Что такое двигатель TSI

Особенности прогрева двигателя TSI

В нашей статье о том, что такое двигатель TSI, необходимо обязательно упомянуть систему охлаждения этого мотора. В этих силовых агрегатах установлена система охлаждения двухконтурного типа. Один из них создан для охлаждения головки, а другой – блока цилиндров двигателя. Такое решение обеспечивает поддержку требуемой температуры в двигателе, что положительно влияет на экономичность и уровень вредных выбросов. С целью уменьшения риска перегрева и более быстрого прогрева, необходимо максимально качественно охлаждать головку. Поэтому в головке нужно использовать больше жидкости, по сравнению с блоком, а открытие термостатов происходит при разных температурах.

Защиту турбины от перегрева обеспечивает водяной насос, оснащенный электрическим приводом, который перемещает жидкость по контуру на протяжении 15 минут после прекращения движения машины. Это заметно увеличивает эксплуатационный ресурс TSI двигателя.

Сравнение двигателей TDI и TSI

На автомобили Toaureg в разных комплектациях устанавливают дизели TDI и бензиновые агрегаты TSI. Какую комплектацию выбрать? Сравним их плюсы и минусы.

Достоинства и недостатки TDI

Основным преимуществом TDI двигателя является невероятно высокий КПД, составляющий 45%. На текущий момент это наивысший показатель, достигаемый автомобильными дизелями. В пользу этого двигателя говорят и экологические характеристики – содержание продуктов горения в выхлопе удалось сократить до минимума. К тому же это очень малошумный агрегат, особенно по сравнению с установками равной мощности.

Что касается недостатков, то они характерны для всех дизелей. По показателю мощности на литр они традиционно проигрывают бензиновым моторам, при этом отличаются относительно большим весом и габаритами. Кроме того, уровень шума более высок, чем у TSI, хотя стоит заметить, что это отличие невелико.

Достоинства и недостатки TSI

Классический бензиновый мотор с двойным турбинным наддувом TSI обладает повышенной мощностью по сравнению со стандартными моделями, причём разница достигает 10-15%. Конструкция позволяет избегать провалов по мощности, а благодаря двойной компрессии достигается максимальная эффективность сжигания топлива.

К недостаткам TSI относят, прежде всего, чрезвычайно сложную конструкцию двойной системы компрессии. Помимо повышенной стоимости самого двигателя, это удорожает его ремонт и обслуживание.

Выбирая между TDI и TSI, вы фактически отдаёте предпочтение либо тихой и лёгкой бензиновой машине, либо тяжёлому и мощному дизелю. Показатели мощности и расхода топлива у них примерно равны, а следовательно, выбор той или иной модификации Toaureg – не более чем личные предпочтения.

TSI с двойным турбонагнетателем

Второй тип двигателя — это когда в конструкцию внедрены и турбина, и компрессор. Мотор с объемом 1,4 литра имеет механический компрессор и турбина.

Рассмотрим принцип работы двигателя TSI мощностью 150 л.с.

Получается, что основной нагнетатель воздуха — это турбина, а вспомогательный — механический компрессор, который помогает в случае резких ускорений увеличить подачу воздуха в камеры сгорания.

При управлении автомобилем с двигателем TSI  с одной турбиной иногда появляются провалы при резких ускорениях. А движки TSI с компрессором позволяют исключить провалы, повысить КПД и экономичность топлива.

Преимущества и недостатки

Основными достоинствами немецких моторов считаются:

  • высокая производительность;
  • экономичность;
  • отсутствие «турбоям» в любом диапазоне оборотов и при ускорении;
  • экологичность. Показатель СО2 моторов TSI в разы меньше чем у атмосферных;
  • меньшая стоимость растаможивания;
  • широкие возможности для тюнинга. Форсировать двигатели достаточно просто.

Недостатком TSI считается их высокая чувствительность и повышенные требования к обслуживанию. Моторы нуждаются в трепетном уходе, частой замене расходных материалов (масел, фильтров и т.д.), использованию топлива высокого качества. Недешево обходится и ремонт подобных силовых агрегатов.

Преимущества агрегатов с послойным впрыском

Отличные эксплуатационные характеристики, увеличенная мощность и хорошая топливная экономичность достигается за счет применения полностью автоматического управления, модифицированной системы впрыска и двойного наддува агрегата. Двигатели этого типа получили уникальную конструкцию, которая в последующем стала активно копироваться другими автопроизводителями, оценившими все преимущества компактных и мощных моторов.

Преимущества двигателей ТSI:

  • отличная мощность агрегата;
  • великолепная топливная экономичность;
  • высокая тяга уже с самых низких оборотов;
  • компактные размеры двигателей.

Благодаря своей компактной конструкции и небольшому рабочему объему такие двигатели можно с легкостью располагать в узком подкапотном пространстве автомобилей малого класса. В прошлом городские хетчбеки и другие малолитражки не могли похвастаться отличной динамикой, что несколько усложняло их эксплуатацию. Сегодня, за счет оснащения таких автомобилей мощными моторами с системой послойного впрыска, существенно повысилось удобство использования машин малого класса от Volkswagen и Audi.

Когда появились моторы TSI (расшифровка)

Впервые эти двигатели были анонсированы в 2004 году, как замена ранее применявшейся линейке FSI – Fuel Stratified Injection, что означает послойный прямой впрыск бензина.

TSI означает примерно то же самое, но с наддувом, вначале это был Twinturbo Stratified Injection, подразумевая сложную систему двойного наддува, но потом от неё стали постепенно отходить, и более традиционно расшифровывать аббревиатуру, как просто Turbo Stratified Injection.

Двигатели постоянно модернизируются, ошибок было сделано много, что породило невероятно широкую линейку моторов, объединённых единым торговым обозначением TSI. У других компаний подобные же двигатели называются иначе, но сути дела это не меняет.

Линейка двигателей TSI

VAG постарался перевести на данные моторы практически всю свою автомобильную продукцию, используя их в своих марках Volkswagen, Audi, Skoda и SEAT.

Конкретных исполнений великое множество, отличаются они по ряду конструктивных особенностей и показателей:

  • рабочий объём 1,0, 1,2, 1,4, 1,5, 1,8, 2,0 и 3,0 литра;
  • мощность от 90 л.с. до 350 и выше, в вариантах спец исполнения на премиальных машинах;
  • наличие одной обычной турбины, двойного наддува с дополнительным механическим компрессором, турбины с изменяемой геометрией;
  • количество и расположение цилиндров от трёх в ряд до конфигурации V6;
  • цепной или ременный привод механизма газораспределения;
  • построение системы впрыска с разной степенью гомогенизации смеси;
  • рабочий цикл двигателя с разным принципом фазирования.

Общий принцип, тем не менее, во всех моторах соблюдается, это наличие наддува и возможность работать с послойной организацией впрыска. Двигатели прошли в своём развитии по разным оценкам от трёх до четырёх поколений.

Из всего многообразия моторов линейки можно выделить несколько наиболее популярных:

  • CAXA – объёмом 1,4 л, представитель уже устаревшего поколения EA111, ставился на Golf 5 и прочие соплатформенные автомобили, имел одну турбину без компрессора, развивал 122 л.с., запомнился массой проблем с цепью привода ГРМ, стуком поршней и большим потреблением масла;
  • CZDA – тот же объём, уже новое поколение EA211, где многие недостатки устранены, применена другая турбина, два фазовращателя, мощность увеличена до 150 л.с., алюминиевый блок, соответствует нормам Евро-6, выпускается до сих пор, но планируется замена на принципиально новую линейку с циклом Миллера;
  • CJSA – мощный мотор объёмом 1,8 л. семейства ЕА888 3 поколения, ставился на Skoda, Volkswagen, SEAT, Audi с поперечным расположением ДВС, развивал 180 л.с., отличался дополнительными форсунками во впускном коллекторе;
  • CHHB – ещё более мощный двухлитровый двигатель, развивающий 220 л.с., с чугунным блоком и интегрированным в головку впускным коллектором, применялся в Golf GTI 7 поколения, Tiguan и многих Audi;
  • BLG – образец высокофорсированного мотора 1,4 л., поколения EA111, обладавший совместно установленными турбиной и механическим компрессором, благодаря чему развивал 170 л.с. при уверенной тяге на всех оборотах.

