Tsi двигатель: что это такое? - maslo26.ru

Tsi двигатель: что это такое?

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).

Читайте в этой статье

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 и механического 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.

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.

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.

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.

Что значит аббревиатура TSI на двигателях?

Многим автолюбителям известны такие линейки моторов как FSI и TSI (TFSI) концерна VAG. Многие владельцы таких автомобилей как Volkswagen, Audi, Skoda, Seat не по наслышке знают об этих моторах и их особенностях. В нашей статье пойдет речь исключительно о силовых агрегатах TSI концерна VAG. Мы не будем затрагивать двигатели Audi (TFSI), так как они хоть и имеют схожее строение и принцип работы, но определенные различия между агрегатами TSI всё же имеются. Итак, что значит TSI ?

Данная аббревиатура появилась в начале 2000-х годов, она обозначает — Twincharger Stratified Injection, что переводится как «двойной наддув и послойный впрыск топлива». Начнем с истории появления этих моторов и закончим их особенностями и автомобилями, на которые устанавливаются эти силовые агрегаты.

История двигателей TSI

История берет свое начало ещё в 2004 году, когда новый, по меркам того времени, атмосферный мотор с непосредственным впрыском (FSI) инженеры оснащают турбонагнетателем. На первых порах производства линейка этих двигателей получила индекс TFSI, однако чуть позже компания Volkswagen сократили название до TSI. А вот на автомобилях Audi данная линейка двигателей сохранила свое историческое название и по сей день.

Основным отличием двигателей серии TSI от остальных является наличие и турбины и нагнетателя одновременно. Появление на рынке первых автомобилей, оснащенных моторами TSI и TFSI, породило множество мифов и появилось множество скептиков, утверждающих о ненадежности конструкции и её нецелесообразности. Надо сказать, что есть определенная правда в словах скептиков, ведь есть известное всем изречение, которое гласит, что чем сложнее конструкция и чем больше в ней деталей, тем меньше уровень её надежности. Первые автомобили с двигателями TSI, увидевшие свет не могли похвастаться высокой надежностью и имели ряд проблем, связанных с механизмом ГРМ. Кроме того, TSI двигатели весьма капризны к качеству ГСМ и очень любят «кушать масло», что неудивительно, ведь масложор на турбированных автомобиля — обычное дело.

Как показывает неумолимая статистика — надежность силовых агрегатов линейки TSI (TFSI), а точнее их сопутствующих узлов, в действительности, занимает не самое высокое положение. Однако нет ничего идеального и капризность столь технологичных двигателей обусловлена другими положительными моментами, такими как:

  • экономичность;
  • экологичность;
  • большая мощность и крутящий момент для небольшого объема двигателя;
  • ровная «полка» момента и отличная внешнескоростная характеристика (ВСХ);
  • небольшие габариты и вес всей конструкции двигателя.

Особенности конструкции

Двигатели семейства TSI за счет своей конструкции, мощности и экономичности заняли особое место на концерне VAG. Моторы TSI устанавливаются на такие марки автомобилей как Volkswagen, Audi, Seat, в автомобиле Skoda также установлен агрегат семейства TSI.

В основе двигателей линейки TSI, как правило, лежит рядный четырехцилиндровый блок цилиндров, реже — 3-цилиндровый блок цилиндров (для версии объемом 1.0 литра) и 6-цилиндровый TSI V6 (объемом 3.0 литра). В зависимости от модификации мотора, «начинка» блоков цилиндров варьировалась. Так, мотор TSI 1.4 имеет чугунный блок цилиндров, а вот его младший брат — TSI 1.2 оснащается алюминиевым блоком цилиндров с чугунными «мокрыми» гильзами.

Читать еще:  Изготовление коробок передач автомат: ведущие производители акпп в мире

Силовые агрегаты TSI с объемами 1.8 и 2.0 имеют конструкцию, аналогичную TSI 1.4 – с чугунным блоком цилиндров и алюминиевой 16-клапанной ГБЦ с двумя распредвалами. Моторы TSI 1.8 и 2.0 пришли на смену FSI 2.0 и кроме отличительных особенностей (компрессор + турбина), в конструкции блока имеют специальные балансирные валы. Кроме того двигатели TSI 1.4, 1.8 и 2.0 оснащены фазовращателями — системами изменения фаз газораспределения, что позволяет увеличить мощность на средних и высоких оборотах.

