Что такое TDI двигатель

Что такое TDI двигатель?

Разработка данного двигателя началась в далекие 70-е годы. На наименование TDI концерн имеет исключительные права, поскольку название защищено патентом, поэтому всегда можно без ошибок определить происхождение таких двигателей.

На весь дочерний ряд автомобилей немецкого происхождения устанавливают такие силовые агрегаты, независимо от типа транспортного средства, в которые входят микроавтобусы, грузовики, легковые автомобили и джипы.

Двигателями TDI вправе распоряжаться и некоторые другие компании, с которыми у Volkswagen подписан договор на сотрудничество. Для понимания необходимо охарактеризовать данный силовой агрегат.

Общий анализ двигателей TDI

Основными характеризующими достоинствами таких двигателей, на которые нужно обратить внимание являются:

Все эти положительные характеристики появились не сразу. Даже после пришествия на рынок Audi 80 с двигателем TDI преобладание таких характеристик двигателя не наблюдалось. Только после кропотливой работы и различного вида доработок в 1989 году производители выпустили мощный турбодизель, который совершенно не уступал бензиновым двигателям.

Эксперты подтверждают, что двигатели TDI являются лучшими в современное время. Их результативность определена из пропорции исходной мощности и крутящего момента на 1 объема цилиндра и израсходованного топлива.

Функции турбины с изменяемой геометрией

Наряду с системой прямого впрыска главным неоспоримым достоинством мотора составляет турбонаддув изменяемой геометрии, это делает такие двигатели конкурентоспособными не только среди дизельных, но и бензиновых моторов.

В данном турбонагнетателе распределение и показатели отработанного газового потока подчиняются регулировке. За счет этого можно добиться нужной скорости вращения турбины, что позитивно воздействует на производительность. Простая турбина такой возможности лишена.

Если рассматривать турбину VNT, то в ее конструкции предусмотрены направляющие лопатки, система управления и вакуумный привод. При движении вокруг своей оси лопатки находятся в положении нужного угла, и за счет этого изменяется сечение канала. На основании этого появляется возможность корректировки скорости и вектора выхлопов.

Управляющий механизм всегда держит под контролем поворот лопаток. Он оснащен кольцом и рычагом, который воспринимает влияние вакуумного привода, регулируемого независимой тягой.

Клапан является управлением привода, он входит в ЭБУ двигателя и несет ответственность за перемену давления наддува при помощи сигналов, которые приходят от температурного сенсора и сенсора давления наддува.

Дозатор энергии отработанного потока представляет собой своего рода турбину на TDI двигателе. Дозатор обеспечивает необходимое давление воздуха при любых условиях работы двигателя.

Технические различия TDI

Заслуживающий уважения КПД и экономичный расход топлива показывает на AUDI v12. За счет повышенного давления на впрыске, которое достигает 2050 бар, наблюдается высокая эффективность установки. Если сравнивать с другими моделями, то их показатели не превышают 1350 бар.

Всем известно, что за поддержку общего давления в магистрали отвечает ТНВД. По сигналу электронного блока управления пьезоэлектрические форсунки производят дозированный впрыск при затратах по времени менее чем 0,2 мс.

Аккумуляторная система подачи Common rail осуществила путь повышения эффективности дизелей. Благодаря которой механизм впрыскивания становится независимым от угла поворота коленвала и рабочего режима мотора.

Под повышенным давлением при работе с незначительными нагрузками создаются предпосылки для впрыскивания топлива в цилиндр. По сравнению с простой системой подачи топлива, система Common rail превосходит ее по ремонтопригодности. Ее наличие требует от качества горючего повышенных требований, в чем простая система проигрывает.

По числу нетипичных особенностей моторов TDI можно скорректировать несколько моментов:

Комплексный контроль устройства топливного впрыска зародился благодаря связыванию инжектора с насосом. За счет этого при модифицировании рабочего режима повысился крутящий момент.

