TSI-двигатель — определение

TSI-двигатель — определение.

Автомобили концерна «Фольксваген-Ауди» довольно распространены в России. Одна из особенностей данных машин – это двигатели с турбонаддувом. И если раньше турбину можно было встретить только на дизелях, то «ВАГ» использует ее повсеместно на бензиновых моторах.

Цель модернизации – максимально увеличить технические характеристики агрегата при сохранении его рабочего объема. Так как сегодня важна топливная экономичность, бесконечно увеличивать объем камеры сгорания нельзя. Поэтому автоконцерны идут на разные ухищрения. Ярким примером таких работ является TSI-двигатель. Что это такое и в чем особенности данной силовой установки? Рассмотрим в нашей сегодняшней статье.

Характеристика

Двигатель TSI – это бензиновый силовой агрегат, который используется на автомобилях «Фольксваген», «Шкода» и «Ауди». Характерное отличие мотора TSI – наличие двойного турбонаддува и системы непосредственного впрыска топлива (не путать с «Коммон Рейл»). Разработав особую конструкцию, немецкие инженеры достигли высокой топливной экономичности агрегата при неплохих технических характеристиках.

Первый образец TSI появился в 2000 году. Данная аббревиатура дословно переводится как «двойной наддув послойный впрыск».

Линейка агрегатов

Достаточно обширна, причем моторы с одинаковым рабочим объемом могут выдавать разную мощность. Яркий тому пример – 1,4-литровый TSI-двигатель. 122 лошадиные силы – далеко не граничный порог. Также концерн производит моторы 1,4 TSI на 140 и 170 лошадиных сил. Как это возможно? Все просто: отличия заключаются в технологии наддува:

• при использовании одного турбокомпрессора мощность двигателя TSI 1,4 варьируется в пределах от 122 до 140 лошадиных сил;
• с использованием двух турбин мощность возрастает до 150-170 сил. При этом меняется программное обеспечение электронного блока управления двигателем.

И все это на моторе с рабочим объемом в 1,4 литра! Но это далеко не единственный мотор в линейке. Существуют разные вариации двигателей TSI:

• 1.0 TSI. Это самый младший мотор. Он укомплектовывается одной турбиной и развивает мощность в 115 лошадиных сил. Литровый двигатель TSI имеет в распоряжении всего три цилиндра.
• 1.4. Об этих моторах мы уже рассказали выше. В линейке присутствует пять вариаций двигателей с мощностью от 122 до 170 лошадиных сил. Все цилиндры расположены в один ряд.
• 1.8. Такие моторы имеют три модификации. Мощность данной силовой установки может составлять от 152 до 180 лошадиных сил.
• 2.0. Эти агрегаты развивают мощность от 170 до 220 сил. Блок двигателя – рядный, четырехцилиндровый (как и на предыдущих двух агрегатах).
• 3.0. Это флагманский мотор, используемый на «Фольксвагене Туарег». Это шестицилиндровый двигатель V-образного типа. В зависимости от степени наддува, его мощность может составлять от ЗЗЗ до 379 лошадиных сил.

Как видите, линейка силовых агрегатов достаточно обширна.

Устройство

Стоит отметить, что двигатели TSI существенно переработаны. Так, здесь установлены алюминиевый блок цилиндров, измененная впускная и выпускная система, а также модернизированная система впрыска горючего. Однако обо всем по порядку.

Нагнетатели

Турбина – это основной элемент, благодаря которому достигаются столь высокие технические характеристики. Нагнетатели на моторах TSI располагаются в разных сторонах блока. Механизм работает от энергии выхлопных газов. Последние приводят в движение крыльчатку, которая через специальные приводы нагнетает воздух во впускной коллектор. Отметим, что обычные турбированные двигателя имеют массу недостатков. В частности, это эффект турбоямы – потери крутящего момента ДВС на определенных его оборотах. Моторы TSI лишены данного недостатка благодаря нескольким нагнетателям. Один работает на низких оборотах, а второй подключается при высоких. Так реализуется максимальный крутящий момент в довольно широком диапазоне.

