Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое tsi плюсы и минусы двигателей

Достоинства и недостатки Volkswagen Passat B6

Если просмотреть результаты оценок автомобилей класса Business, которые вышли в производство и были популярными в середине нулевых, то в роли явного лидера по многим показателем окажется именно Volkswagen Passat B6. Комфорт в эксплуатации, динамика, управляемость – все эти качества заслужили наивысшие экспертные оценки. Однако у каждой медали, к сожалению, имеется и обратная сторона, и у Passat В6 тоже имеются недостатки. Посмотрим, что можно отметить к положительным качествам автомобиля, а что – к отрицательным.

Классификации (модификации)

Классификация по способу нагнетания воздуха в камеры сгорания двигателей TSI:

  • с одинарным турбонаддувом — воздух нагнетается только одной турбиной.
  • с двойным турбонаддувом — воздух нагнетается компрессором механического типа и турбонагнетателем.

Двигатели TSI с одной турбиной имеют максимальную мощность 140 л.с., то есть, все моторы линейки VAG TSI до 140 л.с. идут с одним нагнетателем. А моторы мощностью от 150 л.с. имеют в своем устройстве механический компрессор и турбонагнетатель.

Классификация ДВС серии TSI по мощности и объему:

  • 105 л.с., объем двигателя 1,2 литра.
  • 122 л.с., объем двигателя 1,4 литров.
  • 140 л.с., объем двигателя 1,8 литров.
  • 180 л.с., объем двигателя 2,0 литра.
  • 200 л.с., объем двигателя 3,0 литров.

Отдельные модификации бывают форсированными и дефорсированными, в связи с чем мощность может отличаться.Двигатель TSI (тсай/тси) — устройство, в котором конструкторам удалось создать оптимальное взаимодействие непосредственного впрыска и турбонагнетателя. Такие моторы стали конкурентами надежным японским двигателям, хоть и одноразовым некоторым из них.

TSI соответствует современным экологическим нормам и выдает хорошие эксплуатационные характеристики.

TSI с малыми объемами двигателя обеспечивают высокую мощность, такую как у атмосферных бензиновых моторов, но с большим объемом.

Аналоги турбированных и атмосферных двигателей

Двигателю TSI мощностью 1,2 литра с 105 «лошадками» соответствует по характеристикам двигатель без турбины объемом 1,6 литров.

Особенности устройства и их влияние на характеристики двигателя

Вторая турбина

Двигатель TSI в разобранном виде

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».

Читать еще:  Что такое водометный двигатель для судомодели

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

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».

Особенности конструкции

Принципиально отдельные узлы и системы двигателей не отличаются от аналогов, но некоторые конструктивные решения достаточно оригинальны.

Система турбонаддува

Основной особенностью стало применение на части двигателей двойного наддува, но не с большой и малой турбинами, как это иногда делается, а добавкой механического нагнетателя.

Выделяется несколько режимов работы системы:

  • отсутствие наддува при минимальной нагрузке, компрессоры отключены, воздух идёт через обходной клапан;
  • подключение только механического компрессора, не обладающего инерцией и хорошо справляющегося при средних нагрузках;
  • совместная работа роторного нагнетателя с турбиной при переходе к значительным нагрузкам, что устраняет даже малейшие признаки турбоямы;
  • отключение компрессора и работа турбины на полной мощности при максимальных нагрузках.

Такая гибкость позволяет сохранять максимальную эффективность и минимум аэродинамических потерь в тракте во всём диапазоне оборотов и крутящего момента, выравнивая его полку на внешней скоростной характеристике двигателя.

В последнее время появились достаточно эффективные турбины с изменяемой геометрией и малой инерционностью, что позволило отказаться от достаточно дорогого и массивного механического компрессора.

Система охлаждения

Высокое давление наддува требует охлаждения поступающего в цилиндры воздуха. При его нагреве уменьшается стойкость двигателя к детонации и ухудшается экономичность из-за меньшей плотности горячего газа на впуске. Поэтому в двигателях используется интеркулер – дополнительный радиатор с жидкостным теплообменником.

Подобное решение почти повсеместно применяется в дизельных двигателях, не менее уместно оно и в высокоэффективных бензиновых ДВС.

Система впрыска

Бензин распыляется прямо в цилиндры через многоточечные форсунки, что обеспечиваем хорошую гомогенизацию смеси. Чем выше давление впрыска, тем этот процесс эффективней, поэтому используются инжекторы и топливный насос очень высокого давления, до 150 атмосфер.