Конструкция двигателей TSI имеет большой запас прочности, т. к. рассчитана на использование с турбиной и компрессором, поэтому заявления многих автоэкспертов о ненадежности этих агрегатов справедливы лишь частично. В действительности же моторы отлично «выхаживают» пробеги в 150 000 — 200 000, но с определенными нюансами.
На данный момент, двигатели TSI с объемами в 1.2, 1.4, 1.8 и 2.0, прошли несколько этапов модернизации, в ходе которых, инженеры VAG побороли большую часть типичных «болячек», свойственных этим моторам.

Проблемы двигателей TSI

В первых поколениях двигатели (ЕА111) — TSI 1.2, 1.4 и (EA888) – TSI 1.8 и 2.0 имели ряд конструктивных недостатков, отрицательно влияющих на эксплуатацию автомобилей. К таковым недостаткам относятся:

  1. перескакивание цепи ГРМ и её растягивание;
  2. разрыв цепи привода маслонасоса;
  3. быстрый износ компрессора и/или турбины;
  4. требовательность к применяемым ГСМ;
  5. большой расход масла;
  6. длительный прогрев, обусловленный особенностями системы охлаждения.

К выходу двигателей EA211 и EA888 Gen.2 ряд типичных болячек, таких как износ цепей и длительный прогрев удалось исправить. Место цепного ГРМ занял ремень, а проблема с длительным прогревом решилась путем переделки системы охлаждения и добавления в неё другого термостата. Однако прочие «болячки» исправить не удалось, т. к. они обусловлены конструктивными особенностями. Любой современный турбированный мотор требует качественного топлива и масла, а пренебрежение этим фактором влечет за собой негативные последствия.

«Закоксованный мотор»

Некачественные бензин и масло напрямую влияют на срок службы силового агрегата. Использование дешевого масла и/или его редкая замена в первую очередь пагубно сказываются на состоянии турбины и компрессора, после чего «удар» принимает на себя двигатель. Происходит закоксовка мотора и появление отложений на стенках ГБЦ, что негативно влияет на мощностные характеристики.

Двигатели семейства TSI концерна VAG – неплохие моторы, идущие в ногу со временем, все технологические решения, примененные в этих силовых агрегатах диктуются современными реалиями. Сейчас, когда экономичность и экологичность играют очень важную роль среди автомобильной промышленности создать хороший мотор, отвечающий этим факторам не так уж легко, особенно если речь идет о мощных силовых агрегатах. Инженеры компании VAG хорошо справились с этой задачей, выведя на рынок мощные и технологичные решения, отвечающие всем современным нормам и имеющие отличную скоростную характеристику.

Автомобили с моторами TSI, хоть и не лишены недостатков, но среди конкурентных марок они занимают лидирующие позиции, т. к. являются идеальными вариантами по соотношению мощности и экономичности. Да, сложность конструкции накладывает определенные ограничения на эксплуатацию машин с TSI двигателями. Однако если знать о всех технических нюансах этих моторов, проводить своевременную диагностику и обслуживание, то эти моторы прослужат длительный срок и не разочаруют владельцев, а высокая мощность будет отличным дополнением в экономичной повседневной машине.

Понравилась статья? Поделитесь в соц. сетях:

Tsi двигатель: что это такое?

Эволюция технологий автомобильного производства привела к повсеместному применению двигателей с непосредственным впрыском топлива. Обозначение TSI это сокращенное Turbo Stratified Injection запатентованное Volkswagen.AG название линейки турбированных моторов c непосредственным впрыском. Появление TSI стало логичным этапом совершенствования двигателей FSI, которые не имели турбокомпрессора.

Однако, новые технологии принесли как обычно не только ряд плюсов, но и россыпь недостатков, которые лишили спокойного сна не малое количество собственников автомобилей с такими агрегатами.

  • Смесеобразование. Благодаря различным показаниям, приходящим из множества датчиков, электронный блок управления двигателем может производить четыре разных вида горючей смеси (послойная обедненная смесь с отработанными газами, гомогенная обедненная смесь с отработанными газами, гомогенная стехиометрическая смесь с отработанными газами и гомогенная стехиометрическая смесь без отработанных газов). При таких широких возможностях получается максимальная отдача от получаемого двигателем топлива;
  • Наличие турбонаддува. Турбонаддув позволяет повысить показатель наполнения цилиндра воздухом. На двигатель TSI может устанавливаться одноступенчатая или комбинированная система нагнетания воздуха. Одноступенчатая система предполагает установку стандартной знакомой всем турбины. Комбинированная система предусматривает использование кроме турбины еще и механического компрессора;
  • Высокий потенциал. В большинстве своем TSI двигатели неплохо реагируют на чип-тюнинг, добавляя автолюбителям несколько дополнительных лошадиных сил, однако в случае неправильно подобранной программе ресурс двигателя и коробки передач снижается в разы.