Высокие ударные нагрузки отсутствуют при сгорании топлива, это связано с низким уровнем шума двигателя.

В выхлопах концентрация оксида азота невысокая. В связи с этим показатель токсичности является приемлемым, что не скажешь о других типах двигателей. В среде себе подобных данный агрегат по праву считается наиболее экологичным.

Неисправности TDI двигателей

Показатель надежности двигателей TDI достаточно высок, как говорят данные специализированных ресурсов. При правильном качественно организованном обслуживании его можно эксплуатировать миллионы километров.

Степень надежности современных компрессоров также возросла и порой достигает не менее ресурса самого двигателя. 150-200 тыс. км пробега- это средний ресурс большинства турбин.

Такой ресурс достигается за счет высокой температуры отработанных газов, которая может достигать 1000 градусов, а также большой частотой вращения, которая приближается к двумстам тысячам оборотов в минуту.

От исправности системы питания и от качества топлива напрямую зависит ресурс форсунок, что является недостатком.

Наиболее значимые меры, которые продлят жизнь слабым звеньям TDI:

– своевременная смена масла;

– периодическая смена воздушного фильтра;

– систематическая диагностика давления наддува.

Двигатели Turbocharged Direct Injection достаточно сложны при самостоятельном обслуживании, поэтому рекомендуется всегда обращаться в специализированные автосервисы.

Подведение итогов

Дизельному двигателю получилось подняться на совершенно новую ступень, благодаря разработкам и решениям инженеров. Рекорд поставлен по экономичности двигателей TDI. На 1-ом полном топливном баке модель Audi 100 TDI совершила пробег в размере 4814.4 километра

Средний расход топлива составлял 1.7 л на 100 км, а средняя скорость движения составила 60 км/ч. Моторы TDI, одерживают лидерство по сравнению с бензиновыми не только в городе, но и на гоночных соревнованиях. Регулярно одерживающая победы дизельная Audi R10 TDI даже на самых сложных трассах.

При безошибочном подборе и своевременной замене моторного масла, при грамотной эксплуатации и конечно используя специализированный сервис, мотор TDI проживет долгую беззаботную жизнь. При соблюдении простейших мер и условий данные моторы сохранят свою работоспособность многие тысячи километров.

3.0 V6 TDI второго поколения от Audi: конструкция, надежность и проблемы

В 2003 году на Audi A8 дебютировал первый дизельный V6 объемом 3 литра. Этот двигатель был разработан с нуля и не имел ничего общего с 2,5-литровым V6. В этой статье, подготовленной вместе с компанией Automax, мы поговорим о надежности и проблемах 6-цилидровых двигателей 3.0 TDI второго поколения.

В 2010 году дебютировал мотор второго поколения. При том же рабочем объеме (2967 см. куб) и основных геометрических параметрах блока цилиндров этот двигатель является новой разработкой. Угол развала половинок блока, отлитого чугуна с вермикулярным графитом, составляет 90 градусов. Головки блока алюминиевые, с 4-мя клапанами на цилиндр. Распредвалы мотора 3.0 TDI составные полые. При этом общей цепью ГРМ приводятся впускные распределительные валы, а вращение впускным распредвалам придает зубчатая (шестеренчатая) передача, соединяющая валы в обоих ГБЦ V-образного блока.

Привод газораспределительного механизма мотора 3.0 TDI расположен на заднем торце двигателя (со стороны маховика). Привод ГРМ – цепной двухрядный. Одна длинная цепь приводит оба впускных распредвала и балансирный вал. Вторая цепь используется в приводе навесных агрегатов: ТНВД и установленных в одном корпусе масляного и вакуумного насоса.

