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.

Появление немецких автомобилей с новой линейкой двигателей ТSI, или, чуть раньше ТFSI, зачастую является предметов споров, основным вопросом которых является именно двигатель.
Что это такое – двигатель ТSI и какие нововведения применены в его конструкции и расскажем ниже, не забыв упомянуть и о проблемах, связанных с эксплуатацией двигателей ТSI.

Основные узлы двигателя TSI

Отличие двигателей TFSI от TSI сводится к введению второй турбины, однако на Ауди двигатели называются TFSI, хотя и имеют вторую турбину.

Отличие от остальных бензиновых двигателей кроется в расшифровке аббревиатуры ТSI в названии двигателя.
Предшественники TSI обозначались как ТFSI – Turbocharget Fuel Stratifled Injection – турбонаддув с расслоенным (или послойным) впрыском топлива. Эти моторы появились вследствие оснащения инжекторного турбиной для нагнетания воздуха.
Позднее Volkswagen ввёл для своих моторов другое обозначение – TSI (Twincharget Stratifled Injection) – изменив расшифровку из-за усовершенствования системы турбонаддува установкой ещё одной турбины, приводимой в движение несколько иначе, чем на остальных подобных агрегатах. Теперь аббревиатура TSI означает, что двигатель имеет двойной турбонаддув и послойный впрыск.
Как видите, отличие двигателей TFSI от TSI сводится к введению второй турбины – Volkswagen запатентовал новое название, хотя аналогичные моторы, устанавливающиеся на Ауди, называются по-прежнему – TFSI, хотя и имеют вторую турбину.

Особенности устройства и их влияние на характеристики двигателя

Вторая турбина

Двигатель TSI в разобранном виде

По сравнению с обычным (атмосферным) двигателем, турбированный имеет улучшенные мощностные характеристики и является более экономичным.

Вообще, турбонаддув позволяет «втиснуть» в камеры сгорания большее количество воздуха и тем самым улучшить их наполнение топливной смесью. Обычная турбина приводится во вращение выхлопными газами – её ведущие лопасти расположены в выпускном коллекторе. Ведущие лопасти соединены валом с ведомыми, установленными во впускном коллекторе и осуществляют нагнетание воздуха.
По сравнению с обычным (атмосферным) двигателем, турбированный имеет улучшенные мощностные характеристики и является более экономичным. Но такому двигателю присущ такой недостаток, как провал при резком ускорении – так называемый эффект турбоямы. Объясняется он инертностью турбинных колёс.
Установка же второй турбины, приводящейся во вращение от шкива коленвала, позволяет убрать эффект турбоямы. При этом второй нагнетатель работает постоянно лишь на малых и средних оборотах – на больших он включается в работу только при увеличении нагрузки – при обгоне, движении на подъём и т.д., то есть, работает «на подхвате».
Вывод: вторая турбина улучшает динамику разгона, особенно это заметно при наборе оборотов «с низов». Кроме того, в сочетании с другими нововведениями, двигатели TSI обладают высокой мощностью при небольших рабочих объёмах – и всё это не в ущерб экономии топлива.

Жидкостное охлаждение воздуха

Схема охлаждения воздуха двигателя TSI

Применение двух турбин позволяет добиться не только увеличения нагнетаемого воздуха, но и сформировать вихревые потоки оптимальным образом.

На дизельных моторах воздух, поступающий в камеры сгорания, охлаждается интеркулером – теплообменником, устанавливаемом во впускном тракте. Делается это также с целью «втиснуть» в камеры сгорания как можно больше воздуха – любой охлаждённый газ имеет большую плотность.
Обычно интеркулер представляет собой радиатор, но вместо жидкости по нему проходит воздух. На двигателях TSI интеркулер имеет ещё и жидкостное охлаждение – к нему подводятся патрубки от основной системы охлаждения. Таким образом улучшается теплообмен и воздух, предназначенный для образования топливной смеси, лучше охлаждается. Впрочем, новшеством это назвать можно лишь применительно к бензиновым моторам – на дизельных агрегатах жидкостные интеркулеры – не новинка.
Вообще, двигатели TSI на данный момент сочетают в себе все проверенные ранее улучшения систем питания бензиновых моторов, включая и непосредственный впрыск топлива в камеры сгорания. Применение же двух турбин позволяет добиться не только увеличения нагнетаемого воздуха, но и сформировать вихревые потоки таким образом, чтобы распыление топлива было более «тонким» и «взрывоопасным».

Двигатели TSI – плюсы и минусы

К несомненным достоинствам этих моторов можно отнести высокую мощность при небольших рабочих объёмах. Вдобавок, вождение авто с двигателем TSI доставляет удовольствие – машина «легка на подъём», уверенно разгоняется даже с малых оборотов. В условиях интенсивного городского движения это немаловажно – иногда, чтобы избежать аварии, нужно быстро уйти с «линии огня» – и тут спасает хорошая динамика. И всё это не в ущерб экономичности – двигатели TSI обладают умеренным «аппетитом».
Но, как и большинство новинок, двигатели TSI имеют весьма серьёзные недостатки:

Серьезными недостатками двигателей TSI являются повышенный расход масла и требовательность к качеству топлива.

• повышенный расход масла;
• требовательность к качеству топлива;
• слабым звеном является привод ГРМ. У «цепных» моторов часто случаются проскакивания цепи вследствие растягивания или поломок натяжителя. К тому же вытянутая цепь способствует неправильной работе фазорегуляторов, что отрицательно сказывается на мощностных характеристиках двигателя;
• совокупность вышеуказанных недостатков логично порождает следующий – дорогое обслуживание и ремонт двигателей TSI.

Впрочем, производители заявляют о большом ресурсе двигателей TSI – около 300 000 км без капитального ремонта. Но этот высокий показатель существенно «подпорчен» ресурсом турбины, составляющем 60 000 км. Учитывая приличную стоимость этого узла (приблизительно 20 000 – 30 000 рублей), это весьма существенный недостаток.

На двигателях TSI обязательная замена масла через 10 000 и регулярный контроль уровня масла в двигателе.

Надёжность двигателей TSI во многом зависит от того, насколько владелец авто соблюдает правила обслуживания, установленные изготовителем. Замена масла для двигателей TSI предусмотрена не больше, чем через 10 000 км пробега, да и необходимо постоянно контролировать его уровень – на 1000 км пробега мотор «съедает» около литра масла.
Непосредственный впрыск топлива выдвигает повышенные требования к качеству последнего – моторы с такой системой впрыска работают на обедненных смесях, и любые нежелательные примеси моментально сказываются на динамике авто самым неблагоприятным образом. Да и на форсунках, установленных непосредственно в головке блока цилиндров, образуется нагар, снижающий качество распыления топлива.
Вдобавок, благодаря попаданию масла во впускной коллектор через зазоры между валами турбин и подшипниками скольжения, на свечи зачастую попадает моторное масло, что приводит к образованию нагара на их электродах и преждевременному выходу из строя.

Доливка масла в двигатель TSI

Опытные водители после поездки дают поработать двигателю TSI несколько минут, чтобы избежать резкого охлаждения турбины.

В качестве средств, способных «продлить жизнь» топливной системы, для двигателей TSI можно рекомендовать применение присадок в бензин, способствующих очищению форсунок и камер сгорания. При покупке таких добавок следует внимательно изучить инструкцию по применению – далеко не все аналогичные присадки могут применяться для двигателей с непосредственным впрыском топлива.
Автовладельцы, знакомые со слабыми местами турбированных двигателей, часто интересуются – можно ли глушить двигатель TSI сразу после поездки? Официальные дилеры VW утверждают, что благодаря жидкостному охлаждению турбины, коробления её лопаток не произойдёт при резком охлаждении двигателя. Но опытные водители всё же дают поработать мотору после поездки несколько минут – для страховки. Можно лишь посоветовать поступать так же – учитывая стоимость турбины.

В заключение можно сказать, что применение турбонаддува в бензиновых моторах – несомненный шаг вперёд. А справиться с расходом масла немцы со временем сумеют – например, установив для турбины автономную систему смазки под давлением, как они сделали это ещё 20 лет назад на металлобрабатывающих станках Heinrich Rau.

Наверняка многие обращали внимание на автомобили с «таинственной» надписью TSI.

Причем, эта аббревиатура характерна для автомобилей не только марки Volkswagen, но и других брендов, входящих в группу VAG (Volkswagen Audi Group) - Audi, Skoda, Seat…

Что означает эта надпись для водителя такого автомобиля?

Из этой статьи вы узнаете:

Расшифровка TSI

Расшифровывается аббревиатура TSI как Twincharger Stratified Injection, что в переводе означает двигатель с двойным наддувом и послойным или прямым впрыском.

TSI двигатель имеет более сложную конструкцию, чем обычный . Несмотря на сравнительно небольшой и хороший запас мощности, TSI двигатель является более экономичным и надежным.

Главной отличительной чертой такого двигателя является наличие двухступенчатого наддува - первую "ступень" представляет из себя нагнетатель с механическим приводом, а вторую "ступень" - турбокомпрессор.

Механический компрессор работает до 2,4 тыс. оборотов. Полностью открывается впускная заслонка для воздушного потока, когда частота вращения переваливает за 3,5 тыс. оборотов в минуту. Именно тогда в турбокомпрессор попадает сильный воздушный поток и достигается максимальный крутящий момент.

Есть TSI-двигатели, в которых устанавливается кнопка для выбора зимней езды. Данный режим исключает буксование колес за счет более мягкой работы мотора.

Какими преимуществами обладает

Особого внимания заслуживает экономичность TSI-двигателя в сочетании с его солидной мощностью. Силовой агрегат всегда обеспечивает автомобилю хорошую динамику, благодаря сразу двум нагнетателям, ведь в широком диапазоне оборотов можно достичь максимального значения крутящего момента.

Использование сочетания механического компрессора и турбины позволяет максимально сохранить тягу на длительном промежутке оборотов. В этом случае, механический компрессор самостоятельно работает на низких оборотах, а при совместной работе - на средних оборотах.

К следующему не менее главному преимуществу можно отнести низкий уровень выброса СО2. Следует упомянуть, что "TSI" был номинирован лучшим «зеленым» двигателем года.

Среди других многочисленных плюсов линейки "TSI" стоит выделить их достаточную надежность и сравнительно высокий ресурс.

В чём заключаются недостатки

Как и любая вещь, TSI-двигатель имеет и некоторые недостатки. Следует не забывать, что большинство современных турбированных моторов VW очень требовательно относятся к качеству топлива и масла. Исключением не стал и TSI-мотор, для нормальной работы ему необходимо только качественное топливо и .

Помимо этого, двигатель TSI требует от владельца строгого соблюдения прописанных в документации к автомобилю правил эксплуатации турбодвигателей.

Кроме того, некоторый дискомфорт может вызвать TSI-двигатель зимой. Причина в том, что мотор TSI семейства имеет малую теплоотдачу и практически не разогревается, работая на холостых оборотах в холодное время года. Вообще, оптимальный температурный режим данного двигателя достигается только во время движения через определенный промежуток времени.

Но есть и другая сторона медали, уже положительная - такой двигатель не склонен к перегреву даже на сильной жаре в длительной пробке. Однако данная особенность может стать причиной дискомфорта во время эксплуатации автомобиля с TSI-двигателем на коротких дистанциях: непрогретый двигатель означает непрогретый салон, так как традиционная «печка», использующая в своей работе антифриз двигателя, будет неэффективной.

Но инженеры VW предусмотрели все эти нюансы, создав двухконтурную систему охлаждения с двумя термостатами: один контур охлаждает более горячую головку блока цилиндров, второй - остальную часть блока силового агрегата.

Для повышения ресурса работы TSI-двигателя турбина охлаждается собственной системой, включающей водяной насос с электроприводом, который продолжает прогонять охлаждающую жидкость еще 15 минут после остановки двигателя.

Двигатель TSI (Turbo Stratified Injection , дословно - турбонаддув и послойный впрыск) объединяет последние достижения конструкторской мысли – непосредственный впрыск топлива и турбонаддув .

Концерн Volkswagen разработал и предлагает на своих автомобилях линейку двигателей TSI, различающихся по конструкции, объему двигателя, мощностным показателям. В конструкции двигателей TSI производителем реализовано два подхода: двойной наддув и просто турбонаддув.

Аббревиатура TSI является запатентованным товарным знаком концерна Volkswagen.

Двойной наддув осуществляется в зависимости от потребности двигателя двумя устройствами: механическим нагнетателем и турбокомпрессором. Комбинированное применение данных устройств позволяет реализовать номинальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов двигателя.

В конструкции двигателя используется механический нагнетатель типа Roots. Он представляет собой два ротора определенной формы, помещенных в корпус. Роторы вращаются в противоположные стороны, чем достигается всасывание воздуха с одной стороны, сжатие и нагнетание – с другой. Механический нагнетатель имеет ременной привод от коленчатого вала. Привод активизируется с помощью магнитной муфты. Для регулировки давления наддува параллельно компрессору установлена регулировочная заслонка.

На двигателе TSI с двойным наддувом установлен стандартный турбокомпрессор . Охлаждение наддувочного воздуха осуществляется интеркулером воздушного типа.

Эффективную работу двойного наддува обеспечивает система управления двигателем , которая помимо электронного блока объединяет входные датчики (давления во впускном трубопроводе, давления наддува, давления во впускном коллекторе, потенциометр регулирующей заслонки) и исполнительные механизмы (магнитную муфту, серводвигатель регулирующей заслонки, клапан ограничения давления наддува, клапан рециркуляции турбокомпрессора).

Датчики отслеживают давление наддува в различных местах системы: после механического нагнетателя, после турбокомпрессора и после интеркулера . Каждый из датчиков давления объединен с датчиками температуры воздуха.

Магнитная муфта включается по сигналам блока управления двигателем, при которых на магнитную катушку подается напряжение. Магнитное поле притягивает фрикционный диск и замыкает его со шкивом. Механический компрессор начинает вращаться. Работа компрессора производится до тех пор, пока на магнитную катушку подается напряжение.

Серводвигатель поворачивает регулирующую заслонку. При закрытой заслонке весь всасывающий воздух проходит через компрессор. Регулирование давления наддува механического компрессора производится путем открытия заслонки. При этом часть сжатого воздуха подается снова в компрессор, а давление наддува снижается. При неработающем компрессоре заслонка полностью открыта.

Клапан ограничения давления наддува срабатывает, когда энергия отработавших газов создает избыточное давление наддува. Клапан обеспечивает работу вакуумного привода, который в свою очередь открывает перепускной клапан. Часть отработавших газов идет мимо турбины.

Клапан рециркуляции турбокомпрессора обеспечивает работу системы на принудительном холостом ходу (при закрытой дроссельной заслонке). Он предотвращает создание избыточного давления в промежутке между турбокомпрессором и закрытой дроссельной заслонкой.

Принцип работы двойного наддува двигателя TSI

В зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя (нагрузки) различают следующие режимы работы системы двойного наддува:

• безнаддувный режим (до 1000 об/мин);
• работа механического нагнетателя (1000-2400 об/мин);
• совместная работа нагнетателя и турбокомпрессора (2400-3500 об/мин);
• работа турбокомпрессора (свыше 3500 об/мин).

На холостых оборотах двигатель работает в безнаддувном режиме. Механический нагнетатель выключен, регулирующая заслонка открыта. Энергия отработавших газов невелика, турбокомпрессор не создает давления наддува.

С ростом числа оборотов, включается механический нагнетатель и закрывается регулирующая заслонка. Давление наддува, в основном, создает механический нагнетатель (0,17 МПа). Турбокомпрессор обеспечивает небольшое дополнительное сжатие воздуха.

При частоте вращения коленчатого вала двигателя в пределе 2400-3500 об/мин давление наддува создает турбокомпрессор. Механический нагнетатель подключается при необходимости, например, при резком ускорении (резком открытии дроссельной заслонки). Давление наддува может достигать 0,25 МПа.

Далее работа системы осуществляется только за счет турбокомпрессора. Механический нагнетатель выключен. Регулирующая заслонка открыта. Для предотвращения детонации с ростом числа оборотов давление наддува несколько падает. При частоте вращения 5500 об/мин оно составляет порядка 0,18 МПа.

Турбонаддув двигателя TSI

В данных двигателях наддув осуществляется исключительно турбокомпрессором. Конструкция турбокомпрессора обеспечивает достижение номинального крутящего момента уже при низких оборотах двигателя и поддержание его в широком пределе (от 1500 до 4000 об/мин). Выдающиеся характеристики турбокомпрессора получены за счет максимального снижения инерции вращающихся частей: уменьшен наружный диаметр рабочего колеса турбины и компрессора.

Регулирование наддува в системе традиционно осуществляется с помощью перепускного клапана. Клапан может иметь пневматический или электрический привод. Работу пневматического привода обеспечивает электромагнитный клапан ограничения давления наддува. Электрический привод представлен электрическим направляющим устройством, состоящим из электродвигателя, зубчатой передачи, рычажного механизма и датчика положения устройства.

В двигателе с турбонаддувом, в отличие от двойного наддува, используется жидкостная система охлаждения наддувочного воздуха. Она имеет независимый от системы охлаждения двигателя контур и образует с ней двухконтурную систему охлаждения . Система охлаждения наддувочного воздуха включает: охладитель наддувочного воздуха, насос, радиатор и систему трубопроводов. Охладитель наддувочного воздуха размещен в впускном коллекторе. Охладитель состоит из алюминиевых пластин, через которые проходят трубы системы охлаждения.

Охлаждение наддувочного воздуха производится по сигналу блока управления двигателем включением насоса. Поток нагретого воздуха проходит через пластины, отдает им тепло, а те, в свою очередь, отдают его жидкости. Охлаждающая жидкость движется по контуру с помощью насоса, охлаждается в радиаторе и далее по кругу.

Далеко не всем известно, что такое TSI и как расшифровывается эта аббревиатура. Об этом мы сегодня и расскажем.

Что это - TSI

Двигатель TSI - это установка, работающая на бензине, отличающаяся наличием системы «двойного турбонаддува». Перевод сокращения TSI звучит следующим образом - двигатель, имеющий турбонаддув и впрыск топлива послойно.

Отличительной особенностью конструкции TSI является размещение турбонагнетателя с одной стороны и системы, отвечающей за механическую компрессию, с другой. Использование энергии от выхлопных газов позволяет увеличить мощность обычного турбодвигателя. Это возможно за счёт того, что выхлопные газы запускают турбинное колесо и усиленно нагнетают и сжимают воздух благодаря системе приводов. Такая система показывает большую эффективность, чем традиционные .

Что улучшено в двигателях TSI

Признание экспертов и потребителей, что подтверждается многочисленными наградами. Эта система на протяжении трёх лет (в период с 2006 года по 2008) становилась обладателем награды «Двигатель года» на конкурсе «Engine of the year».

Использование концепции минимизации, суть которой в том, что мотор меньшего объёма при небольшом потреблении бензина выдаёт наибольшую мощность. Снижение рабочего объёма позволило повысить КПД, уменьшив при этом потери от трения. Небольшой объём облегчает двигатель и автомобиль в целом. Такие технологические решения стали неотъемлемой частью TSI.

Видео, демонстрирующее принцип работы двигателя TSI:

Объединение драйва и экономичности . Начальной целью разработчиков было создание экономичных двигателей высокой мощности и со сниженным уровнем выброса CO 2 .

Большой интервал оборотов . Системы TSI настроены так, что когда коленчатый вал вращается с частотой в пределах от полутора тысячи до 1750 оборотов за 1 минуту, тогда крутящий момент остаётся самым высоким, что хорошо влияет на то, сколько бензина экономится при работе авто, и на мощность автомобиля. В итоге водитель получает максимальную мощность при большом интервале оборотов. TSI двигатели отлично сочетаются с трансмиссиями, имеющими передаточные числа, которые гораздо больше, что положительно сказывается на .

Оптимизация смесеобразования, которой удалось достигнуть за счёт специально разработанной конструкции форсунки высокого давления с 6 отверстиями. Система впрыска настроена так, что обеспечивает большую эффективность в процессе сгорания бензина.

Промежуточное охлаждение обеспечивает большую динамику . Ещё одной отличительной чертой агрегата является наличие интеркулера жидкостей, что имеет систему, в которой циркулирует независимо. Такое охлаждение позволяет снизить объём воздуха, который нагнетается, за счёт чего показатели давления наддува растут быстрее. В результате за счёт небольших задержек турбоэффекта и уровня оптимального наполнения камеры сгорания достигается увеличение динамики. TSI с заявленной мощностью 90 кВт без оснащения вспомогательным компрессором не имеет турбоямы. Уже при достижении отметки в 1500 об/мин можно получить наивысшие данные крутящего момента в 200 Н·м.

Наддув в TSI

Турбонаддув и топливный впрыск . В системе TSI используется специальная технология, которая позволила получить самый большой уровень крутящего момента и наибольшую мощность для автомобиля, притом что у двигателя довольно небольшой объём: впрыск топлива вместе с турбонаддувом либо комбинированным наддувом с помощью турбонагнетателя и компрессора. В такой конструкции сгорание топлива идёт с большей эффективностью, за счёт чего мощность TSI превосходит показатели традиционных двигателей атмосферного типа.

Турбонагнетатель в сочетании с компрессором даёт хороший эффект. Применение ещё одного компрессора позволило сгладить эффект турбоямы, возникающий по причине создания турбонагнетателем достаточно высокого давления наддува, когда оборотный диапазон выше.

Показатели давления наддува. Механический компрессор Roots запускается посредством от коленчатого вала ремённой передачи. В таком случае уровень силы, с какой происходит наддув, начинается на самом маленьком диапазоне, с которым происходят обороты. Такой подход обеспечивает высокие тяговые характеристики и показатели крутящего момента в большом оборотном интервале.

Двойной наддув, который используется в моторах такого типа, эффективная система впрыска вместе с наибольшими показателями давления, с каким происходит впрыск топлива, и применением шестиструйных форсунок позволяют достичь для двигателей TSI экономии бензина, что затрачивается. Сегодня автомобили, созданные компанией Volkswagen, из серии Golf plus, модельного ряда Golf и Jetta, модели Touran и новые уже имеют двигатель с турбонаддувом.

Революционная инновационная технология

Сегодня Volkswagen является единственным производителем, осуществляющим серийную установку двигателей такого типа, оснащённых удвоенным наддувом в комплексе с поэтапным впрыском, в автомобили собственного производства. Размещение компрессора и турбонагнетателя делает силу давления, с которой происходит наддув, больше. То есть двигатель с рабочим объёмом в 1,4 л в состоянии развить до 125 кВт (или 170 л. с.), что является рекордом в автомобилестроении среди двигателей на четырёх цилиндрах.

Экономия бензина благодаря сниженной массе . Новые модели двигателей TSI благодаря ряду усовершенствований имеют вес на 14 кг меньше по сравнению с двигателями этого же типа, оснащёнными системой двойного наддува. К инновациям относится: конструкторская оптимизация головки блока и облегчённый вес её крышки, снижение веса на 304 грамма всех распределительных валов.

Видео о работе ДВС с турбонаддувом:

Вполне логично, что сложность конструкции и усовершенствования двигателей повлияли и на . Однако незначительное подорожание в полной мере компенсируют повышенные показатели мощности и снижение количества потребляемого топлива.