Видео:

Принцип работы системы впрыска

  • Электронный блок управления;
  • топливные форсунки;
  • топливная магистраль;
  • топливный бак и фильтр очистки;
  • перепускной клапан;
  • регулятор давления топлива;
  • топливная рейка;
  • датчик давления топливной рейки;
  • топливный насос высокого давления (ТНВД);
  • насос низкого давления;
  • предохранительный клапан;
  • адсорбер и электрический клапан для его продувки.

Основное отличие двигателей линейки TSI это возможность управления и выбора способа распыления и времени подачи топливо-воздушной смеси, обеспечиваемое высокоточными программным обеспечением электронного блока управления двигателем. В остальном это обыкновенный инверторный двигатель.

Реализация двойного турбонаддува

Основной отличительной чертой двигателей TSI стало совместное использование традиционной турбины и механического нагнетателя, что позволило данным агрегатам не единожды занимать пьедестал «Двигатель года». Каким образом получилось реализовать такое решение?

Основной смысл двойного турбонаддува заключён в распределении потоков воздуха. Имея возможность изменять скорость и количество нагнетаемого воздуха, появляется инструмент регулирования качества топливо-воздушной смеси в цилиндрах. Отталкиваясь от числа оборотов коленчатого вала и режима работы дроссельной заслонки, различаются и режимы, которыми управляется турбонаддув.

  • пока двигатель не преодолел порог в тысячу оборотов коленчатого вала в минуту, он работа происходит без всякого наддува;
  • при увеличении оборотов от тысячи до двух, ЭБУ включая электромагнитную муфту задействует механический нагнетатель. Основными рабочими частями нагнетателя являются роторы всасывания и нагнетания воздуха во впускном коллекторе;
  • далее в работу включается турбина, однако если водитель, раскручивая двигатель от 2,5 до 3,5 тыс. об/мин вдавит в пол педаль акселератора, то в работу дополнительно будет включен механический нагнетатель;
  • при повышенных оборотах коленчатого вала более 3 тысяч в минуту, работает только турбина.

Чем управляется?

Главным исполнительным элементом данной системы является дроссельная заслонка, именно она перераспределяет воздушные потоки или к турбине, или к нагнетателю. Один из главных элементов этой систем – заслонка, перераспределяющая поток воздуха между турбиной и нагнетателем. Регулировка осуществляется с помощью сервопривода. К примеру, при 1000-2400 об/мин воздух подается только через нагнетатель, а после 3500 только к турбокомпрессору.

  • МАР-сенсор. Используется для измерения давления и температуры в системе впуска;
  • Информацию о положении дроссельной заслонки;
  • Показатели давления наддува.

Данная схема конечно же является общей и подразумевает наличие большого количества нюансов.

Моторы системы TSI могут оборудоваться только турбиной. В таком случае управлять этой системой будет электрический или пневматический перепускной клапан. В ситуации, когда давление выпускного коллектора будет зашкаливать, клапан направит поток отработанных газов не к турбине. К примеру, при избытке давления в выпускном коллекторе поток выхлопных газов будет проходить мимо «горячей» части турбины. Эта система использует способ охлаждения воздуха с помощью интеркуллера с охлаждающей жидкостью. Если на автомобиле используется двойной наддув, то система часто дополняется интеркуллером с охлаждением воздухом.

Видео:

Двигатели TSI

TSI™ — зарегистрированная торговая марка концерна Volkswagen AG, под которой выпускается линейка бензиновых двигателей с турбонаддувом. Силовые агрегаты устанавливаются на автомобили Фольксваген, Шкода и Сеат. В связи с увеличением числа таких авто на российском рынке, многих действующих и потенциальных их владельцев интересуют вопросы об особенностях конструкции, достоинствах и недостатках моторов TSI.

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).

Читать еще:  Как работает турбина на дизельном двигателе

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.

