Бензиновый двигатель TSI с системой наддува и прямым впрыском топлива – детище компании VW. Моторы массово используются на автомобилях и кроссоверах с 2005 г. На рынок было выведено несколько поколений силовых агрегатов. Двигатель отличается низким расходом бензина, но требователен к культуре обслуживания и ремонта.
Что значит аббревиатура TSI на двигателях: расшифровка
Наклеенные на крышке багажника литеры TSI указывают на тип двигателя. Степень форсировки указывается цветом букв на шильдике, которые могут быть серебристыми или красными. Например, при использовании 1,4-литрового силового агрегата красная I указывает на мощность 122 силы и наличие только турбины, а красные S и I – на мощность 150 сил и установку дополнительного компрессора.
Шильдик TSI может отсутствовать – наклейку не ставили на заводе по просьбе клиента либо надпись сорвали при проведении кузовного ремонта.
Индекс TSI – это запатентованный концерном Volkswagen товарный знак, полученный по первым буквам обозначения Twincharged или Turbocharged Stratified Injection. Аналогичные по конструкции моторы производства Audi обозначаются как TFSI (сокращение от Turbo Fuel Stratified Injection). У бензинового двигателя TSI есть технический аналог – дизель TDI, но моторы отличаются способом воспламенения смеси.
История создания двигателя
В конце XX века компания Volkswagen стала широко использовать на легковых автомобилях моторы с наддувом и 5-клапанной схемой газораспределения. В 2001 г. был создан двигатель с системой прямого впрыска бензина FSI. На стыке веков немецкий концерн решил объединить прямой впрыск топлива и турбонаддув, резонно рассчитывая снизить расход топлива и улучшить характеристики двигателя.
Изначально планировалось оснащать моторы турбиной и механическим компрессором, но затем в линейку ввели модификации только с турбиной. Впоследствии от дополнительного компрессора отказались из-за большого числа нареканий.
Мощность модификаций в пределах одного рабочего объема стали регулировать производительностью турбокомпрессора и системой изменения высоты подъема клапанов системы газораспределения. Но первенцем в линейке двигателей TSI является 1,4-литровая модификация с двойным наддувом, вошедшая в серию с 2005 г.
Линейка двигателей TSI
Концерн Volkswagen широко использует двигатели TSI и TFSI для оснащения машин разных ценовых категорий. В линейку входят бензиновые или дизельные агрегаты с наддувом. Некоторые модели не комплектуются моторами атмосферного типа. Но для них есть и исключения для ряда рынков.
Например, Skoda Octavia III поколения для Европы шла с моторами TSI объемом от 1,0 до 2,0 л. Для рынка России и ряда развивающихся стран была разработана модификация с атмосферным 1,6-литровым агрегатом поколения EA211.
Каждое из поколений моторов TSI имеет конструктивные отличия. Например, на некоторых моделях серии EA211 Evo реализован рабочий цикл Миллера и установлена турбина с переменной геометрией. Моторы оснащены системой отключения 2 цилиндров, позволяющей сэкономить топливо в некоторых режимах работы.
Выпускной коллектор интегрирован в головку, а блок выполнен из алюминиевого сплава по технологии литья под высоким давлением. В зависимости от мощности ставятся гильзы из чугуна либо с плазменным напылением, снижающим трение.
Классификации модификаций
Бензиновые агрегаты семейства TSI разделяются на группы по:
- компоновке блока и количеству цилиндров, рабочему объему;
- рабочим характеристикам;
- конструкции системы наддува (с одной турбиной или с дополнительным механическим нагнетателем);
- поколению (например, EA111 или EA888).
Классификация по способу нагнетания воздуха в камеры сгорания двигателей TSI
Первый вариант двигателя TSI оснащался компрессором с механическим приводом и турбиной. С 2008 г. началось производство модификации с меньшей форсировкой, оснащенной только турбиной. Мотор развивал 122-125 сил, а крутящий момент составлял около 200 Н*м при рабочем объеме 1,4 л. Его оснастили промежуточным охладителем, интегрированным во впускной коллектор.