Следует заметить, что концерн обладает удивительной особенностью изменять буквенное обозначение двигателей при малейших изменениях, ориентированных на увеличение или снижение мощности, экологический стандарт и даже рынок сбыта. Поэтому вариаций двигателей образовалось великое множество, хотя некоторые практически не отличаются.

Обозначения турбированных двигателей

В 2004 г VAG начал выпуск двигателей с прямым впрыском топлива (FSI — Fuel Stratified Injection), оснащенных турбокомпрессором. Для нового силового агрегата появилась и новая аббревиатура – TFSI (Turbocharged Fuel Stratified Injection – турбонаддув, послойный впрыск топлива). Она до сих пор используется на автомобилях концерна Audi, также входящего в группу VAG.

В 2006 г. свет увидел очередной модернизированный двигатель с двойной системой нагнетания воздуха – турбиной и механическим нагнетателем. Это нашло отражение в обозначениях – место «Turbocharged» заняло слово «Twincharged» (двойной наддув). Одновременно из него исчезло слово «Fuel», в результате чего и появилась аббревиатура TSI (Twincharged Stratified Injection – двойной наддув послойный впрыск).

С 2008 г. в линейку входят моторы без дополнительного контура нагнетания, оснащенные только турбиной. В связи с этим потребовалась очередная смена обозначений – на шильдиках осталась ставшая уже привычной аббревиатура TSI, но расшифровка ее теперь имеет вид Turbo Stratified Injection (турбо, послойный впрыск).

Соответственно сегодня двигатель TSI — это силовой агрегат с системой турбонаддува и принудительного впрыска топлива, с дополнительным контуром нагнетания воздуха или без него. Отличия TSI от TFSI сохранились только на шильдиках, фактически это одни и те же моторы, но для более консервативных автомобилей Audi сохранили и традиционное обозначение.

Проблемы двигателей TSI

Главной головной болью моторов этой серии является привод ГРМ. Преждевременное растяжение и износ цепи может привести к ее проскакиванию через зубья звездочек, вследствие чего произойдет повреждение клапанов и поршней. Не внушает доверия и регулятор натяжения, выход из строя которого приводит к тем же самым проблемам.

Новые двигатели объемом 1,2 л и 1,4 л серии EA211 лишились проблем, связанных с приводом ГРМ. Цепи этих моторов заменены зубчатыми ремнями.

Другая проблема TSI – высокий расход масла. Заводом изготовителем для разных версий установлен расход от 0,5 до 1 л на 1000 км. Нередко результатом такого потребления смазочных материалов становится засорение свечей.

Видео — среди проблем, автовладельцы часто отмечают непривычный звук работающего двигателя TSI и повышенный расход масла:

Преимущества и недостатки MPI-моторов

Моторы MPI обладают следующими преимуществами:

  1. Пропорциональная точность при смешивании топлива с воздухом. Горючее впрыскивается через форсунки непосредственно на цилиндровые впускные клапаны, что исключает возможность неравномерного заполнения. Момент впрыска топлива через форсунку точно определяется управляемым импульсом. Количество поступающего топлива будет зависеть от продолжительности открытого состояния форсунки.В целом, топливная система управляется ЭБУ (электронным блоком управления) или, проще говоря, бортовым компьютером. Блок управления (ЭБУ) способен рассчитать (на основе информации с датчиков) не только момент впрыска, но и необходимое количество топлива для приготовления качественной топливно-воздушной смеси.
  2. Минимальные потери при испарении бензина. Близкое расположение форсунок к впускным клапанам исключает необходимость значительного переобогащения горючей смеси для прогрева двигателя. Также близость форсунок к клапанам позволяет топливу дольше сохраняться в жидком состоянии после впрыска, что приводит к снижению накала в камере сгорания. При повышении степени сопротивления к детонации есть возможность изменять степень сжатия с усилением мощности двигателя.
  3. Такт впрыска с увеличенным давлением. Увеличение давления на впрыске дает возможность превращать топливо в мелкую дисперсию, что значительно улучшает сгорание топливно-воздушной смеси.
  4. Благодаря способности ЭБУ (Engine-ECU) считывать определенные данные (число оборотов, скорость, фактическая и рекомендуемая нагрузка, и др.) происходит точный расчет времени впрыска и количества бензина. Это позволяет MPI-двигателям выдавать оптимальную мощность при относительно небольшом расходе топлива.

Кроме этого, простота конструкции двигателя позволяет сэкономить на его ремонте.

Недостатки MPI-моторов

  1. Медленный старт и разгон. По мнению опытных водителей, MPI-моторы обладают меньшей динамикой. И это действительно так. Потеря динамичности происходит во время смешивания топлива с воздухом непосредственно в выпускных каналах, перед его подачей в цилиндры. О том, что моторы MPI не предназначены для быстрого старта и разгона, также говорит и наличие 8-миклапанной системы с набором ГРМ.
  2. Небольшая экономичность. Моторы MPI уступают по экономичности расхода топлива TSI-двигателям с наддувом и прямой подачей топлива в цилиндр.

Электронная система управления двигателем — мозг, глаза и руки системы

Нужно отметить, что подобные системы управления используются и у бензиновых двигателей, и у дизельных агрегатов

В этот раз уделим внимание первым. Итак, современный блок контроля мотора управляет такими узлами:

  • впрыск;
  • зажигание;
  • топливная система;
  • впуск и выпуск;
  • система охлаждения;
  • вакуумный усилитель тормозов;
  • рециркуляция выхлопных газов;
  • устройства улавливания паров бензина.

Электронный мозг, заключённый в блоке где-то между мотором и салоном автомобиля – это лишь часть системы. Чтобы обеспечить контроль и управление параметрами силового агрегата, нужны ещё кое-какие приспособления – датчики и исполнительные устройства. Датчики являются глазами и ушами системы управления двигателем и их поистине огромное количество.

Так, к примеру, у технологии MED-Motronic (технология непосредственного впрыска), презентованной компанией Bosch в 2000 году, используется их более 13, расположившихся во всех уголках мотора. Среди них такие: датчик давления горючего в контуре низкого давления, положения педали газа, оборотов силового агрегата, температуры масла, воздуха во впускном коллекторе и охлаждающей жидкости, кислородные датчики и множество других.

На основе информации, поступившей от них и в соответствии с программами, заложенными в памяти, электронный блок принимает решение о тех или иных действиях и посылает сигналы на исполнительные устройства.

Если датчики – это глаза и уши, то исполнительные устройства – это руки электронной системы управления двигателем. Подчиняются ей самые разные элементы, например, топливный насос, катушки зажигания, форсунки цилиндров мотора, дроссельная заслонка, термостаты охлаждающей  системы, вентилятор и ещё много, много других.

TSI с двойным турбонагнетателем

Второй тип двигателя — это когда в конструкцию внедрены и турбина, и компрессор. Мотор с объемом 1,4 литра имеет механический компрессор и турбина.

Рассмотрим принцип работы двигателя TSI мощностью 150 л.с.

Когда обороты коленвала становятся больше 2,5 тысяч, то механический нагнетатель воздуха (компрессор) отключается. Но, если резко до конца нажать на педаль газа, при резком разгоне компрессор включается опять.

Получается, что основной нагнетатель воздуха — это турбина, а вспомогательный — механический компрессор, который помогает в случае резких ускорений увеличить подачу воздуха в камеры сгорания.

При управлении автомобилем с двигателем TSI с одной турбиной иногда появляются провалы при резких ускорениях. А движки TSI с компрессором позволяют исключить провалы, повысить КПД и экономичность топлива.

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.

Принцип работы турбированного мотора

Наличие турбонаддува не внесло в процесс организации горения существенных изменений. Двигатели используют в работе несколько способов повышения экономичности посредством врождённых преимуществ прямого впрыска:

  • создание стехиометрической гомогенной смеси, что очень похоже на впрыск в коллектор типа MFI, но с существенным уменьшением потерь на конденсацию;
  • работа с бедной гомогенной смесью при увеличении открытия дросселя больше оптимального, то есть с избытком воздуха;
  • послойная смесь, разбавляемая выхлопными газами и избыточным воздухом.

Последнее обеспечивается особым режимом впрыска на днище поршня с завихрением потока и подачей нормальной смеси в зону электродов свечи, когда в остальной части цилиндра смесь сверх бедная и к поджиганию непригодна.

Турбонаддув обеспечивает ускоренное наполнения цилиндров воздухом, но плохо работает на малых оборотах из-за недостаточной раскрутки турбины.

Поэтому на многих моторах линейки используется двойная система наддува, когда вначале электромагнитной муфтой и дополнительным байпасным клапаном подключается механический роторный компрессор с приводом через ремень от шкива коленвала.

Переключением разных режимов такого сочетания двух компрессоров заведует электронный блок управления двигателем. Он же и управляет использованием разных режимов прямого впрыска, в зависимости от характера нагрузки и требуемого крутящего момента.

В результате с двигателя удаётся снять уникальные показатели:

  • почти идеальное распределение крутящего момента по оборотам, когда его максимум достигается примерно от полутора тысяч об/мин и не меняется до оборотов, близких к максимальным;
  • экономичность двигателя заметно выделяет его в ряду конкурентов, достигая снижения расхода на 20% и более;
  • степень сжатия необычно высока для турбированных моторов, практически достигнув аналогичного показателя атмосферников, при этом моторы не склонны к детонации при работе на топливе нужного качества;
  • моторы достаточно компактны и имеют малую массу.

Семейство TSI оказалось чрезвычайно наукоёмким не только в процессе разработки, но и при массовом производстве, что связано с проявлением недостатков и необходимости их устранения конструктивными методами. Высокие показатели даром не даются.

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.

История создания двигателя

Разработка силового агрегата этого типа началась в конце девяностых годов, когда перед мотористами компании Audi и Volkswagen была поставлена задача спроектировать одновременно экономичный, компактный и мощный агрегат. Если первоначально специалисты планировали оснастить малолитражный двигатель двумя или тремя турбинами, то в последующем от этой идеи отказались в пользу установки нагнетателя и компрессора. Подобная конструкция обеспечивает качественную ровную тягу буквально с холостых оборотов и отличные эксплуатационные характеристики.

В 2004 году появился двухлитровый турбированный мотор, который получил полностью автоматическое управление и модернизированную послойную систему впрыска. Этот агрегат с успехом устанавливался на автомобили Audi, а впоследствии появился на Volkswagen, Skoda и Seat. В скором времени был разработан 1,4 литровый мотор, который предназначался для установки на компактных Volkswagen Golf и Polo, Audi A4 и Skoda Octavia. Эти моторы зарекомендовали себя так довольно надежные, беспроблемные в эксплуатации, мощные и экономичные.

В последние годы автомобильный концерн Volkswagen полностью отказался от стандартных атмосферных двигателей, перейдя на форсированные турбированные агрегаты с послойным впрыском топлива. Сегодня покупателям предлагаются различные модификации этих моторов, отличающиеся своим рабочим объемом, количеством цилиндров и рядом других параметров. Их внедрение позволило на 30% увеличить показатели мощности в сравнении с сопоставимыми по своему литражу атмосферными силовыми агрегатами, одновременно на 15% улучшив топливную экономичность.