Как работает наддув?

В зависимости от количества оборотов коленвала существуют следующие режимы работы данной системы:

• Безнаддувный. В данном случае турбина не задействуется в работу. Обороты двигателя не превышают одной тысячи в минуту. Дроссельная регулирующая заслонка находится в закрытом состоянии.
• Работа механического нагнетателя. Данный механизм задействуется, когда обороты составляют от одной до двух с половиной тысяч в минуту. Механический нагнетатель помогает обеспечить хороший крутящий момент при старте автомобиля с места.
• Совместная работа турбины и нагнетателя. Это происходит при оборотах от двух с половиной до трех с половиной тысяч.
• Работа турбокомпрессора. Нагнетатель больше не включается в работу. Наддув обеспечивается только крыльчаткой турбины в режиме оборотов от трех с половиной тысяч и выше.

С ростом числа оборотов увеличивается и давление воздуха. Так, во втором режиме данный параметр составляет порядка 0,17 МПа. В третьем давление наддува достигает отметки в 0,26 МПа. На высоких оборотах уровень давления немного снижается. Это сделано для того, чтобы предотвратить эффект детонации (самопроизвольное воспламенение бензиновой смеси, которое сопровождается характерным ударом на днище поршня). При работе турбокомпрессора уровень давления составляет 0,18 МПа. Но этого вполне достаточно, чтобы обеспечить высокий крутящий момент и мощность при движении на скорости.

Система охлаждения

Поскольку двигатель находится в режиме постоянных нагрузок, ему необходимо качественное охлаждение.

Так, система имеет патрубки, что проходят через интеркулер. Благородя этому в цилиндры попадает холодный воздух. Это обеспечивает более полное сгорание смеси и способствует росту динамики двигателя.

Система впрыска

Двигатель TSI обладает модернизированной системой впрыска. Она относится к непосредственному типу. Так, горючее поступает в камеру сразу же, минуя классическую топливную рейку. Как отмечают отзывы, работа непосредственного впрыска ощущается при наборе скорости. Машину буквально подрывает с «низов». Но применение такой системы впрыска направлено не только на увеличение КПД и мощности мотора, оно способствует снижению расхода топлива двигателя.

Блок цилиндров

Двигатель TSI отличается облегченным блоком цилиндров, который изготовлен из алюминия. Использование такого сплава существенно снизило массу мотора. В среднем такой блок весит на 14 кг меньше, нежели чугунный. Также в конструкции используются иные распределительные валы, спрятанные за пластиковой крышкой. Таким образом достигаются высокие эксплуатационные показали работы данного ДВС.

Проблемы

Какие имеют двигатели TSI проблемы? Одна из частых болезней данных силовых установок – это повышенный расход масла. Причем масложор не является редкостью даже на новых моторах. Что говорят отзывы о двигателях 1.4 TSI? Данные агрегаты потребляют до 500 граммов масла на 1000 километров. Это довольно много. Владельцам часто приходится контролировать уровень щупом. Если прогадать момент, можно поймать масляное голодание, которое чревато снижением ресурса двигателя TSI, а именно его поршневой группы. Можно ли решить данную проблему? К сожалению, это «неизлечимая болезнь» всех моторов TSI, поэтому владельцу остается лишь регулярно следить за щупом и возить с собой бутылку масла на долив.

Еще одна проблема, которая поставила крест на надежности двигателя 1.4 TSI – это выход из строя турбины. Ее часто «закидывает» маслом, а к 80 тысячам появляется люфт подшипников. Турбина не в состоянии нагнетать воздух под нужным давлением, из-за чего ухудшается динамика расхода и меняется характер поведения авто. Стоимость ремонта нагнетателя составляет порядка 60 тысяч рублей, а таких турбин в моторе несколько.

Следующий подводный камень, который ставит под сомнение надежность двигателей TSI – это газораспределительный механизм. Они работают от цепи, которая часто растягивается. Причиной тому стали чрезмерно высокие нагрузки. В последние годы немецкий производитель начал устанавливать ременной привод. По словам производителя, его прочность увеличилась в два раза. Это несколько улучшило ситуацию, однако на рынке осталось много автомобилей со старым цепным ГРМ.