Линейка двигателей TSI

Линейка двигателей TSI включает несколько силовых агрегатов, различающихся по конструкции, объему и мощности.

  • 1.2-литровый мотор мощностью 90 или 105 л.с. оснащается только турбокомпрессором;
  • Турбированный двигатель 1.4 л. 122 или 140 л.с также выпускается без механического нагнетателя.

К силовым агрегатам с двойным нагнетанием относятся:

  • 3-цилиндровый, объемом 1 л и мощностью 115 л.с;
  • 1.4-литровые, развивающие 150, 160 и 170 л.с;
  • 152-, 160- и 180-сильные объемом 1.8 л.;
  • 2л, 170, 200, 210 и 220 л.с;
  • 3-литровая V-образная «шестерка» мощностью 333 (379) л.с.

Особенности конструкции и работы двигателя TSI

Основная особенность большинства силовых агрегатов линейки – двойная система нагнетания воздуха. В ней устанавливаются стандартный турбокомпрессор, приводимый в движение за счет потока отработанных газов и механический нагнетатель, с ременным приводом от коленвала.

Конструкция и работа мотора с двойным наддувом

Комбинация устройств нагнетания воздуха предназначена для получения номинального момента в практически в полном диапазоне скоростей вращения.

Механический нагнетатель представляет систему из двух роторов, размещенных в одном корпусе. Направления вращения роторов противоположны (система типа Roots). Первый обеспечивает принудительное всасывание воздуха из трубопровода, второй – его сжатие и нагнетание во впускной коллектор. Параллельно нагнетателю установлена заслонка, обеспечивающая регулирование давления в контуре.

Система, кроме непосредственно компрессоров (турбины и механического) включает

  • набор датчиков измеряющих давление в трубопроводе всасываемого воздуха, впускном коллекторе, давление наддува;
  • управляющих исполнительных механизмов.

К последним относятся:

  • Магнитная муфта для включения и выключения механического нагнетателя. Сигнал управления подается от БУ. При его наличии напряжение поступает на катушку, подвижный сердечник перемещает фрикционный диск, передающий вращающее усилие от шкива на ротор компрессора. Нагнетатель остается в работе до тех пор, пока не будет снят сигнал управления.
  • Серводвигатель, служащий для управления регулирующей заслонкой. Если заслонка закрыта, весь поток воздуха проходит через нагнетатель. При повороте заслонки часть сжатого воздуха с выхода компрессора поступает на вход, что приводит к снижению давления наддува. Если компрессор отключен, заслонка переводится в полностью отрытое положение.
  • Клапан ограничения давления предназначен для управления перепускным клапаном, регулирующим давление наддува от турбины. Срабатывает он в случае, когда поток выхлопных газов раскручивает турбокомпрессор, и в контуре создается избыточное давление наддува. В этом случае сигнал от клапана ограничения поступает на вакуумный привод перепускного клапана, последний открывается, направляя часть потока отработанных газов мимо турбины.
  • Клапан рециркуляции работает при закрытой дроссельной заслонке (принудительный холостой ход). Его задача – предотвратить нагнетание воздуха в пространстве между выходом турбокомпрессора и заслонкой.

Принцип работы системы

Система двойного нагнетания воздуха работает в нескольких режимах (в зависимости от числа оборотов двигателя):

  1. Безнаддувный – холостой ход, скорость до 1000 об/мин. В этом режиме на магнитную муфту не подается управляющий сигнал, механический нагнетатель не включается, установленная параллельно ему регулирующая заслонка открыта полностью. Поток отрабюотанных газов не может раскрутить турбину до скоростей, обеспечивающих нагнетание.
  2. Механический наддув. Режим характерен для частоты вращения вала вала в диапазоне от 1000 до 2400 об/мин. В этом режиме подается сигнал на магнитную муфту, включающую механически нагнетатель. Сервопривод закрывает регулирующую заслонку. Растет число оборотов турбины, обеспечивая незначительное дополнительное сжатие воздуха. Давление нагнетания составляет порядка 0.17 МПа.
  3. Двойной наддув от механического и турбокомпрессора (скорость вала 2400-3500 об/мин). Основное давление нагнетания создается турбиной, получающей достаточную энергию от потока выхлопных газов. Механический нагнетатель вступает в работу при резком увеличении нагрузки, например, при значительных ускорениях и обеспечивает дополнительное сжатие. Давление нагнетания составляет до 0.25 МПа.
  4. Турбонаддув (3500 об/мин и выше). Энергии отработанных газов достаточно, чтобы турбина создавала необходимое давление наддува. Механический нагнетатель не работает (заслонка полностью открыта). Давление составляет около 0.18 МПа.