Недостатки

Самое слабое звено у TSI — это турбины. Рекомендуется охлаждать турбину после длительных поездок, то есть на холостом ходу дать поработать минут 10 (как перегретые моторы нельзя глушить, дают поработать на холостому ходу, здесь то же самое, только с турбиной). И, рекомендуется перед каждой поездкой дать поработать, чтобы турбина нагрелась.

Если двигатель с двойным турбонагнетателем, то есть есть еще компрессор, то компрессор надежный в работе и не требует особых манипуляций при эксплуатации.

Плохого качества бензин (имеет повышенную концентрацию серы и других веществ) и моторного масла могут резко уменьшить ресурс мотора, даже ресурс может уменьшиться в 3 раза. То есть, ресурс двигателя при такой эксплуатации составит до 150 000 км пробега до кап ремонта. Этому подвержены форсированные двигатели с большим объемом масла.

Вне зависимости от модификации TSI турбина может сломаться уже через 100 000 км пробега. В остальном мотор надежный. Но, если придется ремонтировать весь двигатель, ремонт получится очень дорогим, поэтому переплачивать за топливо и масло, чем уменьшать ресурс агрегата.

Отдельная история о двух наддувах и прямом впрыске TSI

Начать стоит с того, что нового и прекрасного принес в автомобильный мир двигатель TSI. Подчеркнем, что речь идет о 1.4-литровом 122-сильном двигателе

Этот мотор избавил водителя от одного важного недостатка всех турбированных агрегатов — турбоямы. Дело в том, что при таком незначительном объеме удерживать крутящий момент в широком диапазоне оборотов практически невозможно

Турбина начинает работать только с увеличением частоты оборотов, более 3000 об/мин, до этого порога двигатель фактически спит. Инженеры Фольксваген поступили просто — они установили еще один нагнетатель, только не турбо, а механический, типа Roots. Механический компрессор нагнетает воздух в непосредственно в камеру сгорания до тех пор, пока не включится в работу турбина. После этого перепускная заслонка отсекает механический нагнетатель, оставляя мотор под присмотром турбонаддува.

Аббревиатура TSI в переводе читается как «двигатель с двумя наддувами и послойным впрыском»

Как только обороты двигателя падают, устройство управления сразу же переключает перепускную заслонку в режим механического нагнетателя, что обеспечивает поддержание максимального крутящего момента в широком диапазоне оборотов. И это не единственная особенность двигателя TSI. Еще одним нововведением стало применение форсунок прямого впрыска с 6 отверстиями. Шестиструйная форсунка обеспечивает подачу топлива в камеру сгорания под давлением около 150 бар, обеспечивая идеальную наполняемость, тем самым удалось снизить расход топлива. Показатели двигателя, действительно, феноменальные, если говорить о состоявшемся серийном агрегате, и их довольно просто отследить по модификациям этого двигателя, которых есть несколько:

  • Самый скромный в семействе — 1.2 TSI. Это чугунный блок цилиндров, штампованный коленвал и одна турбина. Да, это TSI, но не в смысле tween, в смысле turbo. Турбина нагнетает около 1.6 бар, а двигатель может выдавать от 86 до 90 сил, в зависимости от рынка сбыта. Его устанавливают на Ауди А1 и А2, все маленькие Фольксвагены, Шкода Румстер, Йети, Фабия и рапид, на бюджетные Фольксвагены и на Сеат Ибица, Альтеа и Леон.
  • Тот самый 1.4 TSI. Оптимальное соотношение мощности, крутящего момента, экономичности и объема. В компании говорят, что это самый лучший турбомотор, который только можно купить за деньги. Возможно, но цена его составляет примерно 1000 долларов, если сравнивать с простым мотором MPI на тех же Гольфах или Джеттах. Он того стоит, поскольку на Fabia RS этот моторчик показывает ни много ни мало — 180 лошадей. Те же параметры и у заряженных Polo GTI, Ibiza Cupra, а в стандартных исполнениях моторы выдают 105, 122 и 150 сил, в зависимости от того, один наддув в автомобиле, или два.
  • Ещё один самый. На это раз, самый распространенный в США — 1.8-литровый TSI показывает тех же 180 лошадей, что и маленькая Фабия. Он полностью заменил по характеристикам мотор в 2.5 литра. Также альянс выпускает двигатели 2.0 TSI для больших кроссоверов и гибридных версий Tuareg. Эти моторы могут развивать от 200 до 230 сил, а сейчас активно внедряются V-образные трехлитровые шестерки мощностью от 333 сил.