Пластиковый впускной коллектор для обеих половин блока един и раздваивается на два рукава. В отличие от мотора 3.0 TDI V6 первого поколения (BUG, BKS и прочие модификации), где во впускном коллекторе применялись воздушные заслонки для прямых каналов к каждому цилиндру, в двигателе второго поколения используется только одна (центральная) заслонка, перекрывающая вихревые каналы цилиндров. Сразу после этой заслонки (не путайте ее с «дроссельной» воздушной заслонкой, расположенной перед вводом во впуск отработавших газов) впускной коллектор не только раздваивается на два рукава, но и становится двухуровневым. Заслонка перекрывает нижний уровень, по которому воздух подается в прямые каналы наполнения цилиндров. Вихревые каналы, как и на других моторах, постоянно открыты.

На моторе 3.0 V6 TDI второго поколения, как и на предшественнике, применяется один турбонагнетатель, установленный в развале блока. Эта турбина без механизма изменения геометрии (на 3.0 V6 TDI первого поколения применялась турбина с управляемой геометрией), ее производительность регулируется перепускным клапаном с электронным сервоприводом. На разных по мощности вариантах мотора используются турбины разных моделей. На версию 204 л.с. (CJMA) устанавливается турбонагнетатель Honeywell Turbo Technologies (HTT) GT 2256, а на модификацию 245 л.с. (CRCA) – турбина GT 2260. Отвод отработавших газов для системы EGR выполнен прямо на турбинной «улитке».

Топливная система всех 3-литровых V6 TDI Audi/Volkswagen – это Common Rail с ТНВД CP 4.2 и пьезофорсунками (поставщик системы – компания Bosch).

Ради улучшения экологических параметров двигатель 3.0 V6 TDI получил двухконтурную систему охлаждения, термостат в масляной системе – все ради того, чтобы двигатель быстрее прогревался. Причем температура охлаждающей жидкости в контуре блока этого двигателя поддерживается на уровне 105 градусов.

Надежность и проблемы мотора 3.0 TDI V6 (CJMA, CRCA, CLZB)

По сравнению с предшественником двигатель 3.0 TDI второго поколения избавился от неудачных впускных коллекторов, проблемных воздушных заслонок прямых каналов, а также его обошла беда с износом ТНВД, который гнал стружку. Все перечисленные выше проблемы мотора первого поколения решались по гарантии, они проявлялись до окончания гарантийного срока (до 100 000 км). Двигатель второго поколения стал сложнее из-за реализованных экологичных решений. Но все же 3-литровый TDI V6 является весьма надежным и неприхотливым силовым агрегатом, с ним возникает гораздо меньше проблем, чем с бензиновыми моторами, устанавливаемыми на такие автомобили как Audi Q7, Audi A6, Audi A8, VW Touareg.

Контрактный двигатель 3.0 TDIV6 (CJMA, CRCA, CLZBи другие ) вы можете купить у компании Automax

TDI двигатель: что это такое

Дизельный двигатель TDI (аббревиатура расшифровывается как Turbocharged Direct Injection) – детище инженеров автомобильного концерна Volkswagen, работа над созданием которого началась в 70-х годах ХХ ст. Само название TDI – защищенная патентом торговая марка, на которую у концерна есть исключительные права, а значит, происхождение двигателя по такой надписи можно определить безошибочно.

Подобные силовые агрегаты устанавливаются на весь дочерний ряд немецкого автомобильного гиганта, будь то легковые автомобили, грузовики, джипы, микроавтобусы. Также TDI-двигателями располагают некоторые модели компаний, с которыми «Фольксваген» какое-то время сотрудничал. Разберемся подробнее, что такое TDI двигатель? В чем его плюсы и так ли он надежен и перспективен?

Общая оценка преимуществ TDI

Среди выявленных достоинств силовой установки образца Turbocharged Direct Injection нельзя не обратить внимания на следующее:

• мощность;
• экономичность;
• компактность;
• экологичность.

Этот набор определился не сразу и даже не после появления на рынке в 1980 г. Audi 80 с TDI под капотом, а лишь после многочисленных доработок и улучшений, что привело к запуску в серию в 1989 г. нового мощного турбодизеля, во многом не уступающего бензиновым агрегатам.