За счет такой комбинации устраняется характерный для турбированных моторов т.н. «эффект турбоямы», когда на низких оборотах энергии выхлопных газов недостаточно, чтобы турбокомпрессор обеспечивал необходимое давление нагнетания.

Силовые агрегаты TSI без механического нагнетателя

Для двигателя TSI Volkswagen без механического нагнетателя используется практически традиционная схема с одним трубокомпрессором. При этом конструкция турбины оптимизирована для получения высокого крутящего момента в широком диапазоне скоростей вала (практически от 1.5 тыс. до 4 тыс. об/мин). Достигается это за счет благодаря значительному низкому моменту инерции вращающихся деталей – за счет применения материалов, снижающих вес рабочего колеса и уменьшения его наружного диаметра без потери эффективности производительности.

Принцип работы двигателя сохранил классический вариант регулирования давления нагнетания с перепускным клапаном. Основной особенностью системы стало применение отдельного контура жидкостного охлаждения нагнетаемого воздуха (в системах с двойным наддувом используется воздушное охлаждение). При этом охладитель (радиатор из алюминиевых пластин с трубками для подачи охлаждающей жидкости) размещен непосредственно во входном коллекторе.

Система впрыска

Для двигателя TSI Shkoda, Volkswagen, Seat и TFSI Audi реализована система непосредственного впрыска топлива (в обозначениях производителя Stratified Injection – послойный впрыск). Фактически, она является аналогом системы GDI (Gasoline Direct Injection – непосредственный впрыск бензина), впервые примененной на авто японского производителя Mitsubishi.

Основным достоинством считающейся наиболее прогрессивной системы для бензиновых моторов является значительное сокращение расхода топлива (может достигать 15%) при снижении в выхлопе концентрации опасных веществ.

Устройство системы

В состав системы входят 2 контура:

  1. Низкого давления (давление 0.05-0.5 МПа) – топливный бак с установленным топливным насосом, фильтр и датчик низкого давления.
  2. Высокого давления.

В контур высокого давления входят:

  • Топливный насос высокого давления (ТНВД). Устройство обеспечивает подачу топлива под давлением от 3 до 11 МПа на топливную раму и далее в форсунки. Насос плунжерного типа, приводится от распредвала ГРМ, работающего на впускные клапаны.
  • Регулятор давления предназначен для дозировки подачи.
  • Датчик высокого давления передает информацию в БУ, который формирует сигнала на управление ТНВД и регулятором.

Работа системы

Хотя в названии системы используется только термин «послойный впрыск», она обеспечивает, в зависимости от режима работы силового агрегата, несколько видов образования топливо-воздушной смеси:

  • Послойное, характерно для работы двигателя в бОльшей части диапазона – на средних и малых скоростях. При этом дроссельная заслонка открыта практически полностью, впускные — закрыты. Нагнетаемый в камеры сгорания воздух, за счет высокой скорости, образует вихрь. Впрыск топлива производится на конечном отрезке такта сжатия. При этом в области искрового промежутка свечи образуется ограниченный объем обогащенной смеси (коэффициент избытка воздуха – 1.5-3). Вокруг очага воспламенения остается объем несмешанного с топливом воздуха, обеспечивающий теплоизоляцию.
  • Стехиометрическое гомогенное (легковоспламеняемое однородное) для значительных нагрузок и скоростей вала. Заслонки — открыты, как дроссельная (в соответствии с нажатием педали газа), так и впускные. Топливо подается на такте впуска. В результате образуется однородная топливо-воздушная смесь с коэффициентом запаса воздуха 1. Сгорание происходит во всем объеме камеры
  • Обедненное гомогенное для промежуточных режимов работы. Образование смеси происходит при полном открывании дроссельной при закрытых впускных заслонках на такте впуска. Коэффициент избытка воздуха 1.5, в смесь может добавляться часть (до 25%) отработанных газов.

В результате работы в нескольких режимах смесеобразования достигается необходимое для каждого режима работы двигателя качество смеси и ее сгорание, что повышает КПД двигателя, обеспечивает экономию топлива и снижение содержания вредных веществ в отработанных газах, дает некоторый прирост мощности.

Достоинства и недостатки силовых агрегатов TSI

Моторы TSI не зря в течение семи лет получали премии как лучший двигатель года. Это связано с множеством достоинств:

  • Высокой надежностью – при соблюдении правил эксплуатации заявленный производителем ресурс двигателя TSI составляет 300 тыс. км.;
  • Экономичностью — по сравнению с атмосферными двигателями обеспечивает снижение расхода топлива до 15%;
  • Высокой мощностью при скромных объемах двигателя – так, 1.2-литровый мотор развивает максимальную мощность в 105 л.с., что вполне сравнимо с показателями «атмосферников» объемом полтора литра и более;
  • Улучшенным тяговым характеристикам (форме кривой момента) — полка максимального момента захватывает участо от 1.5 до 4.5 тыс. об./мин., т.е. практически весь «рабочий» диапазон для большинства водителей.
  • Экологичности – по содержанию вредных веществ в выхлопе моторы линейки превосходят практически все ан6алогичные изделия конкурентов.
Читать еще:  Вакуумный усилитель тормозов: устройство, принцип работы, неисправности

В то же время и владельцы авто, и специалисты сервисных центров говорят о характерных недостатках силовых агрегатов. К ним относят:

  • Высокие требования к качеству топлива и смазочных материалов – при использовании бензина и масел низкого качества надежность двигателя резко снижается, ресурс с заявленных 300 тыс. км проседает до 100-150 тыс.
  • Необходимость частой замены масла. По словам специалистов СТО оптимальный промежуток между такими заменами составляет около 10 тыс. км пробега. В противном случае возможны проблемы.
  • Высокий уровень потребления масла. Паспортные данные – 0.5-1 на 100 км пробега. При таком потреблении неизбежно образование нагара в искровых промежутках свечей, иногда наблюдается закоксовывание.
  • Основные проблемы двигателей TSI первых серий связаны с цепью привода ГРМ. Они связаны как с низкой надежностью натяжителя, так и с растяжением и износом непосредственно цепи. В результате, если не заметить признаки неисправности вовремя, цепь перескакивает зубья, что приводит к «утыкиванию» клапанов в поршни. Потребуется замена головки блока цилиндров, а такой ремонт двигателя TSI сравним по стоимости с покупкой и установкой нового агрегата.

От большинства подобных проблем избавлены двигатели следующего поколения 1.2 TSI, 1.4 TSI серии ЕА211; 1.8 TSI и 2.0 TSI серии ЕА888 Gen.3.

Что такое TSI двигатель

Начнем с того, что бывают двигатели внутреннего сгорания атмосферные, а бывают трубированные. У атмосферных подача воздуха в рабочую камеру сгорания происходит за счет образования вакуума, когда поршни опускаются вниз, то воздух засасывается, а в турбированных моторах воздух нагнетается принудительно турбонагнетателем. Чем больше воздуха попадет в камеру сгорания, тем больше топлива сгорит и тем больше будет мощность. Многие слышали и видели двигатели TSI. TSI — это турбонаддув c послойным впрыском, по-английски будет Turbo Stratified Injection. Получается, если в обозначении двигателя есть TSI, то устройство имеет в конструкции турбину нагнетатель.

Производитель моторов TSI является немецкий моторостроительный завод VGA. Двигателями ТСИ (как их некоторые называют) оснащают Audi, Skoda (Октавия и др), Volkswagen (Фольксваген), Seat (Сеат) и другие европейские марки.

Для марок автомобилей Ауди двигатель обозначается не TSI, а TSFI. Но сами двигатели одинаковы.Работы по созданию двигателей с подачей воздуха современными турбинами начались в конце 90-х годов. К 2005 году такие силовые агрегаты для легковых машин сильно распространились и были уже на слуху.

Аббревиатура TSI принадлежит компании Фольксвагент, а сам первый двигатель TSI компании Ауди.

Классификации (модификации)

Классификация по способу нагнетания воздуха в камеры сгорания двигателей TSI:

  • с одинарным турбонаддувом — воздух нагнетается только одной турбиной.
  • с двойным турбонаддувом — воздух нагнетается компрессором механического типа и турбонагнетателем.

Двигатели TSI с одной турбиной имеют максимальную мощность 140 л.с., то есть, все моторы линейки VAG TSI до 140 л.с. идут с одним нагнетателем. А моторы мощностью от 150 л.с. имеют в своем устройстве механический компрессор и турбонагнетатель.

Классификация ДВС серии TSI по мощности и объему:

  • 105 л.с., объем двигателя 1,2 литра.
  • 122 л.с., объем двигателя 1,4 литров.
  • 140 л.с., объем двигателя 1,8 литров.
  • 180 л.с., объем двигателя 2,0 литра.
  • 200 л.с., объем двигателя 3,0 литров.

Отдельные модификации бывают форсированными и дефорсированными, в связи с чем мощность может отличаться.Двигатель TSI (тсай/тси) — устройство, в котором конструкторам удалось создать оптимальное взаимодействие непосредственного впрыска и турбонагнетателя. Такие моторы стали конкурентами надежным японским двигателям, хоть и одноразовым некоторым из них.

TSI соответствует современным экологическим нормам и выдает хорошие эксплуатационные характеристики.

TSI с малыми объемами двигателя обеспечивают высокую мощность, такую как у атмосферных бензиновых моторов, но с большим объемом.

Аналоги турбированных и атмосферных двигателей

Двигателю TSI мощностью 1,2 литра с 105 «лошадками» соответствует по характеристикам двигатель без турбины объемом 1,6 литров.Максимальный крутящий момент у TSI двс достигается уже на малых оборотах. Это очень важно, кому нужен быстрый старт и резкий разгон. Крутящий момент имеет широкий диапазон.

Самый популярный двигатель из TSI

Самым распространенным и полюбившимся владельцам автомобилей является двигатель TSI с объемом 1,4 литров. Агрегат 1,4 TSi 7 лет подряд становился победителем конкурса лучший двигатель по всем характеристикам.

Оптимальное соотношение экономии топлива при высокой мощности — это главное отличие от двигателе с турбинами других марок. Они обеспечивают тягу и динамику на высоком уровне при разных скоростях вращения коленвала. А модификации с двумя турбонагнетателями параллельно расположенными, придали еще большую плавность работы.

TSI моторы по уровню выбросов СО2 сгоревшей топливно-воздушной смеси считаются самыми экологичными в мире. Кроме таких высоких показателей по самым малым выбросам вредных выхлопных газов, устройство двигателя обеспечивает оптимальное смешение воздуха и топлива для эффективной работы. И, один из самых важных показателей надежности — двигатель TSI имеет высокий ресурс.

Ресурс ТСИ моторов при своевременной замене моторного масла, расходников и использовании высококачественного топлива от 300 000 км пробега.

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.

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.

При средних нагрузках, обороты коленчатого вала средние или низкие, то компрессор с турбиной работают параллельно.

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.

Любители тюнингованных двигателей тоже предпочитают моторы TSI, потому что они позволяют улучшать технические характеристики.

Если не лезть внутрь двигателя и не менять детали, а сделать просто чип-тюнинг, то мощность может увеличиться до 15 л.с.

Если требуется глубокий тюнинг, то есть заменить турбину, компрессор (при наличии), форсунки, поршни на более легкие и по материлу другого сплава, а также других деталей, то мощность можно поднять еще на +100 л.с.

По отзывам с различных интернет ресурсов, двигатели 1,2 TSI, которыми оснащаются автомобили различных марок имеют небольшой ресурс, до 120 000 км пробега. А их турбина ломается еще раньше. Возможно это связано с низким качеством топлива или моторного масла или несвоевременном прохождении ТО.

Двигатели ТСИ 1,2 пользуются спросом из-за высокой экономии топлива. Также, они быстро стартуют, у них хорошая тяга на «низах». Хотя мотор имеет всего 3 цилиндра и не высокую мощность.

Поэтому водителям машин с 1.2 tsi двигателем приходится эксплуатировать его на высоких оборотах, особенно во время езды по межгороду.

Ко всему прочему, низкое качество топлива в России и СНГ тоже оказывают значительный эффект. Ежегодно в новостях проходят информация с фото и видео отчетом о нарушениях на заправке, кто разбавляет, кто недоливает и т.д.

Покупая б/у автомобиль с двигателями TSI 1,2; 1,4 (маслообъемными) следует как следует проверить качество силового агрегата, компрессию, как эксплуатировалась, работала ли в такси и т.д.

Надежен ли двигатель TSI.

Стоит ли покупать бу АУДИ с двигателем VW/TSI.

TSI и TSFI отличия.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector