Innovatiivinen läpimurto autoteollisuudessa oli uuden moottorisarjan kehittäminen, jonka tunnusmerkkinä on suuri teho ja pieni polttoaineenkulutus.

Tämä saavutettiin käyttämällä polttoaineen suoraruiskutuksen ja kaksoistehostuksen yhdistelmää. Bensiinipolttomoottorit on TSI-merkitty, asennettu tunnettuihin saksalaisiin merkkeihin, kuten Volkswagen, Audi, Seat, Skoda jne.

TSI-moottoreiden historia

Kahden lähes identtisen voimayksikön välillä on hämmennystä, jotka on merkitty eri tavalla joissakin autoissa. Tämä johtuu siirtymävaiheesta ilmakehämoottoreista turboahdettuihin.

Vuonna 2004 2,0-litrainen vapaasti hengittävä moottori suoraruiskutusjärjestelmällä, jota aiemmin kutsuttiin FSI:ksi, ja vastaavasti lisäsi sen nimeen kirjaimen T - TFSI (Turbocharged Fuel Stratified Injection). Lyhenne tulkittiin nimellä "tubocharging, kerroksinen polttoaineen ruiskutus". Volkswagen-konserni lyhensi koko nimen muotoon "Turbocharged Stratified Injection" ja patentoi uuden lyhenteen - TSI.

Vuonna 2006 kehitettiin 1,4-litrainen moottori, jossa on luotettavampi ja yksinkertaisempi ruiskutusjärjestelmä, jossa on kaksi ahdinta (turbiini ja mekaaninen kompressori). Lyhenne alettiin tulkita hieman eri tavalla: "Twincharged Stratified Injection" (double boost, kerroksinen injektio).

Sittemmin Volkswagen on kehittänyt ja parantanut TSI-moottoreita, jotka eroavat ahtamiseen käytettävien kompressorien tilavuudesta ja lukumäärästä. Audi-autoissa tällaisia ​​yksiköitä kutsutaan edelleen nimellä TFSI.

TSI-moottoreiden toimintaperiaate ja niiden tärkeimmät erot

TSI-moottorit eroavat merkittävästi edeltäjistään (ilmakehän ja turboahdetut moottorit) seuraavissa indikaattoreissa:

• kahden kompressorin läsnäolo;
• parannettu jäähdytysjärjestelmä;
• vaihdettu polttoaineen ruiskutus;
• kevennetty moottorilohko;
• lisääntynyt teho.

Matalilla kierroksilla turboahdin ja mekaaninen ahdin toimivat yhdessä. Kun nopeus nousee yli 1700 rpm, mekaaninen ahdin kytkeytyy vain jyrkän kiihtyvyyden hetkinä ja jatkokehitys tapahtuu pelkän turboahtimen avulla. Kahden laitteen yhdistetty käyttö tarjoaa erinomaisen poiminnan ja nimellisvääntömomentin laajalla nopeusalueella sekä yksikön tasaisen ja vakaan toiminnan.

Video - Volkswagenin TSI-moottorin toimintaperiaate:

Toisin kuin perinteiset "turbo"-versiot, "nestejäähdytyksen" käsite ilmestyi TSI-moottoreihin. Jäähdytysjärjestelmän putket kulkevat välijäähdyttimen läpi, minkä ansiosta pääilma pakotetaan sylintereihin. Paineilmaisin nousee korkeammaksi, mikä johtaa polttokammion tasaiseen täyttymiseen palavalla seoksella ja dynamiikan lisääntymiseen.

Polttoaine syötetään TSI-moottoreiden sylintereihin "suoraan" (polttoainekiskon ohittaen), missä se sekoittuu ilmaan kerroksittain. Palaminen tapahtuu korkealla hyötysuhteella. Tällainen ruiskutusjärjestelmä mahdollisti tehon lisäämisen ja.

Uusi moottori on keventynyt lähes 14 kg. Tämä saavutettiin käyttämällä uutta lohkon ja pään sijoitussuunnittelua. Nokka-akselit ja jotkut muut osat painavat myös vähemmän kuin edeltäjänsä.

Suuruusluokkaa korkeampi ja tämän sarjan moottoreiden suorituskyky. Esimerkiksi 1,2 litran yksikön teho on 102 hv, kun taas saman tilavuuden tavanomaisella turboahdetulla moottorilla tämä luku on vain 90 hv.

Hyödyt ja haitat

Saksalaisten moottoreiden tärkeimmät edut ovat:

• korkea suorituskyky;
• kannattavuus;
• "turbojen" puuttuminen millään kierrosluvulla ja kiihdytyksen aikana;
• ympäristöystävällisyys. TSI-moottoreiden CO 2 -indeksi on useita kertoja pienempi kuin ilmakehän moottoreiden;
• alhaisemmat tulliselvityskustannukset;
• runsaasti viritysmahdollisuuksia. Moottoreiden tehostaminen on melko yksinkertaista.

TSI:n haittana on niiden korkea herkkyys ja lisääntyneet huoltotarve. Moottorit tarvitsevat kunnioittavaa hoitoa, kulutusosien (öljyt, suodattimet jne.) toistuvaa vaihtoa, korkealaatuisen polttoaineen käyttöä. Tällaisten voimayksiköiden korjaus on myös kallista.

Ongelmia TSI-moottoreissa

Tämän sarjan moottoreiden suurin päänsärky on ajoituskäyttö. Ketjun ennenaikainen venyminen ja kuluminen voivat aiheuttaa sen liukumisen ketjupyörän hampaiden yli ja vaurioittaa venttiilejä ja mäntiä. Jännityssäädin ei herätä luottamusta, jonka epäonnistuminen johtaa samoihin ongelmiin.

Uusissa 1,2- ja 1,4-litraisissa EA211-sarjan moottoreissa ei ole ajoitusongelmia. Näiden moottoreiden ketjut korvataan hammashihnoilla.

Toinen YTE-ongelma on korkea öljynkulutus. Valmistaja asetti eri versioille virtausnopeudeksi 0,5 - 1 l / 1000 km. Usein tällaisen voiteluaineiden kulutuksen seurauksena kynttilät tukkeutuvat.

Video - ongelmien joukossa auton omistajat huomaavat usein käynnissä olevan TSI-moottorin epätavallisen äänen ja lisääntyneen öljynkulutuksen:

Autoilijoiden arvostelut

TSI-moottoreilla varustetut autot ovat kulkeneet teillämme satoja tuhansia kilometrejä olemassaolonsa aikana, ja sillä välin niiden omistajille on muodostunut tiettyjä mielipiteitä luotettavuudesta ja helppokäyttöisyydestä.

Päinvastoin, matkat lyhyillä matkoilla (etenkin kylmällä säällä) eivät osoittautuneet kovin suotuisiksi, koska yksiköt vaativat pitkän ja täydellisen lämmitysjakson, mikä on mahdollista vain ajettaessa. Useimmat autoilijat eivät suosittele saksalaisen uutuuden ostamista toimimaan pohjoisilla alueilla.

Autojen omistajat pääsivät lähes yksimieliseen yhteisymmärrykseen tarpeesta käyttää vain laadukkaita kulutusosia ja polttoainetta. Lisäksi monet neuvovat niin usein kuin mahdollista - 5-7 tuhannen kilometrin välein, ja jos moottorissa on ylimääräisiä ääniä ja rätimiä, he suosittelevat ottamaan yhteyttä huoltoon viipymättä.

Jos vikaa ei havaita ja korjata ajoissa, jos se pahenee, lisäkorjaukset voivat osoittautua kannattamattomiksi. Tällaisten tapausten surullinen tulos on moottorin täydellinen vaihto, mikä on melko kallista.

Saksasta käsin kannattaa tutustua sen huoltohistoriaan huolellisesti. Jos öljynvaihto suoritettiin suurella aikavälillä (40 - 50 tuhatta km), on parempi olla ostamatta tällaista konetta.

Useimmille ihmisille vastaus kysymykseen, mikä on TSI-moottori, on puhtaasti spekulatiivinen. Siitä huolimatta ihmiset ostavat auton ajaakseen sillä mieluiten mukavasti, eikä siksi, että tutkitaan harkiten auton sisäosia ja pohditaan toimintaperiaatteita. Kuitenkin toisaalta tällainen kysymys kannattaa kysyä ainakin tietääkseen, mistä ostaessa maksaa rahaa, mitä ongelmia siitä voi odottaa ja mitä bonuksia siihen liittyy.

Lisäksi tämäntyyppinen moottori on yksi menestyneimmistä Volkswagenin ehdottamista teknisistä ratkaisuista. Ja pakko myöntää, että saksalaiset eivät tarjonneet suurelle yleisölle huonoja asioita autoteollisuudessa (heillä luultavasti oli epäonnistuneita ideoita, mutta ne jäivät puhtaasti perheasiaksi, eivät olleet julkisesti esillä).

Mikä on TSI-moottori, voidaan ymmärtää yksinkertaisesti tämän lyhenteen dekoodauksesta. Turbo Stratified Injection, jos se tulkitaan kirjaimellisesti, tarkoittaa suoraa kerrostettua bensiinin ruiskutusta, johon liittyy turboahdin. Muuten, lyhenne on rekisteröity tuotemerkki. Ja jos se löytyy toisen merkin autoista, se kertoo vain, että itse ideaa käytettiin moottorin luomiseen.

Kuinka se toimii?

TSI-moottorin suunnittelun nerokkuus näkyy siinä, että se on varustettu kaksoisahtimella. Moottorissa on sekä turboahdin että mekaaninen ahdin. Kumpi niistä tulee käyttöön, riippuu moottorin käyntinopeudesta. Prosessi voidaan jakaa 4 vaiheeseen.

Tyhjäkäynti - jopa 1000 rpm. Tehoa ei ole ollenkaan. Ahdin-mekaniikka on poissa käytöstä, prosessia säätävä ja ohjaava pelti on auki. Koska kaasun pakokaasu on pieni (ja vastaavasti myös sen energia), turboahdin ei tule mukaan.

Liikevaihto ylittää 1000, mutta ne eivät ole vielä kasvaneet 2400:aan. Pelti sulkeutuu, mekaaninen ahdin alkaa toimia, jolloin syntyy 0,17 MPa ahtopaine. Turbo on mukana vain luomaan hieman ylimääräistä ilmanpuristusta.

2400-3500 rpm Turboahdin on pääosin käytössä. Paine nousee 0,25 MPa:iin. Mekaaninen ahdin periaatteessa nukkuu ja liittyy turboon vain silloin, kun tarvitaan lisää tehoa. Esimerkiksi kovan kiihdytyksen aikana.

Kun moottori kiihtyy yli 3500 rpm, mekaniikka kytkeytyy kokonaan pois, eikä ahdin osallistu moottorin toimintaan. Pelti-säädin pysyy auki-asennossa. Samaan aikaan ahtopaine laskee jonkin verran niin, että ja tässä toimintatilassa on 0,18 MPa nopeudella 5500 rpm.

Huomioimme myös vahvistetun jäähdytysjärjestelmän kahdessa piirissä: toinen vastaa sylinterilohkon lämpötilasta, toinen pitää sen pään normaalialueella. Jälkimmäisen ylikuumenemisen estämiseksi on varustettu ylimääräinen sähköinen vesipumppu, joka ohjaa vettä erillisen piirin läpi vielä 15 minuuttia moottorin sammuttamisen jälkeen.

Kaikkien näiden temppujen ansiosta polttoainetaloutta on havaittavissa, päästöt vähenevät ja moottorin käyttöikä pidentyy merkittävästi.

Saksalaiset huolehtivat myös äänieristyksestä: moottori on pakattu lisäkoteloon, joka on valmistettu ääntä vaimentavasta vaahdosta, ja kaikki kaasuvirrat, sekä saapuvat että lähtevät, johdetaan äänenvaimentimien läpi.

Mistä voi valittaa?

TSI-moottorin edut jäävät jonkin verran haittojen varjoon. Ensinnäkin se vaatii poikkeuksellisen korkealaatuisia kulutusosia ja ennen kaikkea bensiiniä, joka, kuten tiedätte, ei ole halpaa. On suositeltavaa olla laiminlyömättä määrättyä säännöllistä huoltoa. palvelut.

Toiseksi talviongelmat: tyhjäkäynnillä moottori ei voi lämmetä. Sinun on saatava käyttölämpötila liikkeellä, liikkeellä. Ihmiset, jotka käyttävät autoa pääasiassa "koti - työ" -reitillä, joutuvat tottumaan matkustamon viileyteen, jolla on hyvät miinukset yli laidan: liesi yksinkertaisesti ajaa kylmää ilmaa moottorista. Samaan aikaan autotehtaan kanssa ei tule ongelmia, liike voidaan aloittaa melkein heti sytytysvirran kytkemisen jälkeen.

Ei kuitenkaan muita ongelmia ja vaikeuksia, ehkä yksikkö ei toimita. Voimme sanoa, että teho ja luotettavuus - sitä Volkswagenin TSI-moottori on.

Tänään kerromme, mitä nämä kolme kirjainta TSI tarkoittavat, jotka ovat Volkswagen-konsernin patentoitu tavaramerkki.
TSI-moottori tarkoittaa Turbo Stratified Injection - turboahdin ja kerrosruiskutus.

TSI ovat bensiinimoottoreita, joissa on kaksoisturboahdin, joka koostuu mekaanisesta kompressorista ja turboahtimesta sekä suoraruiskutusjärjestelmästä. Mekaaninen kompressori ja turboahdin sijaitsevat moottorin vastakkaisilla puolilla.
Näiden laitteiden yhdistetty käyttö mahdollistaa nimellisvääntömomentin toteuttamisen useilla moottorin kierrosnopeuksilla.

Kaksi turboajoa.

1 - paineanturi imusarjassa ilman lämpötila-anturilla
2 - kompressorikäyttö
3 - mekaaninen ahdin
4 - ohjauspelti
5 - ilmansuodatin
6 - imusarjan paineanturi ilman lämpötila-anturilla
7 - imusarja
8 - kaasuventtiili
9 - magneettikytkin
10 - ahtopaineanturi ilman lämpötila-anturilla
11 - välijäähdytin
12 - ahtopaineen säätöventtiili
13 - tyhjiökäyttö
14 - pakosarja
15 - katalysaattori
16 - turboahdin
17 - ohitusventtiili
18 - turboahtimen kierrätysventtiili
A - ilma
B - pakokaasut

Koko TSI-moottorin ero on se, että mekaaninen kompressori käy matalilla kierroksilla, kun taas turboahdin käy korkeilla kierroksilla. Tämän ansiosta polttoainetta kuluu vähemmän ja pienellä moottorikoolla voidaan saavuttaa korkea tuotto.
Yksinkertaisen volkswagen-turbomoottorin, jonka tilavuus on 1,2 litraa, tuotto on 90 hv, ja TSI voi tuottaa noin 102 hv samalla tilavuudella. Ja mikä tärkeintä, TSI:ssä ei ole tehohäviöitä millään kierrosluvulla, sillä moottori vetää autoa suurella potentiaalilla.

Nyt ahtauksen periaatteista.

Kaikki riippuu moottorin kierrosten määrästä.

Jopa 1000 rpm - vapaasti hengittävä
1000 - 2400 rpm - mekaaninen ahdin kytkeytyy päälle
2400 - 3500 rpm - sekä mekaaninen kompressori että turboahdin toimivat samanaikaisesti
ja yli 3500 rpm - vain turboahdin toimii

Tältä näyttää mekaaninen ahdin, kuten Roots.

Se tarjoaa auton pidon alhaisilla kierroksilla, mikä usein puuttuu turbomoottoreista.

1 - tyhjiökäyttö
2 - solenoidiventtiili ahtopaineen säätöön
3 - pakosarja
4 - ahtoilmajäähdytin
5 - imusarja
6 - imusarjan paineanturi ilman lämpötila-anturilla
7 - kaasumoduuli
8 - ahtopaineanturi ilman lämpötila-anturilla
9 - turboahtimen kierrätysventtiili
10 - ilmansuodatin
11 - turboahdin
12 - ohitusventtiili
A - ilma
B - pakokaasut

Turboahtimen rakenne varmistaa, että nimellisvääntömomentti saavutetaan myös alhaisilla moottorin kierrosnopeuksilla ja pysyy laajalla alueella (1500-4000 rpm). Turboahtimen erinomaiset ominaisuudet saadaan minimoimalla pyörivien osien hitaus: turbiinin ja kompressorin siipipyörän ulkohalkaisija pienenee.

Ahtimen toiminta-alueet.

Sininen alue on mekaanisen ahtimen vastuualue, vihreä alue turboahtimen ja sininen alue on heidän yhteisen työnsä alue.

Mainittiin myös, että moottorissa on suoraruiskutusjärjestelmä.
Ruiskutus kulkee 6-suihkusuuttimen läpi, ja suurin ruiskutuspaine on jopa 150 bar. Ja tästä huolimatta TSI-moottoreille on ominaista korkea polttoainetehokkuus.

Tällaisen kehityksen avulla oli mahdollista vähentää polttoaineen kulutusta ja vähentää haitallisten kaasujen päästöjä.
Tällä tekniikalla varustetut moottorit nimettiin "Vuoden moottoriksi" vuosina 2006, 2007 ja 2008 arvostetuimmassa teknisessä kilpailussa "Vuoden moottori".

No, kuten aina, yritämme kertoa kaiken sinulle niin selkeästi, että kaikki sivuston käyttäjät ovat teknisesti taitavia, joten esittelemme yksityiskohtaisen videon TSI-moottorista.

Varmasti monet kiinnittivät huomiota autoihin, joissa oli "salaperäinen" merkintä TSI.

Lisäksi tämä lyhenne on tyypillinen Volkswagen-merkkisten autojen lisäksi myös muille VAG:iin (Volkswagen Audi Group) kuuluville autoille - Audi, Skoda, Seat ...

Mitä tämä merkintä tarkoittaa tällaisen auton kuljettajalle?

Tästä artikkelista opit:

TSI-dekoodaus

Lyhenne TSI tulee sanoista Twincharger Stratified Injection, joka tarkoittaa kaksoisladattua moottoria kerros- tai suoraruiskutuksella.

TSI-moottorin rakenne on monimutkaisempi kuin perinteisellä moottorilla. Suhteellisen pienestä ja hyvästä tehoreservistä huolimatta TSI-moottori on taloudellisempi ja luotettavampi.

Tällaisen moottorin tärkein erottuva piirre on kaksivaiheinen tehostin - ensimmäinen "vaihe" on mekaanisella käyttövoimalla varustettu ahdin ja toinen "vaihe" on turboahdin.

Mekaaninen kompressori toimii jopa 2,4 tuhatta kierrosta. Ilmavirran imupelti avautuu kokonaan, kun pyörimisnopeus ylittää 3,5 tuhatta kierrosta minuutissa. Silloin voimakas ilmavirta tulee turboahtimeen ja suurin vääntömomentti saavutetaan.

On TSI-moottoreita, joihin on asennettu painike talviajon valitsemiseksi. Tämä tila eliminoi pyörien luiston moottorin pehmeämmän toiminnan vuoksi.

Mitä etuja tekee

TSI-moottorin hyötysuhde yhdistettynä sen vahvaan tehoon ansaitsee erityistä huomiota. Voimayksikkö antaa autolle aina hyvän dynamiikan kahden ahtimen ansiosta kerralla, sillä laajalla nopeusalueella voit saavuttaa maksimivääntömomentin.

Mekaanisen kompressorin ja turbiinin yhdistelmän avulla voit ylläpitää vetovoimaa mahdollisimman paljon pitkän kierrosjakson aikana. Tässä tapauksessa mekaaninen kompressori toimii itsenäisesti alhaisilla nopeuksilla ja yhdessä - keskinopeuksilla.

Seuraava yhtä tärkeä etu on alhainen CO2-päästötaso. On syytä mainita, että "TSI" valittiin vuoden parhaaksi "vihreäksi" moottoriksi.

"TSI" -linjan muiden lukuisten etujen joukossa on syytä korostaa niiden riittävää luotettavuutta ja suhteellisen korkeaa resurssia.

Mitkä ovat haitat

Kuten kaikilla, TSI-moottorilla on joitain haittoja. Ei pidä unohtaa, että useimmat nykyaikaiset turboahdetut VW-moottorit ovat erittäin vaativia polttoaineen ja öljyn laadulle. TSI-moottori ei ollut poikkeus; normaalia toimintaa varten se tarvitsee vain korkealaatuista polttoainetta ja.

Lisäksi TSI-moottori edellyttää, että omistaja noudattaa tiukasti ajoneuvon asiakirjoissa määrättyjä turbomoottorien käyttöä koskevia sääntöjä.

Lisäksi TSI-moottori voi aiheuttaa epämukavuutta talvella. Syynä on se, että perheen TSI-moottorilla on alhainen lämmönsiirto ja se ei käytännössä lämpene tyhjäkäynnillä kylmänä vuodenaikana. Yleensä tämän moottorin optimaalinen lämpötilajärjestelmä saavutetaan vain ajon aikana tietyn ajan kuluttua.

Mutta kolikolla on toinenkin puoli, jo positiivinen - tällainen moottori ei ole altis ylikuumenemiselle edes äärimmäisessä kuumuudessa pitkässä liikenneruuhkassa. Tämä ominaisuus voi kuitenkin aiheuttaa epämukavuutta TSI-moottorilla varustetun auton käytön aikana lyhyillä matkoilla: lämmittämätön moottori tarkoittaa lämmittämätöntä sisätilaa, koska perinteinen "liesi", joka käyttää moottorin pakkasnestettä työssään, on tehoton.

Mutta VW:n insinöörit ennakoivat kaikki nämä vivahteet luomalla kaksipiirisen jäähdytysjärjestelmän kahdella termostaatilla: yksi piiri jäähdyttää kuumemman sylinterinkannen, toinen - muun voimansiirtolohkon.

TSI-moottorin käyttöiän pidentämiseksi turbiinia jäähdytetään omalla järjestelmällään, johon kuuluu sähkökäyttöinen vesipumppu, joka jatkaa jäähdytysnesteen käyttöä vielä 15 minuuttia moottorin pysähtymisen jälkeen.

TSI-merkinnällä varustetuissa autoissa konepellin alla on erityinen sydän. Tämä on moottori, jossa Volkswagenin suunnittelijat ovat soveltaneet uusinta teknologiaa ja tutkimusta toteuttaen ne sarjakoneissa muuttaakseen tämän tyyppisten moottorien ominaisuuksia.

Mitä YTE-moottorin määritelmä tarkoittaa?

Viime aikoina moniin autoihin on ilmestynyt uusi TSI-merkintä. Tämä lyhenne viittaa uudentyyppiseen automoottoriin, jolla on parannettu rakenne. Lyhenne TSI, joka voidaan tulkita nimellä Turbo Stratified Injection, kun se käännetään venäjäksi, se voidaan ilmaista suunnilleen nimellä "Turbo Layered Fuel Injection". Käyttämällä tätä TSI-moottoreiden polttoaineen syöttöperiaatetta valmistaja onnistui saavuttamaan korkean työn laadun moottoreiden käytön aikana.

TSI-moottoreiden pääominaisuus on paineistusjärjestelmien päällekkäisyys mekaanisen kompressorin ja turbiinin ahtimen kanssa. Tämä muotoilu mahdollistaa kaikkien moottorirobottien moodien korkean suorituskyvyn ja merkittävien polttoainesäästöjen saavuttamisen mahdollisuudesta vaihdella polttoaineen ruiskutusmuotoja, minkä ansiosta on mahdollista saavuttaa korkea hyötysuhde.

Tällaisissa moottoreissa on sellaisia ​​​​peruskäyttötapoja:

Kompressorin tehostusalue tarpeen mukaan.

Moottorin kierrosnopeuksilla 3500 asti, tarvittaessa kytketään kompressori. Kaikki tämä on välttämätöntä, kun moottori käy jatkuvasti tässä tilassa ja seuraa sitten voimakasta kiihdytystä. Turboahtimen inertia johtaa tarvittavan paineen (ns. "turbo kuoppa") luomisen viivästymiseen. Siksi tähän on kytketty kompressori, joka luo mahdollisimman lyhyessä ajassa tarvittavan tulopaineen.

Kompressorin jatkuva tehostusalue.

Mekaaninen kompressori on jatkuvasti päällä tyhjäkäynnistä 2400 kierrokseen asti. Tällä nopeuserolla kompressorin ahtopainetta säätelee imusarjaan asennetun pellin ohjausyksikkö.

Vain turbotehostusalue.

Kun moottorin kierrosluku on yli 3500, silloin turbiinin ahdin voi yksin luoda tarvittavan paineen. Tässä tapauksessa ilman ahtopainetta ohjaa ahtopainetta rajoittava solenoidiventtiili.

Dual Boost -järjestelmän lisäksi TSI-moottorin ominaisuus on moottorin jäähdytysjärjestelmän erityispiirteet. Siinä on kaksi jäähdytyspiiriä: sylinterinkansi turbiinilla ja sylinterilohko välijäähdyttimellä.

Moottorin pääkomponentit, parannus on tapahtunut

Volkswagen-konsernin suunnitteluosasto pystyi toteuttamaan tehtävän lisätä moottorin tehoa lisäämättä merkittävästi sen tilavuutta ja painoa, ylläpitää polttoainetehokkuutta.

Rakenteellisesti TSI-moottorissa on ominaisuuksia verrattuna muihin moottoreihin, nimittäin kaksoisruiskutus - mekaaninen kompressori ja turboahdin. TSI-moottori perustui nelisylinteriseen voimayksikköön, joka oli varustettu peräkkäisellä polttoaineen ruiskutusjärjestelmällä, Roots-tyyppisellä mekaanisella ahtimella ja turboahtimella.

Jäähdytysjärjestelmän jakaminen kahteen osaan (yksi jäähdyttää moottorin päätä ja pakosarjaa ja toinen - sylinterilohko ja nestemäinen välijäähdytin) mahdollistaa pakotetun ilman tehokkaan jäähdytyksen.

Kun autolle määriteltiin yksi tärkeimmistä prioriteeteista - pienemmillä tilavuuksilla, suurimmalla tehotiheydellä - suunnitteluajatus syntyi ajatukseen superlatauksesta. Miksi moottori tarvitsee kaksi tehostusjärjestelmää?

Jokaisella järjestelmällä erikseen on haittapuolensa. Niin, turbo ei toimi alhaisilla nopeuksilla. Normaalia toimintaa varten moottoria tulee pyörittää 3000 rpm:iin, eli pitää koko ajan suuria nopeuksia vikojen välttämiseksi (ns. turbokuopat). Suurilla nopeuksilla mekaanisen kompressorin hyötysuhde laskee, mutta alhaisilla nopeuksilla se antaa moottorin toimia täydellä teholla. Ohimenevissa olosuhteissa molemmat järjestelmät kopioivat toisiaan, mikä antaa positiivisen tuloksen, mikä mahdollistaa suurimman vääntömomentin poistamisen moottorista. Ensimmäiset olivat mekaanisia (pakotettuja) ahtimia, joita käytetään moottorin kampiakselilla.

Mutta pakokaasujen vaikutuksesta turbiinilla toimiva ahdin on saanut enemmän käyttöä autoteollisuudessa. Kun kuormitus ja kierrosten lukumäärä muuttuvat, moottorin ECU laskee, kuinka paljon ilmaa tarvitaan halutun vääntömomentin luomiseen, ja menee sylintereihin. Tässä tapauksessa se määrittää, toimiiko turbiinipuhallin itse vai pitäisikö toimintaan lisätä mekaaninen kompressori.

TSI-moottoreilla on useita toiminta-alueita:

Luonnollisesti hengittävä minimikuormituksella.

Vapaasti hengittävässä tilassa ohjausluukku on täysin auki. Moottoriin tuleva ilma tulee turboahtimen läpän kautta, jota ohjaa säätöyksikkö. Tällä hetkellä turbiinin ahdin toimii jo pakokaasujen vaikutuksen alaisena. Niiden energia on niin merkityksetöntä, että syntyy vähimmäispaine. Tässä tapauksessa kaasuventtiili avataan kuljettajan pyynnöstä (painamalla kaasupoljinta) ja sylinterien sisääntuloon syntyy tyhjiö.

Mekaaninen kompressori ja turbiinipuhallin suurille kuormille ja nopeuksille 2400 rpm asti.

Tällä alueella käytettäessä ilmamäärän pelti on kiinni tai hieman raollaan säätelemään imusarjan painetta. Tässä tapauksessa kompressori otetaan käyttöön magneettikytkimen kautta ja sitä käyttää kiilahihnakäyttö (se imee ilmaa ja puristaa sitä). Kompressori pakottaa paineilman turbiinin ahtimeen. Tämä puristaa ilmaa entisestään. Kompressorin ahtopainetta mitataan imusarjassa paineanturilla ja sitä muutetaan ohjausläpän ohjausyksiköllä. Kokonaisahtopaine mitataan ahtopaineanturilla kaasuventtiilin ollessa täysin auki. Sylinterien sisääntulossa syntyy jopa 2,5 baarin paine.

Turbiinin ahtimen ja mekaanisen kompressorin toiminta suurilla kuormilla ja nopeuksilla 2400-3500 rpm.

Kun moottori käy tässä tilassa (esimerkiksi vakionopeudella), ahtopaine syntyy vain turbiinin ahtimen avulla. Kiihdytettäessä turbiini toimisi viiveellä eikä pystyisi luomaan tarvittavaa ilmanpainetta ajoissa (turbo-kuoppa saattaa esiintyä). Mutta tämän poissulkemiseksi moottorin ohjausyksikkö yhdistää kompressorin sähkömagneettisen kytkimen kautta. Tämä muuttaa säätöläpän asentoa ja luo vastaavan ahtopaineen. Joten mekaaninen kompressori auttaa turboahdinta luomaan tarvittavan ilmanpaineen moottorin pyörittämiseksi.

Työskentele turbiinin ahtimen kanssa.

Kun moottorin kierrosluku on yli 3500 rpm, turbiini itse voi luoda tarvittavan ilmanpaineen missä tahansa kuormituksen kohdassa. Tässä tilanteessa ilmansyöttöä säätävä pelti on täysin auki ja raitista ilmaa virtaa suoraan turboahtimeen. Näissä olosuhteissa pakokaasujen paine riittää turbiinin ahtimen luomaan tehostukseen tarvittavan paineen. Se on kuitenkin täysin avoin. Sisääntulo on paineistettu 2,0 baariin asti. Turboahtimen kehittämä paine mitataan ahtopaineanturilla ja sitä ohjataan ahtopaineen säätöventtiilillä.

Kaksoisahtaminen on mekaanisen kompressorin + turbiiniahtimen samanaikainen käyttö. Kompressori on mekaaninen ahdin, joka on kytketty sähkömagneettisen kytkimen kautta.

Mekaanisen kompressorin edut:

- vaaditun paineen nopea ruiskutus imusarjaan;

Suuremman vääntömomentin luominen alhaisilla moottorin kierrosnopeuksilla;

Sen yhteys tapahtuu pyynnöstä;

Se ei vaadi ylimääräistä voitelua ja jäähdytystä.

Mekaanisen kompressorin haitat:

- voimanotto moottorista,

Ahtopaine syntyy kampiakselin nopeuden mukaan ja sitä säädetään sitten, samalla kun taas menetetään osa tehdystä työstä.

Pakokaasut käyttävät jatkuvasti turboahdinta.

Tämän yksikön edut: korkea hyötysuhde pakokaasujen energian käytön ansiosta. Turbiinin ahtimen huonot puolet:Pienellä moottorin iskutilavuudella syntyvä pakokaasumäärä ei riitä luomaan ahtopainetta alhaisilla moottorin kierrosnopeuksilla ja luomaan suurta turbiinin vääntömomenttia, korkean lämpötilan kuormitusta.

Yhdistetyn ahtojärjestelmän avulla, toisin sanoen yhdistämällä klassinen turboahdin ja mekaaninen, TSI-moottorin luojat saavuttivat maksimaalisen tehon kaikissa moottorin toimintatiloissa.

Jäähdytysjärjestelmä

Klassinen jäähdytysjärjestelmä on yksipiirinen. TSI-moottorirobottien tehokkuuden lisäämiseksi suunnittelijat jakoivat moottorin jäähdytysjärjestelmän kahteen piiriin parantaakseen moottorin ja sen järjestelmien laatua.

Jäähdytysjärjestelmä oli jaettu kahteen moduuliin: yksi piiri palvelee pakosarjaa ja moottorin päätä (kuuma), toinen (kylmä) jäähdyttää sylinterilohkoa ja ahtoilmaa välijäähdyttimessä. Näissä moottoreissa on vesivälijäähdytin, joka korvasi ilmajäähdyttimen. Tästä johtuen sylintereihin ruiskutettavalla ilmalla on korkeampi paineilmaisin. Tämän modernisoinnin tuloksena on polttokammioiden tasainen täyttö polttoaine-ilma-seoksella ja ajoneuvon dynamiikan lisääntyminen. Joten jo nopeudella 1000 - 1500 saamme vääntömomentin noin ilmoitetun luvun 210 Nm.

Kaksipiirinen jäähdytysjärjestelmä on järjestelmä, jossa sylinterilohkon ja lohkon pään ääriviivat erotetaan toisistaan. Sylinterin kannessa jäähdytysneste liikkuu pakosarjasta imusarjaan. Näin ollen yhtenäinen lämpötilajärjestelmä säilyy. Tätä suunnittelujärjestelmää kutsutaan poikittaisjäähdytykseksi. Jäähdytysjärjestelmään on myös tehty seuraavat muutokset:

- termostaatti on kaksivaiheinen;

Turbiinin jäähdyttämiseksi moottorin ollessa sammutettuna asennetaan jäähdytysnesteen kierrätyspumppu;

Turbiinin ahtimessa on pakkojäähdytys.

Noin kolmasosa moottorin jäähdytysnesteestä menee sylinterilohkoon ja loput 2/3 sylinterinkanteen polttokammioihin. Kaksipiiriisen jäähdytysjärjestelmän edut:

- sylinterilohko lämpenee nopeammin, lämpötila nousee 95 °:een lohkoon jääneiden osien vuoksi;

Vähentynyt kitka kampimekanismissa sylinterilohkon kohonneen lämpötilan vuoksi;

Polttokammioiden jäähdytyksen parantaminen johtuen lämpötilan laskusta noin 80 ° lohkon päässä; täten saavutetaan parannettu täyttö, samalla kun räjähdyksen mahdollisuus pienenee.

Jäähdytysjärjestelmän ominaisuus on termostaatilla varustettu jäähdytysnesteen jakajakotelo, jossa on kaksi vaihetta. Tällaisella jäähdytysnestemäärällä suurilla moottorin kierrosnopeuksilla jäähdytysjärjestelmässä esiintyy lisääntynyttä painetta. Näissäkin olosuhteissa kaksivaiheinen termostaatti avautuu asetettuna aikana halutun lämpötilan mukaan.

Kun asennetaan yksiportainen termostaatti, olisi tarpeen voittaa korkea paine ja siirtää isoa termostaattilevyä. Ja siksi vastavoimien vuoksi termostaatti saattoi avautua vain korkeassa lämpötilassa.

Kaksivaiheisessa termostaatissa, kun avautumislämpötila saavutetaan, pieni levy avautuu ensin. Pienen alueen ansiosta levyyn vaikuttavat voimat ovat pienemmät ja termostaatti avautuu tiukasti lämpötilan mukaan. Tietyn kurssin ohitettuaan pieni levy alkaa vetää isoa ja avaa kokonaan suuren jäähdytysnesteen kanavan.

Kun TSI-moottori lämpenee, tämä järjestelmä mahdollistaa moottorin käyttölämpötilan ylläpitämisen määritettyjen parametrien mukaisesti ja vähentää polttoaineen kulutusta ja haitallisia päästöjä. Lämpenemisen parantamiseksi ja ylikuumenemismahdollisuuksien vähentämiseksi on välttämätöntä jäähdyttää kuumaa sylinterinkantta voimakkaasti. Samanaikaisesti jäähdytysnesteen määrä lohkopäässä on kaksi kertaa sylinterilohkossa olevan nesteen määrä, ja termostaatit avautuvat vastaavasti 95 ° ja 80 ° lämpötilassa.

Turbiinia suojaa ylikuumenemiselta ylimääräinen sähkökäyttöinen apuvesipumppu, joka saa nesteen kiertämään erillisessä piirissä moottorin ollessa sammutettuna jopa 1/4 tunnin ajan. Tällä toimintaperiaatteella TSI-moottorin turbiiniahtimen käyttöikä pitenee merkittävästi.

Polttoaine syötetään säädettävän polttoaineen ruiskutusjärjestelmän kautta. Tämän järjestelmän etuna on, että sähköinen polttoainepumppu, kuten korkeapaineinen polttoainepumppu, toimittaa niin paljon bensiiniä kuin moottori tarvitsee. Näin polttoainepumppujen sähköinen ja mekaaninen teho pienenee ja polttoainetta säästyy.

Suoraa polttoaineen ruiskutusta varten suuttimet asennetaan suoraan sylinterinkanteen. Korkeassa paineessa polttoainetta ruiskutetaan niiden kautta sylintereihin. Injektoreiden päätehtävä:he ovat velvollisia ruiskuttamaan ja tarkoituksenmukaisesti syöttämään bensiiniä sylintereihin vähimmäisajassa.

Kylmää moottoria käynnistettäessä TSI-moottori käyttää kaksoisruiskutusta. Tämä tehdään katalysaattorin lämmittämiseksi moottoria käynnistettäessä. Ensimmäinen kerta imuiskun aikana ja toinen - kun moottorin kampiakseli pyörimisen aikana ei saavuttanut noin 50 ° yläkuolopisteeseen. Moottorin käydessä normaaleissa olosuhteissa polttoainetta syötetään imutahdin aikana jakaantuen tasaisesti palotilaan. TSI:ään asennetuissa suuttimissa on 6 kanavaa polttoaineen ruiskutusta varten.

Näin ollen yksittäisten suihkujen suunta ei salli palotilan elementtien kostuttamista, mikä tarjoaa paremman polttoaine-ilma-seoksen jakautumisen. Tässä tapauksessa polttoaineen ruiskutuspaineen maksimiarvo saavuttaa 150 baaria. Tämä mahdollistaa polttoaineseoksen korkealaatuisen valmistuksen ja luotettavan sumutuksen. Tässä tapauksessa polttoainetta riittää jopa maksimikuormituksilla.

TSI-moottoreissa polttoaine menee suoraan sylintereihin, ei imusarjaan, seoksen muodostuminen tapahtuu "kerroksisesti", ja samalla laadukas palaminen tapahtuu korkealla hyötysuhteella. Kaikki nämä tekijät mahdollistavat tehon hieman lisäämisen ja polttoaineenkulutuksen pienentämisen.

On huomattava, että insinöörien pyrkimykset vähentää sylinterilohkon painoa ovat tuottaneet tuloksia. 1,2 litran TSI-moottorilohko on valettu alumiinista. Verrattuna moottorilohkoon, joka on valmistettu harmaasta valuraudasta (tällaisia ​​sylinterilohkoja käytetään TSI-moottorissa, jonka tilavuus on 1,4 litraa), uusi sylinterilohko vähensi painoa 14,5 kg ja oli 19,5 kg. Uuden TSI:n 1,2 litran avolevymoottorilohkon rakenne on identtinen 1,4 litran TSI-moottorin kanssa. Tämän kaavion erityispiirre on, että sylinterilohkon sisäseinässä, jossa on vuoraukset, ei ole siltoja alueella, jossa sylinterilohko koskettaa lohkon päätä.

Tällä suunnittelulla on etunsa:

- Se vähentää ilmakuplien mahdollisuutta, kaksipiirisellä jäähdytyksellä varustetussa järjestelmässä ne voivat aiheuttaa ongelmia ilman poistamisessa moottorin jäähdytysjärjestelmästä.

Kokoamalla sylinterilohko ja sylinterinkansi yhdeksi yksiköksi sylinterin muodonmuutoksia pienennetään ja ne muodostavat yhtenäisemmän rakenteen verrattuna suljettuun levy- ja uumarakenteeseen.

Kaikki tämä johtaa öljynkulutuksen vähenemiseen, koska männänrenkaat pystyvät paremmin kompensoimaan muodonmuutoksia. Sylinterilohkoon on asennettu neljä holkkia, jotka on valettu harmaavaluraudasta profiloidulla ulkopinnalla. Tämä profiili parantaa sylinterilohkon ja sylinterivaipan välistä yhteyttä, mikä vähentää sylinterilohkon muodonmuutoksia. Tämä teknologinen ratkaisu mahdollisti hihojen ja alumiinilohkon välissä esiintyvän lämmön epätasaisen jakautumisen vähentämisen.

TSI-moottorin edut

TSI-lyhenteellä varustettujen moottoreiden etuja ovat:

1. Suunnittelutehokkuus (minimaalinen polttoaineenkulutus tuottaa suurimman vääntömomentin laajemmalla kierroslukualueella).

2. Moottorin painon ja iskutilavuuden pienenemisen ansiosta kitkahäviöt pienenevät merkittävästi.

3. Moottorin kuluttamaa polttoainetta säästyy.

4. Parantuneet polttoaineen palamisominaisuudet vähentävät haitallisten päästöjen määrää ympäristöön.

TSI ovat moottoreita, joissa on suoraruiskutusjärjestelmä ja kaksoisturboahdin (sisältää kompressorin ja turbiinin). Tällaiset moottorit ovat monimutkaisempia kuin perinteiset turboahdetut, mutta ne ovat luotettavampia, tehokkaampia ja taloudellisempia. Niissä ei käytännössä ole vikoja.

Näiden moottoreiden ominaisuus on kaksivaiheinen tehostin, joka koostuu turbiiniahtimesta ja mekaanisesti toimivasta kompressorista. TSI-moottori on täynnä viimeisintä tekniikkaa, mutta se vaatii asianmukaista huoltoa, jotta se pysyy luotettavasti käynnissä. Siksi on tarpeen käyttää korkealaatuisia kulutusosia ja nesteitä sekä suorittaa huolto ajoissa. TSI-moottoriin sisältyvät komponentit ja kokoonpanot sekä oikea-aikainen huolto ovat enemmän kuin kannattavia bensiinin säästöjen ansiosta.

Melun vähentämiseksi tässä moottorissa on ylimääräinen kotelo, joka on valmistettu ääntä vaimentavista materiaaleista.

Moottorin käyttö maassamme

Tämä moottori on suunniteltu toimimaan vain hyvällä polttoaineella ja vain erinomaisilla öljyillä, meidän on etsittävä hyvää polttoainetta.

TO TSI-moottoreiden haitat joita käytetään olosuhteissamme:

- korkeat laatuvaatimukset polttoaineille ja voiteluaineille - bensiinille, öljylle jne.;

Huolto, joka on suoritettava säännöllisesti ja vain valtuutetuissa huoltokeskuksissa;

Nämä moottorit ovat herkkiä alhaisille ympäristön lämpötiloille, mikä vaikeuttaa niiden käyttöä talvella.

Mutta kuljettajat, joilla on kokemusta TSI-moottoreiden käytöstä, huomaavat, että lämmittäminen joutokäynnillä ei ole välttämätöntä - voit aloittaa ajamisen ilman lämmitystä kylmällä moottorilla. TSI-moottorit, joissa on suoraruiskutusjärjestelmät sylintereissä ja kaksoisturboahdin, ovat perinteisiä moottoreita monimutkaisempia, mutta ne ovat luotettavampia, tehokkaampia ja taloudellisempia.

Yksi suurimmista haitoista on, että talvella moottori ei lämpene hyvin tyhjäkäynnillä. Ajon aikana moottori saavuttaa asetetun lämpötilan pitkään. Siksi kuljettajille, jotka ajavat lyhyitä matkoja, tämä aiheuttaa ongelman (sinun on ajettava lämmittämättömällä "uunilla" ja kestettävä kylmää ilmaa, joka puhaltaa lämmittimestä pakkasella). TSI-moottori ei aiheuta muita ongelmia.

On myös huomioitava lisääntyneet mekaaniset ja lämpökuormat, kaksinkertainen tehostus. Kaikki tämä pakottaa valmistajat työskentelemään jatkuvasti suunnittelun muuttamiseksi, joidenkin moottorin komponenttien ja kokoonpanojen vahvistamiseksi. Tämä vaikeuttaa tällaisten yksiköiden tuotantoa ja huoltoa.