Специалисты признают, что TDI – один из лучших современных дизелей, эффективность которого определяется исходя из соотношения исходной мощности и крутящего момента на единицу объема цилиндра и расходованного топлива.

Роль турбины с изменяемой геометрией

Главным достоинством двигателя наряду с системой прямого впрыска является турбонаддув изменяемой геометрии, что и делает этот тип двигателей конкурентным не только в родственных кругах, но и в бензиновых. В таком турбонагнетателе направление и параметры отработанного газового потока поддаются регулировке, благодаря чему удается достичь наиболее подходящей скорости вращения турбины, а это очень положительно сказывается на производительности. В обычной турбине подобная возможность не предусмотрена.

Турбина образца VNT, к примеру, оснащена направляющими лопатками, вакуумным приводом и системой управления. Двигаясь вокруг собственной оси лопатки занимают положение под нужным углом, меняя таким образом сечение канала. Это и позволяет корректировать скорость и вектор выхлопов.

Поворот лопаток находится под контролем управляющего механизма, оснащенного кольцом и рычагом, воспринимающим воздействие вакуумного привода, регулируемого отдельной тягой. В свою очередь привод управляется клапаном, входящим в ЭБУ двигателя и реагирующим на изменения давления наддува благодаря сигналам, поступающим от температурного сенсора (на впуске) и сенсора давления наддува.

В общем, турбина на TDI – своего рода дозатор энергии отработанного потока, обеспечивающий нужное давление воздуха в любом режиме работы двигателя.

Читайте также: Что такое TSI двигатель , его устройство, плюсы и минусы.

Технологические отличия TDI

TDI экономно расходует топливо и показывает заслуживающий уважения КПД. Стоит отметить высокую эффективность установки за счет повышенного давления на впрыске, достигающего 2050 бар, и это при том, что модели-аналоги показывают лишь 1350 бар. Как известно, ТНВД отвечает за поддержку общего давления в магистрали, а пьезоэлектрические форсунки по сигналу электронного блока управления осуществляют строго дозированный впрыск, затрачивая на это меньше чем 0,2 мс.

Значимым шагом на пути повышения эффективности дизелей стало внедрение системы Common rail (аккумуляторная система подачи), благодаря которой снимается зависимость механизма впрыскивания от угла поворота коленвала и рабочего режима двигателя. Так создаются условия для впрыскивания топлива в цилиндр под высоким давлением при работе с небольшими нагрузками. Хотя система Common rail по ремонтопригодности превосходит обычную систему подачи топлива, её наличие заставляет предъявлять к качеству горючего особые требования, в чем традиционной системе она несколько проигрывает.

К числу нетипичных особенностей моторов TDI можно отнести три момента:

• Благодаря объединению инжектора с насосом удалось обеспечить всесторонний контроль механизма топливного впрыска, что повысило крутящий момент и функциональную эластичность при изменении рабочего режима.
• Сгорание топлива не сопровождается высокими ударными нагрузками, поэтому шумность двигателя низкая.
• Концентрация оксида азота в выхлопах невысокая, что объясняет приемлемый показатель токсичности, что для других типов двигателей остается проблемой. Данный силовой агрегат в среде себе подобных по праву признан наиболее экологичным.

Читайте также: Что такое GDI двигатель и как он устроен.

Проблемы TDI двигателей

Согласно данным специализированных ресурсов показатель надежности TDI достаточно высок и при правильно организованном обслуживании он выдержит и миллион километров. Наиболее современные компрессоры также выросли в надежности и порой «живут» не меньше самого двигателя. Однако в среднем срок службы большинства турбин ограничивается 150-200 тыс. км пробега. Эта закономерность объясняется высокой температурой отработанных газов, достигающей 1000℃, и значительной частотой вращения, приближенной к 200 тыс. об/мин.

Еще одна уязвимость – это форсунки, ресурс которых находится в прямой зависимости от качества топлива и исправности системы питания.

Чтобы продлить жизнь наиболее слабых звеньев TDI следуют помнить о некоторых важных мерах:

• своевременная замена масла;
• своевременная замена воздушного фильтра;
• регулярная диагностика давления наддува.

Остается добавить, что поскольку двигатели Turbocharged Direct Injection для самостоятельного обслуживания достаточно сложны, правильным решением будет обращение к услугам специализированных сервисов.

Двигатель Audi 2.7 / 3.0 V6 TDI – прощаться не будем

До 2005 года, пока не был представлен преемник известного V6 2.5 TDI, концерн VW использовал технологию впрыска насос-форсунка. 2.5 TDI до самого конца своей карьеры оснащался классическим непосредственным впрыском с радиальным насосом VP44. Двигатель заслужил репутацию ненадежного.

Новое поколение шестицилиндрового турбодизеля рабочим объемом 3,0 литра пошло в серию в 2005 году. Как и V6 2.5 TDI, новичок сохранил угол развала цилиндров 90 градусов. Из 3.0 TDI получили и большой 8-цилиндровый мотор объемом 4 литра, но уже с другим углом развала.

Примерно через год Ауди предложил сокращенную версию 3-литрового V6 емкостью 2,7 литра. Он имеет тот же диаметр цилиндра 83 мм, но ход поршня был уменьшен с 91,4 мм до 83,1 мм. В остальном, конструкция и технологии остались прежними.

С января 2011 года Audi начал предлагать обновленную версию 6-цилиндрового двигателя. Изменения были связаны с переходом на более строгий стандарт Евро 5.

Common Rail и сразу пьезо

Некоторые считают, что производитель из Ингольдштадта с новым двигателем немного припозднился. Как бы то ни было, новоявленный V6 с самого начала и до окончания производства использовал передовые, а самое главное, очень точные пьезоэлектрические топливные форсунки Common Rail фирмы Bosch. Когда они работают, то все здорово. Но по прошествии времени они отказывают, и замена оказывается весьма дорогой. Стоимость одной форсунки свыше 20 000 рублей. А всего их шесть. Хотя внезапно они не умирают, но опыт показывает, что если сдалась одна, то вскоре попросятся на замену и остальные. Когда пьезофорсунка выходит из строя, то увеличивается расход топлива, и автомобиль начинает дымить, однако сообщения об ошибке может и не быть.

Сила в цепях

Чтобы уменьшить нагрузку на газораспределительный механизм, инженеры Ауди разместили привод ГРМ со стороны коробки передач. Глядя на четыре цепи, нужно быть большим оптимистом, чтобы поверить в то, что они смогут исправно работать годами.

Наверное, вряд ли вы найдете еще одного производителя моторов с мировым именем, который использовал бы столь драматичное решение для привода ГРМ. Две цепи работают непосредственно от коленчатого вала. Одна управляет масляным насосом и балансировочным валом, проходящим через двигатель между двумя рядами роликов. Другая – двумя вспомогательными двойными звездочками (по одной для каждого ряда цилиндров). Далее звездочки с помощью короткой цепи соединены с одним из распределительных валов соответствующей головки блока. Второй кулачковый вал связан с первым с помощью шестерен. Чтобы усложнить схему, на противоположной стороне двигателя, то есть спереди, приютили короткий зубчатый ремень, питающий топливный насос высокого давления.

В первые секунды после запуска двигатель может издавать шум. Причиной является падение давления масла в натяжителях цепей. Как только насос заполнит их маслом, двигатель начинает работать тихо. Если шум не проходит, то настало время позаботиться о приводе ГРМ. Как правило, необходимость в этом возникает после 200-250 тыс. км. Речь идет об инвестициях порядка 60 000 рублей. Это не мало, но с другой стороны вы должны понимать, что когда-то ваш автомобиль стоил очень дорого. А если не потратить эту сумму сейчас, то потом понадобиться намного больше денег. В один прекрасный день натяжители уже не смогут натянуть цепи. И тогда мотор, который обычно не ломается, превратится в кучу металлолома.

