркулер, по которому циркулирует охлаждающая жидкость при помощи циркуляционного насоса.
Схема работы впускного коллектора
Головка блока цилиндров
Отличий от двигателя с двойным наддувом нет, только отсутствуют переключающие заслонки на впуске. Подшипники распредвала уменьшены в диаметре, сам корпус также стал чуть меньше. Стенки поршней максимально тонкие.
Турбонагнетатель
Ввиду того, что мощность ограничивается 122 л.с, нет необходимости в механическом компрессоре, а весь наддув происходит только за счет турбонагнетателя. Большой крутящий момент достигается при малой частоте вращения двигателя. Модуль турбонагнетателя соединен с выпускным коллектором – это характерная черта всех двигателей TSI. Модуль подключен к охлаждающему и масляному контурам.
График зависимости крутящего момента и мощности от оборотов на двигателе 90 кВт
Модуль турбонагнетателя отработавших газов имеет уменьшенную геометрию деталей (колеса турбины и компрессора).
Устройство турбонагнетателя отработавших газов
Наддув регулируется при помощи двух датчиков – давления и температуры, максимальное давление – 1,8 бар.
Схема наддува турбонагнетателем
- Распределительный вал
- Система охлаждения
Помимо классической системы охлаждения двигателя версия данного двигателя содержит также систему охлаждения воздуха наддува. Они имеют общие точки, таким образом в конструкции всего один расширительный бачок.
- Охлаждение двигателя двухконтурное с одноступенчатым термостатом.
- В состав охлаждения наддувочного воздуха входят интеркулер, рециркуляционный насос охлаждающей жидкости V50.
- Топливная система
- Контур низкого давления не изменился по сравнению с другими TSI движками, все реализовано с концепцией уменьшения расхода топлива – подается то количество бензина, которое необходимо на текущий момент.
В ТНВД включен предохранительный клапан, защищающий от утечки топливопровод, идущий от контура низкого давления к топливной рампе. Для повышения эффективности пуска холодного двигателя при неработающем моторе бензин поступает в топливную рампу, при этом давление не регулируется из-за закрытого клапана давления топлива.
ЭСУД
Bosch Motronic 17 поколения был доработан, чтобы удовлетворять требованиям системы. Установлен процессор повышенной мощности, выполнена настройка для работы с двумя лямбда-датчиками и режимом пуска двигателя с послойным образованием топливно-воздушной смеси.
Неисправности и ремонт
У каждой модификации и поколения свои болячки и особенности. На более поздних версиях могут быть устраненными некоторые недостатки, но при этом проявляются другие.
| Неисправность | Как устранить или избежать |
| Детонация, прогар поршневой группы, распад стенок цилиндров. | Заправляться качественным бензином на проверенных заправках |
| Троит на холодную | Это особенность работы двигателя (двойной впрыск), со временем после обкатки и притирки эффект должен пройти без вмешательства |
| Растяжение цепи ГРМ, проявляется как треск при работающем двигателе | Вовремя заметить неполадку и заменить цепь |
| Проблемы с разгоном из-за неправильной работы клапанов управления турбокомпрессором или турбонагнетателем | Диагностика и ремонт двигателя |
Обслуживание
Турбированный двигатель намного капризнее в эксплуатации, чем атмосферный. Однако продлить срок службы двигателя можно, соблюдая набор несложных правил:
-
- Следите за качеством бензина;
- Регулярно проверяйте расход и уровень масла, с собой возите дополнительный пузырек масла, чтобы не попасть в неприятности на дороге. Масло рекомендуется менять раз в 8-10 тысяч километров;
- Замена свечей зажигания каждые 30 000 км;
- Не забывать загонять автомобиль на регулярное техническое обслуживание;
- После длительной поездки не спешите глушить двигатель, погоняйте его на холостых 1 минуту;
- Замена цепи ГРМ после 100-120 тысяч пробега.
Нет гарантий, что соблюдение этих принципов избавит от поломок мотора – это распространенная проблема высокотехнологичных двигателей, однако повысить вероятность долголетия в ваших силах. При удачном стечении обстоятельств ресурс двигателя вполне может составить более 300 тысяч километров.
Тюнинг
Учитывая, что некоторые модификации двигателей конструктивно не отличаются, а мощность регулируется блоком управления двигателем, чип-тюнинг увеличивает мощность на пару десятков лошадиных сил, что никак не скажется на ресурсе двигателя. Потенциал двигателя 122 л.с. позволяет развить мощность до 150 л.с., а на двигателях с двойным турбонаддувом можно разогнаться до 200 л.с.
Агрессивные методики чиповки увеличивают мощность до 250 л.с, что является максимальным пределом, преодолевая который начинается повышенный износ деталей мотора, что ведет к уменьшению ресурса и отказоустойчивости.
Загрузка...