С 2010 г. появилась модификация TSI объемом 1,2 л с турбокомпрессором, развивавшая мощность до 105 сил. В 2012 г. дебютировало новое поколение силовых установок малого объема с ременным приводом ГРМ, алюминиевым блоком цилиндров и рядом других доработок.
Классификация ДВС серии TSI по мощности и объему
В линейку бензиновых двигателей TSI с турбонаддувом входят:
- 3-цилиндровые моторы EA211 с объемом 999 см³ и мощностью от 82 до 115 сил;
- 4-цилиндровые агрегаты EA111 с объемом 1197 см³ и мощностью от 86 до 110 сил;
- 4-цилиндровые моторы EA111 с объемом 1390 см³ и мощностью 122 или 125 сил;
- 4-цилиндровые двигатели EA211 с объемом 1395 см³ и мощностью от 110 до 150 сил, рассчитанные на работу на бензине или газообразном топливе;
- 4-цилиндровые моторы EA211 evo с объемом 1498 см³ и мощностью от 150 сил;
- 4-цилиндровые двигатели EA888 с объемом 1798 см³ и мощностью от 120 до 192 сил;
- 4-цилиндровые моторы EA113 и EA888 с объемом 1984 см³ и мощностью от 150 до 360 сил;
- 5-цилиндровые агрегаты EA855 с объемом 2480 см³ и мощностью от 310 до 407 сил;
- 6-цилиндровые V-образные моторы EA839 с объемом 2,9 л и мощностью от 340 до 450 сил;
- 8-цилиндровые V-образные агрегаты с объемом 4,0 л и мощностью от 420 до 630 сил;
- 10-цилиндровый V-образный мотор с объемом 4991 см³ и мощностью 580 сил.
Наиболее известный представитель линейки TSI с двойным наддувом – 4-цилиндровый мотор с объемом 1390 см³ и мощностью от 110 до 185 сил. Крутящий момент варьируется в пределах от 220 до 250 Н*м.
Мотор широко использовался на автомобилях VW Golf V поколения, Tiguan I серии, Sharan, Jetta V и VI поколений, а также на ряде моделей Seat и Audi. Выпускался TSI с двойным наддувом (турбина и компрессор) объемом 3 л и мощностью 272-333 силы для оснащения таких моделей, как Audi A6 C7, A6 C6, A8 D4, S4 B8, Q5, Q7 и VW Touareg II поколения.
Аналоги турбированных и атмосферных двигателей
В рамках некоторых семейств существовали как атмосферные двигатели, так и модели TSI. Например, ряд EA111 был представлен еще в 1985 г., а некоторые ранние модификации оснащались карбюратором.
Позднее двигатель оснастили 4-клапанной системой газораспределения, впрыском бензина. Ременной привод распределительных валов заменили цепью. Один из известных вариантов EA111 – 105-сильный атмосферный мотор для VW Polo Sedan, который ставился с лета 2010 г. до осени 2015 г.
Линейка EA211 также включает в себя атмосферные модификации. Например, на уже упомянутом VW Polo Sedan с осени 2015 г. стал устанавливаться двигатель без наддува, мощностью 90 или 110 сил.
Но европейским владельцам машин VAG больше известны моторы с турбиной объемом от 999 до 1395 см³. С поколением EA888 ситуация иная – существует несколько генераций, но все силовые установки оснащены турбокомпрессорами от различных поставщиков.
Особенности конструкции
Приведенное ниже краткое описание больше касается моторов TSI поколения EA111. Двигатели других серий могут иметь небольшие конструктивные отличия. Например, на EA111 для привода механизма ГРМ и масляного насоса использованы цепи, а на EA211 внедрили зубчатый ремень и эллиптическую шестерню коленчатого вала, позволившую снизить нагрузку на ремень.
Технология изготовления блоков также зависит от поколения мотора. Например, на EA839 использован блок из доэвтектического алюминиевого сплава со вставными гильзами из серого чугуна с пластинчатым графитом.
Между цилиндрами двигателя EA839 есть каналы для прохода антифриза, а на EA211 или EA111 – нет.