Достоинства и недостатки двигателей TSI

К достоинствам силовых установок с TSI относятся:

  • Экономия энергии. Топливо, потребляемое двигателем, значительно экономится.
  • Эффективность конструкции. Можно добиться максимального крутящего момента даже при минимальном потреблении топлива.
  • Благодаря снижению массы и рабочего объема двигателя уменьшаются потери, обусловленные трением.
  • Улучшенные характеристики системы сжигания топлива способствуют уменьшению количества выбросов в атмосферу.

Такие дагрегаты несколько сложнее турбированных, однако, более надежны, экономичны и имеют мало минусов. Они предназначены для работы исключительно на хороших маслах и топливе.

К недостаткам моторов TSI, которые эксплуатируются в наших условиях, относят следующее:

  • Своевременное и регулярное техническое обслуживание в авторизированных сервисных центрах.
  • Использование горюче-смазочных материалов только высокого качества.
  • Проблемы с эксплуатацией в зимнее время, так как эти моторы достаточно чувствительны к перепадам температур.

Однако водители, имеющие опыт эксплуатации моторов TSI, отмечают, что прогрев авто на холостых оборотах вовсе не обязателен – движение без рекомендуемого производителем прогрева при холодном моторе допустимо.

Техническое обслуживание

Техническое обслуживание двигателя TSI ничем не отличается от обслуживания обычного атмосферного силового агрегата. Необходима регулярная смена масла (через 10 тыс. км пробега) и проверка мотора TSI на предмет подтеканий моторного масла и охлаждающей жидкости.

Однако надежность работы этих двигателей сильно зависит от качества расходных материалов и соблюдения правил эксплуатации автомобиля. Например, использование некачественного бензина резко снижает моторесурс силового агрегата TSI (до 120 000 км). Ремонт же такого мотора достаточно сложен и требует немалых финансовых затрат.

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.

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».

Линейка моторов

Знаете много раз был свидетелем того что многие спорили — а вот мотор 1,4 литра сколько у него лошадей? Один говорит что 122, другой 140, третий вообще 170!!! Как такое возможно? А все просто именно этот агрегат в 1,4 литра стал для компании большим полигоном для испытаний, именно из него выросли все остальные вариации от 1,0 до 3,0. И действительно именно 1,4 сейчас имеет очень много вариаций, если не ошибаюсь около 5 — 6.

НА его примере (1.4) я расскажу как это делают немцы:

  • Одна турбина. Вариации 122 и 140 л.с. — различия в мощности турбонагнетателя и программной прошивке
  • Турбина и компрессор. Вариации 150 — 160 — 170 л.с. — здесь меняется либо мощность компрессора, либо турбированного нагнетателя, ну и конечно программного обеспечения (которое зашивается в ЭБУ)

Такая ситуация почти во всей линейки, исключения мотор 1,0 TSI он изначально разрабатывался только с турбонагнетателем — устанавливается на маленькие машины типа Volkswagen UP, либо на гибридные варианты. Для вас подготовил небольшую табличку посмотрите

Здесь изображены все силовые агрегаты в стоке, то есть залито официальное программное обеспечение, если изменить конфигурацию или прошивку можно выжать гораздо большую мощность.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий