Двигатель tsi что это такое определение

Что представляет собой двигатель TSI и его характерные особенности

В 2004 году автоконцерн VAG (Volkswagen AG) анонсировал новый двигатель TSI, который был назван настоящим прорывом в двигателестроении. Производительный, мощный, экономичный – это лишь некоторые заявленные преимущества. Но под красивой рекламой скрывались и свои подводные камни. Об особенностях данной линейки моторов пойдет речь далее в статье.

Что такое двигатель TSI

Требование экологических стандартов в Европе способствовало разработке двигателя TSI, который при небольшом объеме показывает высокую производительность и низкий расход топлива. Работа основывается на использовании двойного наддува и прямого впрыска топлива. Механический компрессор работает в паре с турбиной. Такие двигатели устанавливаются на марки Skoda, Audi, Volkswagen, Seat и некоторые другие.

Двигатель TSI

Разработки двигателя TSI велись еще в начале 2000-х, но в массовое производство двигатель пошел в 2005 году. Это была первая линейка TSI, которая была существенно обновлена в 2013 году, но об этом чуть ниже.

Многие спорят над правильной расшифровкой аббревиатуры TSI. Стоит сказать, что изначально было название Twincharged Stratified Injection (Двойной наддув послойный впрыск). После стали выходить модели с одной турбиной и аббревиатуру стали переводить как Turbo Stratified Injection (Турбированный послойный впрыск). В автомобилях Audi этот силовой агрегат имеет маркировку TFSI.

Линейка моторов

Линейка TSI представлена широким набором двигателей. Первая генерация (2005 – 2013 гг.) была представлена двигателями EA111 и EA888 Gen.2. Это моторы объемом 1.0, 1.2, 1.4, 1.6, 2.0 и V3.0.

В России наиболее популярны 1.2 и 1.4 TSI. Двигатель объемом 1.2 мощностью 90/105 л.с. имеет только одну турбину без компрессора. Объем 1.4 имеет вариации с одной турбиной или компрессор+турбина. Мощность мотора от 122 л.с. до 170 л.с. в стоковой комплектации. Топовым в линейке TSI является мотор объемом 3.0 V6 333 лошадиных сил, который, например, устанавливается сейчас на Volkswagen Touareg.

У первой линейки TSI были существенные недостатки, о которых мы скажем немного позже. В большинстве своем эти недостатки были исправлены в следующей генерации моторов EA211 и EA888 Gen.3.

Как видно, эти моторы имеют очень много модификаций.

Согласно данным разработчиков, ресурс двигателя рассчитан на 300 000 км пробега.

Особенности устройства и работы TSI

Рассмотрим работу самого популярного двигателя TSI объемом 1.4 литра. Он развивает мощность в 125 кВт, крутящий момент 249 Нм в диапазоне 1750-5000 об/мин. Расход топлива составляет всего 7,2 литра.

Основные элементы двигателя TSI

По сути, моторы TSI стали продолжением линейки FSI, в которых также используется технология непосредственного впрыска топлива. Топливо подается прямо в камеру сгорания через форсунки под давлением 150 бар. Для этого предусмотрен топливный насос высокого давления.

В зависимости от условий обеспечивается разное приготовление топливовоздушной смеси. На малых и средних оборотах происходит послойное смесеобразование. Воздух поступает в камеру сгорания на большой скорости. Впрыск топлива происходит в самом конце такта сжатия, тем самым обеспечивая высокую степень сжатия 10:1 несмотря на двойной наддув. Избыток воздуха, который возникает после сгорания, выступает в роли теплоизолятора.

При однородном (стехиометрическом) смесеобразовании впрыск топлива происходит на такте впуска, тем самым обеспечивая однородную смесь, которая сгорает максимально эффективно.

Система двойного турбонаддува TSI

При максимально открытой дроссельной заслонке образуется бедная гомогенная смесь. Воздух в цилиндрах движется очень интенсивно. Также в состав добавляются отработавшие газы на уровне 25%. Топливо подается на такте впуска.

Двойной наддув дает превосходную тягу. Механический компрессор обеспечивает полный крутящий момент уже на низких оборотах до 2000-2500 об/мин. Это исключает возникновение так называемой турбоямы. При достаточном давлении отработанных газов на 2500 об/мин заслонка открывается и в работу включается турбина, тем самым создается давление воздуха 2.5 бар. Механический компрессор работает от ременного привода.

Плюсы и минусы

Благодаря своей конструкции двигатель TSI имеет немало преимуществ. Среди них:

  • высокая производительность двигателя при небольшом объеме;
  • хорошая тяга уже на низких оборотах;
  • экономичность (расход 7,2 л);
  • компактность и небольшой вес (вес снижен на 14 кг);
  • возможности тюнинга и форсирования;
  • экологичность (меньше объем выбросов углекислого газа).

Но при всех достоинствах есть и свои недостатки. Особенно это касается двигателей EA 111 и EA888 Gen 2:

  • большой расход масла (замена масла после 7,5-10 тыс. километров пробега);
  • растягивание цепи ГРМ и обрыв;
  • высокое требование к качеству масла и к качеству топлива;
  • медленный прогрев двигателя.

Основные неисправности

Цепь ГРМ стала настоящей ахиллесовой пятой этих моторов. Так как двигатель TSI высоконагруженный, то она быстро растягивается. Проблемным оказался и натяжитель цепи. Цепь рекомендуется проверять после 50-70 тыс. километров пробега. Последствия от обрыва цепи ГРМ всем хорошо известны: загибание клапанов, задиры цилиндров и, как следствие, очень дорогой ремонт или, вообще, замена силового агрегата. Замена цепи и других составляющих (успокоитель, натяжитель) обходится достаточно дорого.

Во впускном коллекторе находится горячий воздух, также в него попадает масляный туман, что приводит к закоксовыванию впускного коллектора, дроссельной заслонки, впускных клапанов и маслосъемных колец. Также к закоксовыванию может привести поломка маслоотделителя. Водителю нужно внимательно следить за уровнем масла. Заливать только качественное масло, которое рекомендует производитель. Большой расход – это, скорее всего, не проблема, а следствие всех форсированных силовых агрегатов. Так называемый “масложор” образуется из-за турбины, высокого крутящего момента и конструкции самих поршней.

Читайте также:  Во сколько обойдется ремонт заклинившего двигателя

Масло также играет важную роль в охлаждении турбины. Некачественное или отработанное масло приведет к забиванию и поломки турбины.

Не меньшее значение имеет качественное топливо. Рекомендуется использовать бензин с октановым числом 95 и выше.

Медленный прогрев – это следствие применение сложной системы охлаждения двигателей TSI. Без двойной системы охлаждения обеспечен перегрев.

В третьей генерации моторов TSI EA211 и EA888 Gen.3 разработчикам удалось решить некоторые проблемы. Главным образом, это касается цепи ГРМ и медленного прогрева. Цепь заменили ремнем. Ресурс ремня остался примерно таким же (50-70 тыс. км), но его намного легче и дешевле заменить. На двигателях 1.8 и 2.0 tsi третьей генерации установили более качественную цепь ГРМ с ресурсом 150 тыс.км и больше.

В современных моторах 1.2 и 1.4 используется облегченный корпус, но чугунные гильзы. В остальных моделях также остается чугунный блок. Это позволило облегчить двигатель на 22 килограмма.

Заключение

Двигатели TSI постоянно совершенствуются. Первое поколение силовых агрегатов этого типа имели серьезные проблемы. В последующих генерациях они были устранены, но остался большой расход масла и требования по обслуживанию.

Автомобили с двигателями TSI подойдут тем, кто хочет получать удовольствие от вождения. Высокая производительность, динамика и низкий расход топлива – вот главные козыри технологии TSI, которая постоянно совершенствуется и дорабатывается. Если регулярно следить за силовым агрегатом, проходить вовремя ТО, менять масло, использовать качественный бензин, то данный двигатель проходит долго и без серьезных проблем.

Источник

Двигатель TSI: что за зверь такой?

Изначально аббревиатура TSI применялась для обозначения турбированных бензиновых двигателей с послойным непосредственным впрыском топлива. Позднее VW, запатентовав это название, одновременно изменил его расшифровку – теперь она расшифровывается иначе (Twincharger Stratified Injection).

Главные отличительные особенности двигателей TSI, которые выделяют их среди других бензиновых моторов – наличие двух нагнетателей воздуха, сочетающееся с применением расслоенного впрыскивания.

Усовершенствованная система охлаждения двигателя TSI, имеющая два раздельных контура и некоторые другие «нововведения», хоть и заслуживают внимания, всё-таки не выделяют этот мотор среди других – именно двойной наддув и отличительные особенности впрыска определяют его характеристики.

Особенности турбонаддува

Мотор оснащён двумя нагнетателями воздуха – «традиционной» турбиной, приводящейся в действие выхлопными газами, и механическим нагнетателем, имеющим ременной привод от шкива коленвала.

Механический компрессор имеет вспомогательное предназначение, включаясь только при работе мотора в определённых режимах. В его шкив встроена электромагнитная муфта, при включении на которой ротор компрессора передаётся крутящий момент.

При оборотах мотора, не достигающих средних значений, воздух нагнетается компрессором, на средних и высоких работает уже турбина, компрессор ей «помогает», сглаживая эффект турбоямы при ускорениях.
Изменение режимов работы системы наддува осуществляет ЭБУ двигателя.

Особенности впрыска

На двигателях TSI топливо впрыскивается непосредственно в камеры сгорания. Прямой впрыск бензина применялся и ранее, но система питания TSI делает возможным работу мотора на сверхбедных смесях при равномерном движении со скоростями до 120 км/час.

При таком режиме работы бензин и воздух подаются в камеры сгорания таким образом, что в области свечи зажигания образуется нечто вроде облака, состоящего из топливовоздушной смеси. Этот топливный «заряд» изолирован от остальных деталей воздушным пространством и при его воспламенении не возникает детонации. Сила воздействия на поршень позволяет двигателю поддерживать «облегченный» режим работы двигателя при равномерном движении.

При увеличении нагрузки форсунки обеспечивают впрыск такого количества бензина, которое необходимо для образования нормальной однородной смеси. Во время прогрева, кроме того, впрыскивание осуществляется дважды – для «выжигания» катализатора.

Применение двойного нагнетания и наиболее продуманной системы впрыска и определило то сочетание динамики и экономичности, которое оценили автовладельцы. Но пока обслуживание этих моторов достаточно дорого – в основном из-за особой их требовательности к качеству бензина и моторного масла.

Источник

ДВИГАТЕЛЬ TSI: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, ПОЛОМКИ, РЕСУРС И СПИСОК МОТОРОВ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что из себя представляет автомобильный двигатель с системой послойного впрыска топлива TSI, какой его принцип работы, строение и в чем заключается отличие такого мотора от других типов силовых установок. Кроме того, расскажем про конструкцию, особенности двигателей с системой TSI, какими плюсами с минусами обладает технология, а также, как обслуживается и ремонтируется мотор с таким типом действия. В заключении поговорим о том, какими двигателями представлена линейка моторов с системой TSI, на какие современные автомобили устанавливается двс, из каких основных компонентов состоит и выгодна ли в эксплуатации такая силовая установка.

Зачастую двигатели с аббревиатурой TSI (ТиЭсАй) многие автолюбители встречают на немецких, чешских и испанских автомобилях концерна VAG (Volkswagen, Audi, Seat, Skoda и прочие марки). Дело в том, что сама по себе технология TSI была разработана еще в конце 90-х годов 20 века именно немецкими инженерами, с целью дальнейшего ее внедрения на свои автомобили. Справочно заметим, что все моторы ТиЭсАй оснащаются турбонаддувами, этим они в основном и отличаются от атмосферных силовых установок FSI.

Читайте также:  Как делается электро двигатель

Кроме простых, атмосферный моторов ЭфЭсАй, которыми также во всю компонуются Фольксваген и Шкода, у семейства немецких моторов имеется еще один, который устанавливается только на модели компании Ауди и зовется он TFSI ( ТиЭфСиАй ). Отметим, что для многих потребителей России и Казахстана турбированные моторы с символами TSI до сих пор являются своеобразными загадками среди силовых установок. Многие до сих пор думают, что двигатели TSI так или иначе связаны с дизельными агрегатами TDI, ведь при небольших объемах, моторы ТиЭсАй способны выдавать существенное количество мощности и крутящего момента. Ну чем не дизель? Однако это в корне не верно, TSI – это полностью бензиновый двигатель, самым ярким представителем которого является вариант с объемом в 1.4 литра от концерна VAG. Данный мотор считается самым известным в Европе и имеет множество наград за свою экономичность и динамику.

1. ПОНЯТИЕ И ОСОБЕННОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ TSI. ЛИНЕЙКА МОТОРОВ

Практически каждый автолюбитель хоть бы раз в жизни встречал символы под капотом той или иной машины в виде аббревиатуры с надписью – TSI. Однако, что означает эта маркировка, знает не каждый любитель автомобилей. Сокращенное понятие TSI расшифровывается, как Turbo Stratified Injection , что переводится, как турбонаддув с послойным впрыском топлива в камеру сгорания цилиндра. Таким образом, двигатель TSI – это бензиновая установка, которая первоначально была оснащена 2-мя турбонаддувами, в том числе механическим компрессором и системой непосредственного или послойного впрыска топлива.

Затем в процессе неоднократной модернизации мотора, инженерами было решено устанавливать только одну турбину, поэтому первоначальное название агрегата Twincharger было в дальнейшем изменено просто на Turbo. Справочно заметим, что строение такого мотора намного сложнее обычного турбированного двигателя, однако надежность, мощность и экономичность агрегата находится на высоком уровне. В целом такая силовая установка почти лишена серьезных недоработок, но это не касается двигателей первых лет выпуска.

На сегодняшний день линейка моторов TSI является одной из самых разнообразных и гамма силовых установок просто впечатляет. Как мы отметили ранее, самым распространенным мотором, на котором в принципе и проводились все опыты концерна VAG является агрегат с объем в 1.4 литра. Многие автолюбители считают, что такой мотор маломощный и слабый. Однако это не совсем так. Дело в том, что двигатель 1.4 TSI стандартно имеет 122 лошадиные силы, перепрошитый или модифицированный – 140 лошадей и самый новый с заводской чиповкой – 170 лошадиных сил. Как такое возможно , каким образом немцы выжали из такого мало объемного мотора столько мощности ?

А все довольно просто, как мы сказали ранее мотор в 1.4 литра является основным для концерна VAG, он был своего рода полигоном для испытаний и именно из него создавались остальные вариации силовых установок, начиная от 1.0 до 3.0 литровых двигателей. Вот поэтому столько модификаций получил на первый взгляд мало объемный агрегат 1.4 TSI. Дек почему же данный двигатель получился таким мощным ? Все дело в особенной турбине, которая добавила около 20-30 лошадиных сил к стандартной мощности установки, а также благодаря специальной прошивке. Что касается моторов со 170-ю лошадиными силами, то они вообще в своем роде уникальны. Такая мощность получается благодаря одновременной работе 2-ух турбонагнетателей, то есть одного компрессора и одного нагнетателя и конечно же программного обеспечения, которое устанавливается в электронный блок управления двигателем.

Таким образом, принцип работы всех двигателей линейки TSI практически одинаков, исключением служит только самый маломощный мотор семейства с объемом в 1.0 литр. Данный двигатель первоначально проектировался и создавался только с системой турбонаддува. Справочно заметим, что мотор 1.0 TSI устанавливается на малолитражные автомобили концерна VAG такие, как Фольксваген UP или на гибридные варианты. Ниже на изображении можем наглядно видеть всю линейку моторов с системой TSI, которой на сегодняшний день оснащают автомобили концерна VAG.

Как видим на изображении отражены все моторы семейства TSI концерна VAG, на которые установлено заводское программное обеспечение, в народе известное, как прошивка. В том случае, если изменить заводскую конфигурацию или обеспечение ( ПО ), то можно выжать еще большую мощность силовых установок, однако это в первую очередь не лучшую сторону отразится на ресурсе мотора, который вероятней всего значительно сократиться.

2. УСТРОЙСТВО И СТРОЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ С СИСТЕМОЙ TSI

Двигатель с системой TSI нельзя назвать революционным, от также, как и все традиционные моторы без турбонагнетателя оснащается типовым блок цилиндров и поршневой группой Основное отличие двигателя от классический моторов – это наличие в системе 2-ух нагнетателей. Кроме того, изменению подверглась и система охлаждения с впрыском топлива. Также инженеры решили облегчить силовую установку и вместо чугунного блока цилиндров оснастили двигатель алюминиевым компонентом.

Основные отличительные компоненты двигателей с системой TSI :

Механический компрессор и турбонагнетатель : устроены таким образом, что установлены они по разные стороны блока цилиндров. Механический компрессор в своей работе использует энергию выхлопных газов. Что касается выхлопных газов, то они как бы сами раскручивают турбинное колесо, а затем через специальные приводы создается определенное нагнетание сжатого воздуха в цилиндры мотора. Что касается обычного турбонаддува, то он функционирует по классической схеме.

Читайте также:  Трясется двигатель при запуске ваз 2106

Справочно заметим, что принцип действия старых типов силовых установок с турбиной, считается более эффективным, чем у простого, атмосферного бензинового мотора, но не лучше, чем у агрегатов с TSI. Что касается классического двигателя с турбиной, то он зачастую мало эффективен на холостых и пониженных оборотах, так как в большинстве случаев у них проявляется “синдром“, который именуется, как “ турбо яма “. Отметим, что “турбо ямой” является ситуация, когда полная мощность мотора проявляется только после 3 тысяч оборотов в минуту, то есть водителю нужно часто нажимать на педаль газа, чтобы повысить отдачу двигателя.

Однако принцип действия системы TSI заметно отличается от традиционных турбированных моторов. Отличается он наличием в нем механического компрессора, который функционирует на низких оборотах, в отличие от простой турбины, которая зачастую подключается после 2500-3000 оборотов в минуту. Наличие 2-ух турбонагнетателей в системе позволяет постоянно нагнетать воздух через специальные устройства. Таким образом, благодаря механическому компрессору мощность двигателя не падает и даже на низких оборотах у автомобиля имеется отличная тяга, а “синдром” под названием “турбо яма” полностью отсутствует. Можно отметить, что у немцев получилась довольна интересная синергия в работе компонентов мотора, то есть в “низу” подхватывает компрессор, а “наверху“, как бы ловит турбина. Вот потому и нет провалов во время функционирования мотора у системы TSI.

Система охлаждения : у двигателей TSI является усовершенствованной, благодаря наличию в установке жидкостного охладителя, который понижает температуру в турбине и компрессоре. Справочно заметим, что традиционные турбины охлаждаются только воздухом. Система охлаждения силовой установки TSI оснащена специальными патрубками, которые проходят через интеркулер. Благодаря такой компоновке, основной воздух нагнетается в цилиндры мотора, что обеспечивает высокий показатель давления. Результатом такой конструкции является равномерное (послойное) заполнение камер сгорания топливной смесью, что как следствие ведет к улучшению динамики автомобиля. Заметим, что уже при 1-1,5 тысяч оборотов в минуту мы получаем крутящий момент равный 200-210 Ньютон на метр .

Система впрыска топлива : является, в каком то роде уникальной по своему строению. Дело в том, что топливо подается в цилиндры силовой установки огибая топливную рампу. Кроме того, смешивание горючего с воздухом осуществляется равномерно или послойно, благодаря высоко эффективному сгоранию смеси. За счет этих моментов в моторе незначительно повышается мощность и при этом оптимизируется расход топлива. Справочно заметим, что благодаря такой схеме работы, двигатель экономит примерно 0,3-0,5 литра бензина на 100 километров пробега.

Облегченный блок цилиндров : создавался немецкими инженерами в первую очередь с целью его максимального облегчения. Самое интересно, что концерну VAG эту задачу получилось осуществить. В итоге удалось снизить общий вес узла почти на 13,5 килограмм , что является отличным показателем. Кроме того, инженеры использовали новую конструкцию силовой установки, которая коснулась иного расположения блока с головкой цилиндров, также появились новые распределительные валы и пластиковая крышка.

В целом можно сказать, что мотор с системой TSI зарекомендовал себя, как высокопроизводительный двигатель при довольно малом рабочем объеме цилиндров, который смог достигнуть значительных показателей в мощности, а именно в лошадиных силах. Для сравнения классический “ВАГовский” тип мотора с рабочим объемом 1.2 литра обладает мощностью всего 90 лошадиных сил, а двигатель с системой TSI способен выдавать при таком же объеме от 102 до 107 лошадиных сил .

Справочно заметим, что в 2013 году силовые установки TSI довольно серьезно обновились. Модернизация коснулась достаточно многих компонентов, которые до этого считались не надежными. Например слабым звеном в таких моторах была цепь ГРМ, которая в основном устанавливалась на двигатели с объемами в 1.2 и 1.4 литра . Ресурс цепи был не долог, примерно 50-70 тысяч километров пробега , а затем она просто рвалась из-за больших нагрузок и высокого крутящего момента мотора. После обновления ее убрали из системы и установили обычный ремень газораспределения, который функционирует примерно в 2-2,5 раза дольше цепи . Кроме того, ремень легче заменить и обслужить. Что касается моторов с объемами в 1.8 и 2.0 литра , то цепь у них оставили, только значительно укрепили, а также усилили весь узел, что увеличило прочность элемента почти в 2 раза .

В заключении отметим, что благодаря прошедшей модернизации моторов TSI, которая состоялась в 2013 году , была также значительно переработана система прогрева силовой установки. Например до обновления двигатели с маркировками EA111 и EA888 GEN.2 до рабочей температуры грелись довольно долго, особенно в зимнее время года. После доработки моторов, проблема с нагревом практически устранилась. Кроме системы прогрева, была усовершенствована система турбонаддува, однако это не помогло избавить некоторые двигатели от повышенного расхода масла, эта проблема к сожалению осталась не решенной. Справочно заметим, что в основном масложором страдают моторы с объемами в 1.8 и 2.0 литра, расход масла у них может составлять до 2-3 литров на 10 тысяч километров пробега , поэтому очень важно систематически проверять уровень технической жидкости, чтобы не получилось такой ситуации, когда мотор работает в “сухую“.

Источник

Adblock
detector