Система турбонаддува
Турбина TSI выполнена в виде единого модуля с выпускным коллектором. В линии подачи отработавших газов установлен перепускной клапан с пневматическим приводом. За счет уменьшения диаметра рабочих колес турбины достигнуто сокращение времени реакции. Давление воздуха появляется уже на оборотах холостого хода.
Механический компрессор оснащен шкивом с электромагнитной муфтой. Для привода использован отдельный ремень с роликом для натяжения. Турбокомпрессор и механический нагнетатель подключены к системе смазки. Масло подается под давлением насосом с изменяемой производительностью.
Система охлаждения
Двигатель TSI получил двухконтурную систему жидкостного охлаждения – одна линия отвечает за охлаждение агрегата, а вторая – за регулировку температуры турбины и сжатого воздуха. Контуры независимы, но имеют единый расширительный бачок и соединительный дроссель. Разделение системы позволяет поддерживать различную температуру компонентов двигателя. В зависимости от режима работы дельта может доходить до 100°С.
Контур системы охлаждения разделен на 2 линии, обслуживающие блок и головку. Для регулировки температуры мотора использован блок из двух термостатов.
Система охлаждения позволяет быстрее прогревать головку и интенсивно отводить избыточное тепло от камеры сгорания, что обеспечивает снижение риска детонации и улучшает смесеобразование.
Через интеркулер походит холодная жидкость, необходимая для снижения температуры воздуха.
Система впрыска
В системе подачи топлива двигателя TSI использованы электрическая помпа в баке и насос высокого давления с приводом от специального четырехгранного (число граней соответствует количеству цилиндров) кулачка распределительного вала впускных клапанов. При отпирании водительской двери электрический насос создает предварительный подпор топлива в магистрали.
Применение механического ТНВД разработки компании Hitachi позволяет повысить давление в рампе до 35-100 бар. Для впрыска использованы форсунки с 6-точечными распылителями, предотвращающими оседание капель топлива на днище топлива и поддерживающими двойную подачу на этапе прогрева нейтрализатора отработавших газов.
Блок цилиндров
Для изготовления блока использован серый чугун с пластинчатым графитом, выдерживающий высокие нагрузки. Шпильки ввернуты в тело блока, что повысило надежность креплений. Гильзы в таком блоке не предусмотрены. Зеркала обработаны непосредственно в теле отливки.
Чугун был выбран из-за своих характеристик, но впоследствии появились технологии производства блоков из алюминиевых сплавов, которые вытеснили его. Но чугунный блок шел на EA111 вплоть до конца производства.
Функционирование двигателей TSI и их основные отличия
Все модели TSI работают по 4-тактному циклу. Оснащаются системами снижения токсичности выхлопа с каталитическим нейтрализатором. Воздух подается в цилиндры под давлением, а бензин впрыскивается непосредственно в камеру сгорания.
В результате удается улучшить процессы образования и сгорания смеси, что приводит к увеличению литровой мощности и созданию ровной полки крутящего момента, начинающейся с 1500-1750 об/мин.
Принцип работы турбированного мотора
Принцип действия двигателей TSI схож с алгоритмом работы дизеля с наддувом, за исключением способа воспламенения смеси. Электронное управление подачей топлива с обратной связью по датчикам кислорода позволяет снизить токсичность выхлопных газов до стандарта Евро-4 на ранних моторах или Евро-6 на последних. При этом агрегаты TSI лишены системы рециркуляции отработавших газов.
TSI с компрессором и турбиной
Компрессор типа Roots отвечает за подачу дополнительного воздуха от оборотов холостого хода до 2000 об/мин. При дальнейшем увеличении частоты вращения начинает работать регулятор. Подача воздуха осуществляется как компрессором, так и турбиной.
Окончательный переход на турбину происходит после достижения 3500 об/мин. Установленная в приводе компрессора муфта электромагнитного типа размыкается, обеспечивая экономию топлива.
TSI с турбонаддувом
Стандартный двигатель TSI оснащен единой турбиной, ротор которой раскручивается потоком отработавших газов. Перепускной клапан турбины сбрасывает давление при резком снятии ноги с педали газа и не допускает повышенного шума при работе мотора.
Сжатый воздух проходит через теплообменник, а затем подается в цилиндры. Блок управления определяет режим работы форсунок и дозирует подачу бензина в зависимости от режима работы силовой установки.
TSI с двойным нагнетателем
Двигатели TSI или TFSI редко оснащаются системой двойного турбонаддува. Технология Bi-Turbo с турбинами высокого и низкого давления применяется VW для дизельных моделей для увеличения мощности и момента.
При небольших оборотах клапана перепуска турбин закрыты и газы вращают оба ротора, обеспечивая максимум давления. По мере увеличения оборотов система наддува переключается в режим работы с регулировкой – с изменением положения перепускного клапана в турбине высокого давления.
При выходе на максимальные обороты турбина высокого давления отключается перепускным клапаном, поток газов вращает турбину низкого давления. Поток сжатого воздуха подается непосредственно в интеркулер, минуя турбину высокого давления.
Из-за высокой температуры отработавших газов турбины с переменной геометрией не подходят для бензиновых двигателей. Сократить время отклика на нажатие педали газа позволяют турбины TwinScroll с двумя каналами, подключенными к разным группам цилиндров (например, левому и правому рядам V-образного мотора). Соответственно – каждая турбина обслуживает свою группу цилиндров.
Подобная технология используется на форсированных V-образных моделях EA839 и V8 TFSI объемом 4,0 л. Спаренные турбины выполнены в виде компактного модуля, стоящего в развале блока цилиндров.
Плюсы и минусы
Преимущества силовых агрегатов TSI:
хорошая тяга практически с оборотов холостого хода;
небольшой расход бензина (особенно в загородном режиме);
расширенная система компьютерной диагностики;
возможность тюнинга (ресурс зависит от степени форсировки).
Недостатки моторов TSI, отмечаемые владельцами:
загрязнение впускных клапанов нагаром;
постоянный небольшой расход масла;
высокие требования к октановому числу бензина;
снижение температуры двигателя при работе на холостом ходу и падение эффективности отопителя салона.
Техническое обслуживание
Регламент технического обслуживания двигателей TSI прописан в сервисной книжке. Интервал между заменами масла и фильтра лучше выдерживать в пределах 8-10 тыс. км, а не 15 тыс. км по рекомендации завода.
Ресурс цепи зависит от поколения мотора. Ремень на EA211 рассчитан на весь срок службы двигателя, но рекомендуется менять привод через 140-160 тыс. км. Также нужно периодически менять воздушный и топливный фильтры. Свечи с иридиевым покрытием имеют ресурс 80-100 тыс. км.
Проблемы двигателей TSI
Основные проблемы TSI поколения EA111:
небольшой ресурс цепи – коло 100 тыс. км, хотя некоторые владельцы проехали в 1,5-2 раза больше без проблем;
неудачная конструкция гидравлического натяжителя цепи, который ослабевает при остановке агрегата и снятии давления масла;
разрушение перемычек между поршневыми кольцами из-за детонации (проблема особо затронула моторы с дополнительным компрессором);
заклинивание штока перепускного клапана.
Каждый двигатель TSI имеет свои слабые места. Например, ранние серии EA888 склонны к расходу масла. Отмечаются случаи разрушения пластиковых сетчатых фильтров блока балансирных валов, обломки забивают фильтры и блокируют подачу масла.
Регулярное обслуживание автомобиля с TSI в специализированном сервисе позволяет своевременно найти поломки и избежать дорогостоящего ремонта.
Неплохой обзор мотора TSI поколения EA111 показан в ролике.
Рекомендации по эксплуатации
При эксплуатации двигателя TSI поколения EA111 необходимо:
- использовать бензин сорта не ниже А-95 для моторов с турбиной и А-98 для версий с дополнительным компрессором;
- не оставлять автомобиль стоящим на передаче из-за риска перескока цепи;
- использовать моторное масло с допусками, указанными производителем;
- раз в 1-2 недели проверять уровень масла щупом, не дожидаясь включения лампы низкого уровня;
- охлаждать турбину перед остановкой мотора работой на холостом ходу в течение 1 минуты (несмотря на установленный электрический насос для циркуляции антифриза);
- после запуска давать двигателю и турбине прогреться на протяжении 1-5 минут – время зависит от температуры воздуха.