Проще и легче

С января 2011 года Ауди предложил второе поколение шестицилиндрового дизеля. Целью обновления стали требования стандарта Евро-5. Изменения привели, в том числе, и к уменьшению веса двигателя – примерно на 8 кг. В два раза сократилась масса привода ГРМ. Новый мотор имеет только две цепи, причем одна из них питает топливный насос высокого давления. Следовательно, исчез короткий зубчатый ремень в передней части агрегата.

Усовершенствование привода ГРМ сократило длину двигателя на 10 см. Но сократилось ли число проблем? Да, но есть нюанс. Беда в том, что вместо двух коротких цепей стала использоваться одна, но очень длинная. Она соединяет две шестерни на распределительных валах, а ее установка — операция длительная. Вторая цепь меняется еще дольше — 27 часов по регламенту. Общее время работ по замене увеличилось в два раза. Поэтому в случае чего, стоимость замены не будет дешевле, чем в двигателях с четырьмя цепями.

Из шести остались две

Помимо упрощения системы привода ГРМ, что привело не только к снижению массы, но и повышению надежности, производитель изменил и впускную систему. Сначала использовалось шесть вихревых заслонок. Заслонки устанавливались в один из двух впускных каналов каждого цилиндра. При низких оборотах заслонки закрывались, чтобы обеспечить завихрение всасываемого воздуха. На более высоких оборотах и при запуске двигателя они открывались.

Оригинальное решение иногда может беспокоить владельца. Это связано с появлением нагара, электроника распознает неправильную работу и выдает сообщение об ошибке. Обрыва заслонок и попадания в двигатель здесь обычно не происходит. Заслонки имеют электрический привод (от 16 000 рублей) и в случае необходимости могут быть заменены отдельно (6 000 рублей на сторону).

Обновленная версия 3.0 TDI, предлагаемая с января 2011 года, использует вместо шести заслонок только две, встроенных во впускной коллектор подальше от двигателя. Каждая заслонка предназначена для одного ряда цилиндров. Это решение с годами показало себя как более надежное. Пожалуй, только в самом начале производства нередко подводил серводвигатель привода заслонок (около 18 000 рублей), о чем сигнализировал бортовой компьютер.

Самый главный недостаток

Опыт эксплуатации этих двигателей в различных моделях Ауди показывает, что их самая большая слабость – система EGR. ЕГР может закоксоваться, но это происходит не так часто. Чаще приходится решать вопросы с радиатором системы (кулером). Он расположен в развале блока, имеет квадратную форму и в один прекрасный день полностью блокируется отложениями. Новый будет стоить около 15 000 рублей, а сам клапан – чуть более 2 000 рублей. Если EGR забивается, то двигатель уходит в аварийный режим, а происходит это обычно после 150 000 км.

Еще одна проблема, которая в настоящее время беспокоит реже, потеря охлаждающей жидкости по вине радиатора EGR. Как правило, все заканчивалось банальной заменой радиатора и уплотнений. Хуже, если жидкость попадет в сажевый фильтр. Ремонт окажется несравненно дороже.

Сегодня все еще встречаются неисправности электропривода лопаток турбонагнетателя, который работает в условиях высоких температур. К счастью, он меняется отдельно, хотя и стоит около 18 000 рублей. Все же это лучше, чем менять турбину в сборе за 100 000 рублей, как это бывало в прошлом на других двигателях.

Заключение

Хотя дизельный V6 и имеет некоторые проблемы, но в целом – это надежный агрегат. Если вы ищете Ауди А6 или А4 и стоите перед выбором между скромным четырехцилиндровым 2.0 TDI и шестицилиндровым 3.0 TDI, то лучше приобрести машину с дизельным V6. 3-литровый агрегат везет гораздо лучше и больше походит характеру автомобиля. А версия турбодизеля, соответствующая стандарту выбросов Евро-5, считается более надежной.