TSI двигател - предимства и недостатъци

Често виждате на пътя автомобили със значката TSI и се чудите какво означава това? Тогава тази статия е за вас, ще разгледаме основите на структурата. TSI двигател, принцип на работа на двигателя с вътрешно горене, Предимства и недостатъци.

Обяснение на тези съкращения:

Колкото и да е странно, TSI първоначално означаваше Twincharged Stratified Injection. Следващият препис изглеждаше малко по-различно Turbo Stratified Injection, т.е. връзката към броя на компресорите беше премахната от името.

двигател ци

Какво е TSI двигател

TSI е модерна разработка, която се появи със затягането на екологичните стандарти за превозните средства. Характеристика на такъв двигател е нисък разход на гориво, малки литри двигател с вътрешно горене и висока производителност. Тази комбинация се постига благодарение на наличието на двойно турбокомпресор и директно впръскване на гориво в цилиндрите на двигателя.

Двойното турбокомпресор се осигурява от комбинираната работа на механичен компресор и класическа турбина. Такива двигатели са инсталирани в някои модели на Skoda, Seat, Audi, Volkswagen и други марки.

История на TSI двигателите

Разработването на двигател с директно впръскване с двойно турбокомпресор датира от първата половина на 2000-те години. Напълно работеща версия влезе в серията през 2005 г. Тази линия двигатели получи значителна актуализация едва през 2013 г., което показва успеха на разработката.

Ако говорим за съвременния TSI двигател, то първоначално това съкращение се използва за обозначаване на двигател с двойно турбокомпресор с директно впръскване (Twincharged Stratified Injection). С течение на времето това име беше дадено на силови агрегати с различно устройство. Така че днес TSI означава и турбокомпресор (една турбина) с послойно впръскване на бензин (Turbo Stratified Injection).

Характеристики на устройството и работата на TSI

Както вече беше отбелязано, има няколко модификации на двигателите TSI, следователно ще разгледаме особеността на устройството и принципа на работа, като използваме примера на един от популярните двигатели с вътрешно горене. При 1.4 литра такъв агрегат е в състояние да развие до 125 kW мощност (почти 170 конски сили) и въртящ момент до 249 Nm (достъпен в диапазона от 1750-5000 об/мин). При такива отлични показатели на сто, в зависимост от натоварването на автомобила, двигателят изразходва около 7.2 литра бензин.

Този тип двигатели са следващото поколение двигатели FSI (те също използват технология за директно впръскване). Бензинът се изпомпва от горивна помпа с високо налягане (горивото се подава под налягане от 150 атмосфери) през инжектори, чийто пулверизатор е разположен директно във всеки цилиндър.

В зависимост от желания режим на работа на агрегата се приготвя смес от гориво и въздух с различни степени на обогатяване. Този процес се следи от електронен блок за управление. Когато двигателят работи на празен ход до средната стойност на оборотите в минута. осигурено е стратифицирано впръскване на бензин.

Горивото се изпомпва в цилиндрите в края на хода на компресия, което увеличава степента на компресия, въпреки че задвижващият агрегат използва два въздушни вентилатора. Тъй като такъв дизайн на двигателя има голямо количество излишен въздух, той действа като топлоизолатор.

Когато двигателят работи гладко, бензинът се впръсква в цилиндрите при извършване на всмукателния ход. В резултат на това сместа въздух/гориво гори по-добре поради по-хомогенно образуване на смес.

Когато водачът натисне педала за газ, дроселната клапа се отваря максимално, което води до бедна смес. За да се гарантира, че количеството въздух не надвишава максималния обем за изгаряне на бензин, в този режим до 25 процента от изгорелите газове се подават към всмукателния колектор. Бензинът също се инжектира при всмукателния ход.

Благодарение на наличието на два различни турбокомпресора, двигателите TSI осигуряват отлично сцепление при различни скорости. Максималният въртящ момент при ниски обороти се осигурява от механичен компресор (тягата присъства в диапазона от 200 до 2500 об/мин). Когато коляновият вал се върти до 2500 оборота в минута, изгорелите газове започват да въртят работното колело на турбината, което повишава налягането на въздуха във всмукателния колектор до 2.5 атмосфери. Този дизайн прави възможно практически премахването на турбокомпресорите по време на ускорение.

Популярност на двигателите TSI от 1.2, 1.4, 1.8

TSI двигателите са придобили своята популярност с редица безспорни предимства. Първо, с малък обем потреблението намалява, докато тези автомобили не губят мощност оттогава тези двигатели са оборудвани с механичен компресор и турбокомпресор (турбина). При двигателя TSI е приложена технология за директно впръскване, която осигурява най-добро изгаряне и повишена компресия, дори в момента, когато сместа стане „долна“ (обороти до ~ 3 хиляди), компресорът работи, а на върха компресорът е вече не е толкова ефективна и следователно турбината продължава да поддържа въртящия момент. Тази технология на оформление избягва така наречения турбо-лаг ефект.

На второ място, двигателят е станал по-малък, следователно теглото му е намаляло, а след него и теглото на автомобила. Освен това тези двигатели имат по-нисък процент на емисии на CO2 в атмосферата. По-малките двигатели имат по-малко загуби от триене и следователно по-висока ефективност.

Обобщавайки, можем да кажем, че двигателят на TSI е намален разход с постигане на максимална мощност.

Общата структура е описана, сега нека преминем към конкретни модификации.

1.2 TSI двигател

1.2-литров TSI двигател

Въпреки обема, двигателят има достатъчно тяга, за сравнение, ако разгледаме серията Golf, тогава 1.2 с турбокомпресор заобикаля 1.6 атмосфери. През зимата се затопля по-дълго, разбира се, но когато започнете да шофирате, той се затопля много бързо до работна температура. По отношение на надеждността и ресурса има различни ситуации. За някои двигателят изминава 61 000 км. и всичко безупречно, но някой има 30 000 км. клапаните вече изгарят, но по-скоро изключение, отколкото правило, тъй като турбините са инсталирани при ниско налягане и нямат голям ефект върху ресурса на двигателя.

Двигател 1.4 TSI (1.8)

1.4-литров TSI двигател

Като цяло тези двигатели се различават малко по предимства и недостатъци от двигателя 1.2. Единственото нещо, което трябва да добавите е, че всички тези двигатели използват верига за синхронизация, което може леко да увеличи разходите за експлоатация и ремонт. Един от недостатъците на двигателите с ангренажна верига е, че не е препоръчително да се оставя на предавка по време на наклон, тъй като това може да доведе до изскачане на веригата.

2.0 TSI двигател

При двулитровите двигатели има такъв проблем като разтягане на веригата (типично за всички ТСОС, но по-често за тази модификация). Обикновено веригата се сменя на 60-100 хиляди километра, но трябва да се следи, критичното разтягане може да се случи по-рано.

Предлагаме на вашето внимание видео за TSI двигателите

Принцип на работа на двигателя 1,4 TSI

Доводи за и против

Разбира се, този дизайн не е просто почит към екологичните стандарти. TSI двигателят има много предимства. Тези двигатели са различни:

1. Висока производителност въпреки малки обеми;
2. Впечатляващо сцепление (за бензинови двигатели) вече при ниски и средни скорости;
3. Отлична икономичност;
4. Възможност за форсиране и настройка;
5. Висок показател за екологичност.

Въпреки тези очевидни предимства, такива двигатели (особено моделите EA111 и EA888 Gen2) имат редица значителни недостатъци. Те включват:

• Повишена консумация на масло (по-точно развива ресурса си по-бързо поради работата на турбината при изключително високи температури).
• Поради високия въртящ момент веригата за синхронизация се разтяга по-бързо, а в някои случаи просто се счупва.
• Горивото трябва да е с най-добро качество (инжекторите работят в пластов режим - оскъдна част от бензина се разделя на две-три части, същото може да се каже и за качеството на маслото).
• Поради работата на механичния компресор двигателят ще се загрява по-бавно.

Основни неизправности

Истинското главоболие за двигателите TSI е разтеглената или скъсана верига за синхронизация. както вече беше посочено, този проблем е следствие от висок въртящ момент при ниски обороти на коляновия вал. При такива двигатели с вътрешно горене се препоръчва да се проверява напрежението на веригата на всеки 50-70 хиляди километра.

В допълнение към самата верига, както амортисьорът, така и обтегачът на веригата страдат от висок въртящ момент и голямо натоварване. Дори ако прекъсването на веригата бъде предотвратено навреме, процедурата по подмяната му е доста скъпа. Но в случай на прекъсване на веригата, двигателят ще трябва да бъде ремонтиран и настроен, което води до още повече материални разходи.

Поради нагряването на турбината горещ въздух вече навлиза във всмукателния колектор. Също така, поради работата на системата за рециркулация на отработените газове, частици от неизгоряло гориво или маслена мъгла влизат във всмукателния колектор. Това води до карбонизация на дроселната клапа, пръстените за скрепване на маслото и всмукателните клапани.

За да бъде двигателят винаги в добро състояние, собственикът на автомобила трябва да спазва правилата за смяна на маслото и да купува висококачествена смазка. Освен това разходът на масло в двигателите с турбокомпресор е естествен ефект, създаден от нагорещена турбина, специална конструкция на буталото и висок въртящ момент.

За правилна работа на двигателя се препоръчва да използвате бензин с октаново число най-малко 95 като гориво (датчикът за детонация няма да работи). Друга особеност на двигателя с двойно турбо е бавното загряване, въпреки че това също е естественото му състояние, а не повреда. Причината е, че двигателят с вътрешно горене се нагрява много по време на работа, което изисква сложна система за охлаждане. И не позволява на двигателя да достигне по-бързо работна температура.

Някои от изброените проблеми са отстранени при третото поколение двигатели TSI EA211, EA888 GEN3. На първо място, това засегна процедурата за подмяна на веригата за синхронизация. Въпреки предишния ресурс (от 50 до 70 хиляди километра), подмяната на веригата стана малко по-лесна и по-евтина. По-точно веригата в такива модификации се заменя с колан.

Препоръки за употреба

Повечето от препоръките за поддръжка на двигателя на TSI са същите като при класическите задвижващи агрегати:

• Използвайте висококачествени смазочни материали и консумативи;
• Извършвайте поддръжка навреме;
• Следете състоянието на ангренажната верига (или ремъка, както в случая на трето поколение двойни турбо двигатели) и нейния обтегач;
• Напълнете с висококачествен бензин;
• Използвайте по-рядко спортно каране;
• Не се опитвайте бързо да наберете скорост на къси участъци от пътя, увеличавайки въртящия момент до максимум при ниски обороти.

Ако дългото загряване на двигателя е досадно, тогава, за да ускорите този процес, можете да закупите предварителен нагревател. Това устройство е особено ефективно за тези, които често използват колата за кратки пътувания, а зимите в региона са дълги и студени.

Трябва ли да си купя кола с TSI или не?

Ако автомобилист търси автомобил за динамично шофиране с висока мощност на двигателя и ниска консумация, тогава автомобил с TSI двигател е това, от което се нуждаете. Такава кола има отлична динамика, ще даде много положителни емоции от високоскоростно шофиране. В допълнение към гореспоменатите предимства, такъв захранващ агрегат не консумира бензин със скоростта на светлината, както е присъщо на много мощни двигатели с класически дизайн.

Дали да купите или не автомобил с TSI зависи от желанието на собственика на автомобила да плати за прилична динамика с минимален разход на газ. На първо място, той трябва да бъде готов за скъпа поддръжка (която е недостъпна за повечето райони поради липсата на квалифицирани специалисти).

За да избегнете сериозни проблеми, трябва да следвате три прости правила:

1. Извършвайте планова поддръжка навреме;
2. Редовно сменяйте маслото, като използвате опцията, препоръчана от производителя;
3. Зареждайте автомобила на одобрени бензиностанции и не използвайте нискооктанов бензин.

Заключение

Така че, ако говорим за първо поколение TSI двигатели, тогава те имаха много недостатъци, въпреки невероятните показатели за икономичност и производителност. Във второто поколение бяха отстранени някои недостатъци, а с пускането на третото поколение силови агрегати стана по-евтино да ги обслужва. Тъй като инженерите създават нови системи, има вероятност проблемът с високия разход на масло и неизправностите на ключовите агрегати да бъде елиминиран.

Въпроси и отговори:

Какво означава знакът TSI? TSI - Turbo Statified Injection. Това е двигател с турбокомпресор, при който горивото се впръсква директно в цилиндрите. Този агрегат е модификация на свързания FSI (в него няма турбокомпресор).

В има ли разлика между TSI и TFSI? Преди това такива съкращения се използваха за обозначаване на двигатели с директно впръскване, само TFSI беше принудителна модификация на първия. Днес могат да бъдат обозначени двигатели с двоен турбокомпресор.

Какво не е наред с TSI двигателя? Слабата връзка на такъв двигател е задвижването на механизма за синхронизация. Производителят реши този проблем, като инсталира зъбен ремък вместо верига, но такъв мотор все още консумира много масло.

Кой двигател е по-добър от TSI или TFSI? Зависи от исканията на автомобилиста. Ако той се нуждае от продуктивен двигател, но без излишни излишни неща, тогава TSI е достатъчен, а ако има нужда от принудителен агрегат, е необходим TFSI.