Двигатели TSI весьма экономичны, но надежность их оказалась невысока из-за ряда конструктивных недоработок.
Многие владельцы малообъемных моделей с дополнительным компрессором столкнулись с проблемой разрушения перемычек между поршневыми кольцами из-за детонации уже при пробегах 30-40 тыс. км. Но после отказа от механического компрессора надежность TSI возросла. При соблюдении обслуживания двигатели могут пройти до капитального ремонта свыше 300 тыс. км.
Можно, заправляюсь бензином А-92
0%
Нет, лучше не рисковать
100%
Поделюсь своим мнением в комментариях
0%
Сохраните статью в закладках, чтобы полезную информацию не потерять.
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 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.
Читайте также: Что будет, если перелить масло в двигатель?
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.
Головки блоков цилиндров (ГБЦ) также различаются по своему строению, в конструкции TSI 1.2 блок цилиндров накрыт 8-клапанной алюминиевой ГБЦ с одним распределительным валом. TSI 1.4 же, оснащается более технологичной ГБЦ — 16-клапанной, с двумя распредвалами.
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:
- перескакивание цепи ГРМ и её растягивание;
- разрыв цепи привода маслонасоса;
- быстрый износ компрессора и/или турбины;
- требовательность к применяемым ГСМ;
- большой расход масла;
- 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.
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.
Итог
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.
TSI — это серия турбированных двигателей компании Volkswagen. Выпускаются в различных объемах и мощностях. Так, на сегодняшний день, имеются, двигатели TSI объемом 1,2, 1,4, 1,8, 2,0 и 3,0 литра, мощностью 105, 122, 140, 180, 170, 200 и более лошадиных сил.
TSI — это непосредственный впрыск топлива и турбонаддув. На некоторых моделях установлена одна турбина, например в двигателе 1,2 TSI турбо 105 л.с и в двигателе 1,4 TSI (122 и 140 л.с.). В моторах 1,4 TSI (150, 160 и 170 сил) уже совместно работают турбокомпрессор и механический нагнетатель. Схема работы 150-сильных моторах TSI такова: на низких и средних оборотах турбина и нагнетатель работают вместе, а когда обороты поднимаются свыше 2500 об/мин и до 3500 об/мин, нагнетатель подключается лишь при резких ускорениях, с дальнейшим развитием справляется турбокомпрессор. Благодаря такой схеме в tsi не возникает турбоямы, отличный подхват есть на любом диапазоне оборотов.
Из плюсов двигателя можно отметить его экономичность, высокую производительность, а также большие возможности в плане тюнинга. Для поклонников концерна Volkswagen известно, что форсировать двигатель TSI не так-то и сложно, достаточно обратиться в специализированную контору, которая перепрошьет электронную систему управления, добавив с десяток и более лошадок. А если поменять турбину и нагнетатель, то прибавить можно 100 и более л.с. Для справки, кому интересно, в Москве есть известная контора — Revo-Technik, занимающаяся тюнингом авто концерна VAG.
Самым известным и модным мотором TSI считается агрегат, объемом 1,4 литра, который множество лет выигрывал конкурс Engine of Year в классе среди моторов от 1 до 1,4 литров.
Из минусов, как говорят некоторые владельцы и просто люди, работающие в автосфере, двигатель 1,2 л трехцилиндровый не очень надежный, у него небольшой ресурс. Однако, пока это только лишь слухи и разговоры. 1.2 tsi также устанавливается на многие машины — yeti, fabia, VW Golf, Octavia, Audi A3, Seat leon.
Ну и минус всех турбированных моторов в том, что за ним нужно ухаживать, обслуживать его, как говорится, с большим трепетом, нежели атмосферный. Ну и турбины могут выйти из строя после 100 000 км, если неправильно эксплауатировать авто — не вовремя менять масла, заливать плохое масло, бензин, постоянно держаться на очень высоких оборотах. Хотя все эти правила подходят для любого автомобиля.
TSI 1.4
Какие преимущества сулит владельцу автомобиля «загадочная» аббревиатура TSI на двигателе, которым укомплектовано его транспортное средство? Ответ найдете в статье.
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.
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.