Сколько служит двигатель TSI? По словам производителя, ресурс его составляет порядка трехсот тысяч километров. Однако на практике эти моторы ходят по 150-200 километров. Что существенно усугубляет ситуацию, так это алюминиевый блок. Он практически не поддается ремонту. Здесь нет привычных мокрых гильз, которые можно было бы заменить, поэтому в случае выхода из строя, мотор TSI проще заменить на новый, что, кстати, довольно недешево.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет двигатель TSI. Идея создания данного мотора неплохая. Немцы стремились сделать мощный и производительный двигатель, получить с него максимальный КПД. Однако в погоне за идеальными характеристиками инженеры не учли массу нюансов, которые уже исправляли в процессе серийного производства двигателей. Стоит ли приобретать автомобиль с таким двигателем? Эксперты дают отрицательный ответ, поскольку ресурс у этих моторов действительно малый. Также часто наблюдаются проблемы с цепным приводом. Несмотря на высокую производительность и низкий расход топлива от покупки такого авто стоит воздержаться. Владелец может столкнуться с непредвиденным ремонтом и довольно серьезными капиталовложениями.

Рекомендации по эксплуатации TSI двигателя

На некоторых автомобилях Skoda, Volkswagen и Audi устанавливается двигатель TSI и водителей это практически приводит в ужас, ибо данный силовой агрегат наравне с DSG зарекомендовал себя не лучшим образом, из-за чего и двигателей, и автомобилей с ними стараются избегать даже на вторичном рынке.

Нельзя сказать, что подобное предвзятое отношение появилось спонтанно, ведь проблем с ними возникает достаточно много, но некоторых водителей это не пугает и они продолжают их эксплуатировать.

В целом если знать полезные и важные нюансы эксплуатации, то даже данный двигатель не станет проблемой для водителей.

Что полезно знать об эксплуатации двигателей TSI:

Использовать на них рекомендуется только качественный бензин

Естественно для каждого двигателя нужно использовать качественный бензин, однако в этом случае отклонение от данного совета может привести силовой агрегат к капитальному ремонту. Чем качественнее и даже специфичнее будет топливо, тем дольше с мотором не будет никаких проблем.

Отказ от 92 бензина

Случается, что не которые производители запрещают его использование в маркетинговых целях, вот только для двигателя TSI все боле серьезно. Суть в том, что во время работы давление внутри двигателя становиться достаточно большим, как из-за количества топлива, так и из-за воздуха, а использование 92 бензина значительно увеличивает вероятность детонации, что соответственно опасно.

Самым оптимальным вариантом является использование 95, а в летнее время и 98 бензина, что будет не только полезно для двигателя, но и безопасно для водителя.

Правильная замена масла

С маслом ситуация особенная в принципе на всех двигателях, но TSI более требователен. Так производитель рекомендуется выполнять замену через каждый 15 тыс. км., и нарушать данный лимит нельзя, но некоторые водители, особенно имеющие агрессивный стиль езды, заменяют масло еще раньше, из-за чего нельзя сделать однозначный вывод о подходящем времени замены масла.

В целом замену действительно можно проводить раньше, ведь от нового масла двигателю не будет хуже, а вот затягивать и проводить позже категорически не рекомендуется.

Само масло так же естественно должно быть качественным и соответствовать требованиям конкретного автомобиля/двигателя.

Чаще уделять внимание цепи ГРМ

В отличие от остальных двигателей, на данном моторе установлена именно цепь, но несмотря на большую мощность, в сравнении с ремнем, она выходит из строя значительно чаще. Ввиду этого ее рекомендуется регулярно проверять и заменять, чтобы неприятные сюрпризы не происходили прямо на дороге.

В остальном водителям стоит внимательно прислушиваться к звукам, которые издает двигатель и своевременно предотвращать возможное коксование цилиндров. Остальная часть эксплуатации ничем не будет отличаться от других двигателей.

Если какие-то элементы успели выйти из строя, то их рекомендуется как можно быстрее отремонтировать, или заменить, чтобы все системы могли работать в оптимальном режиме.

Принцип работы TSI

Работать над комбинированием технических решений в двигателе инженеры не прекращают ни на минуту. Каждая фирма выбирает свой путь, поэтому и фанаты появляются у разных компаний в разном количестве. Кто-то банально делает двигатель очень большого объема, кто-то проектирует свои турбины или комбинирует несколько. А Volkswagen придумали TSI, что это такое мы и расскажем в этой статье.

1. Принцип работы
2. Промежуточное охлаждение
3. Особенности наддува

Принцип работы

Если мы попробуем более-менее литературно перевести Turbo Stratified Injection (TSI), то получим такое предложение: двигатель, что имеет турбонаддув и непосредственный впрыск. Отличием TSI от просто твин турбо лежит в том, что здесь применяются не две полноценных турбины, а механический компрессор и турбонагнетатель. Применение не хилой энергии от выхлопных газов выходящих из выпускного коллектора позволяет вращать турбину и увеличивать КПД двигателя.

В системе TSI полностью показывает себя принцип минимизации, при котором двигатель меньшего объёма обязан выдавать гораздо большую мощность чем его большой аналог.

Также значительно повышается уровень экономичности, так как очень большая часть выхлопных на приведение в действие турбонагнетателя.

Двигатель Turbo Stratified Injection

Все преимущество TSI можно заметить при обычной езде. Дело в том, что обороты коленчатого вала обычно всегда поддерживаются в пределах 1500-1750 оборотов за минуту. А крутящий момент при этом так высок как будто бы вал раскрутился до 3500 оборотов. Это очень положительно сказывается на экономии бензина и на мощностных показателях автомобиля. Если обобщить, то, можно сказать, что водитель получает более широкий диапазон выбора мощности. TSI двигатель, как правило, имеет КПП (коробку переключения передач) с более высокими значениями передаточных чисел, так как это обеспечивает более быстрый разгон автомобиля и его динамику. Для специальной системы непосредственного впрыска и для более качественного образования рабочей смеси были придуманы особые форсунки с 6-ю отверстиями. Электронный блок управления имеет специальную программу для того, чтобы создавать идеальные условия для сгорания бензина в цилиндрах двигателя.

Подытожив можно сказать, что основными плюсами являются:

• Экономия топлива.
• Прибавка к мощности.

Промежуточное охлаждение

Еще одной существенной особенностью является обязательное наличие интеркулера. Кулер представляет собой более качественный радиатор с циркулирующей жидкостью для охлаждения воздуха. Холодный воздух позволяет снизить объем поступающего в турбину кислорода, за счет этого резко повышается уровень создаваемого давления, так как холодный воздух лучше сжимается. Как следствие, за счет того, что эффект турбозадержка минимален, а камера сгорания за счет непосредственного впрыска TSI заполняется очень качественно достигается существенное улучшение динамики автомобиля. Также практически полностью отсутствует эффект турбоямы.

Интеркулер

Особенности наддува

В данной системе присутствует очень любопытная система нагнетания воздухa. Специальная технология позволяет получить максимально возможный уровень крутящего момента при очень маленьком объеме двигателя: впрыск топлива осуществляется синхронизировано с работой турбины или с комбинированной работой турбины и компрессора. За счет этого в цилиндры поступает больше воздуха, а топливо впрыскивается в четко определенный момент. Как следствие получается более качественное сгорание топливной смеси.

Совместная работа механического компрессора и турбонагнетателя дает значительные плюсы в целом. Как минимум почти полностью исчезает эффект турбоямы. Так как когда обороты достигает момента, когда включается второй компрессор, то он успевает подхватить процесс нагнетания и мотор не проваливается в яму. Также стоит отметить, что механический компрессор работает от ременной передачи от шкива коленчатого вала, благодаря чему он работает сразу же после пуска двигателя.

Именно VW сегодня является единственным производителем, что пустил такие двигателя с двумя турбинами и непосредственным впрыском в серию. Это показывает, что такие моторы являются очень совершенными силовыми агрегатами автомобиля. Конечно же, сложность в производстве повлияли на стоимость, однако, это того стоит.

Двигатель 1.0TSI — проблемы и неисправности

Трехцилиндровые моторы, объемом один литр с непосредственным впрыском топлива устанавливаются, чуть ли, не на каждый автомобиль Skoda, многие Volkswagen, SEAT и Audi. Почему производитель решил, что трех цилиндров будет достаточно?

Обычно, что стоит под капотом не особо интересует европейского покупателя. Ему подавай меньше выхлопов (из-за налогов) и меньше расход топлива (они любят и умеют считать деньги). Но нашему покупателю нужно знать большее. Особенно нам совсем не понятно, как не маленький автомобиль, например Skoda Scala или кроссовер T-Cross, может ездить при помощи такого двигателя как 1.0TSI. Насколько хватит его ресурса, и какие проблемы он может создать в процессе эксплуатации. Для начала, следует сказать, что все неприятности, которые встречаются на моторах FSI и их турбоверсиях TSI, теоретически, не должны обойти стороной и этот мотор.

Какие бывают проблемы с TSI?

Часто эти моторы любят прилично подъедать масло, не сразу, конечно, а со временем. Аппетит, здесь уж точно приходит во время еды. Ну литр масла на 1000 км, как вам? При этом, в Европе от TSI-моторов все только в восторге. И победы во всевозможных конкурсах, типа «Engine of the Year», тому подтверждение. А теперь внимание — почему так? Там все ОК, а у нас форумы и блоги просто пестрят заголовками о проблемах TSI моторов.

В первую очередь, спасибо нашему топливу. И не нужно говорить о том, что у нас заправки разные, это понятно. Но даже на самых крупных сетевых АЗС, топливо не дотягивает до польского, например, или немецкого по качеству. Так вот, для непосредственного впрыска качество топлива это как Ахиллесова пята.

ВАЖНО — из-за плохого бензина кокс и нагар откладываются на кольцах поршней и стенках цилиндров. В результате теряется подвижность колец, и они, банально, не выполняют свою функцию. А клапана перестают плотно прилегать из-за продуктов неполного сгорания, которые, собственно, и становятся этими отложениями. Все это из-за присадок, которые содержатся в топливе, которое мы покупаем на наших заправках.

При этом, естественно, снижается мощность, и увеличивается масляный аппетит. А если не регулярно проверять уровень смазки, то приплюсуйте сюда еще масляное голодание, со всеми вытекающими от этого последствиями. И главное, что страдают больше всего малообъемные моторы TSI. Они дольше прогреваются, и если ваши поездки коротки, то лучше воздержаться от покупки автомобиля с «маленьким мотором», экономить вы будете недолго.

Кстати, конструктивная особенность, связанная с малым ресурсом цепей ГРМ на моторах TSI, еще больше подливает масла в огонь. Все начинается с натяжителя, дальше цепь растягивается и шумит-стучит как дизель, хоть под капотом бензиновое сердце.

Стоит ли покупать автомобиль с двигателем 1.0TSI?

Ну как не покупать? Ведь речь идет об автомобилях VAG. Мы все любим эти машины за немецкую сдержанность, престиж и технологичность. Да и расход топлива в VAGах, как правило, ниже, чем у японцев, например. Просто выбирать нужно авто под себя, это как обувь примерять. Например, если вы живете за городом, и каждый день вам нужно преодолевать пробеги около 60 км в оба конца, то это ваш вариант. На трассе будет и экономично и комфортно.

Если вам ездить на работу 5-7 километров с гаража, то машина будет на вечном «недогреве», что быстро отправит на пенсию её мотор. Кстати, расход в пределах четырех литров возможен только на самых маленьких авто, например как VW uP, и то, речь идет о европейском топливе. Кроме этого, забудьте о понятии сервис каждые 15 тысяч километров, как сказали вам в салоне при покупке. Если хотите, чтобы двигатель TSI дольше прослужил, то меняйте масло не реже чем 7 тысяч километров.