Читать еще:  Ямаха гризли какое масло лить в двигатель

Направление факела всех отверстий в форсунках ориентировано на днище поршня, что позволяет осуществлять послойное смесеобразование за счёт отражения потока и направления его к свече зажигания. Изменение момента впрыска реализует все прочие выше перечисленные режимы.

Блок цилиндров

Существуют разные версии блоков, в том числе и более прочные чугунные, но в последнее время используются алюминиевые блоки с запрессованными чугунными гильзами.

Такие решения применяются и во многих других моторах, не всегда удачно. Дело в том, что уменьшение толщины стенок гильз для улучшения теплоотдачи ведёт к короблению и задирам.

Не во всех двигателях семейства эту проблему удалось полностью решить, особенно при использовании коротких поршней с минимальными потерями на трение, но это беда почти всех современных двигателей.

История двигателей TSI

История берет свое начало ещё в 2004 году, когда новый, по меркам того времени, атмосферный мотор с непосредственным впрыском (FSI) инженеры оснащают турбонагнетателем. На первых порах производства линейка этих двигателей получила индекс TFSI, однако чуть позже компания Volkswagen сократили название до TSI. А вот на автомобилях Audi данная линейка двигателей сохранила свое историческое название и по сей день.

Основным отличием двигателей серии TSI от остальных является наличие и турбины и нагнетателя одновременно. Появление на рынке первых автомобилей, оснащенных моторами TSI и TFSI, породило множество мифов и появилось множество скептиков, утверждающих о ненадежности конструкции и её нецелесообразности. Надо сказать, что есть определенная правда в словах скептиков, ведь есть известное всем изречение, которое гласит, что чем сложнее конструкция и чем больше в ней деталей, тем меньше уровень её надежности. Первые автомобили с двигателями TSI, увидевшие свет не могли похвастаться высокой надежностью и имели ряд проблем, связанных с механизмом ГРМ. Кроме того, TSI двигатели весьма капризны к качеству ГСМ и очень любят «кушать масло», что неудивительно, ведь масложор на турбированных автомобиля — обычное дело.

Как показывает неумолимая статистика — надежность силовых агрегатов линейки TSI (TFSI), а точнее их сопутствующих узлов, в действительности, занимает не самое высокое положение. Однако нет ничего идеального и капризность столь технологичных двигателей обусловлена другими положительными моментами, такими как:

  • экономичность;
  • экологичность;
  • большая мощность и крутящий момент для небольшого объема двигателя;
  • ровная «полка» момента и отличная внешнескоростная характеристика (ВСХ);
  • небольшие габариты и вес всей конструкции двигателя.

Принцип работы двигателя TSI

Особенность мотора заключается именно в том, что он имеет двойной турбонаддув (турбокомпрессор и механический нагнетатель). Какой из нагнетателей включится в работу зависит от потребностей двигателя и его оборотов. Весь процесс можно разделить на четыре режима.

  1. Режим — холостые обороты (до 1000 об/мин). В этом режиме наддув бездействует, механический нагнетатель полностью отключен, а заслонка, которая регулирует и контролирует процесс — открыта. В результате чего газовая отработка небольшая и мощность, соответственно, тоже.
  1. Режим — обороты двигателя выше 1000 об/мин, но не дотягивают до 2400. В таком режиме заслонка закрывается и в работу вступает механический нагнетатель, который создает давление — 0,17 МПа. Турбина в данном случае работает только для создания дополнительного воздушного сжатия.
  1. Режим — обороты двигателя в диапазоне от 2400 до 3500 об/мин. Работает в основном турбокомпрессор, поднимая давление до 0,25 МПа, при этом механический нагнетатель преимущественно бездействует, включаясь в работу только в том случае, когда нужно повысить мощность, например, во время резкого разгона.
  1. Режим — обороты двигателя превышают 3500 об/мин. Механический нагнетатель полностью выключается и не участвует в наборе скорости, заслонка-регулятор — открыта. Немного падает давление наддува, что позволяет избежать детонации двигателя. При 5500 об/мин. давление составляет — 0,18 МПА.
Читать еще:  В чем сущность жесткой работы дизельного двигателя

Двигатель TSI оснащен также усиленной двухконтурной системой охлаждения, в которой один контур контролирует температуру в блоке цилиндров, а второй — на головке. С целью недопущения перегрева двигателя, второй контур оснащен дополнительным водным насосом на электроприводе, который гоняет охлаждающую жидкость по отдельному контуру, на протяжении 15 минут после того как вы заглушили двигатель.

Движение отработавших газов (красные и синие стрелки) и охлаждающей жидкости (зеленые стрелки) в двигателе TSI Volkswagen

Общая информация о двигателе 4Е-FE

Мотор — 16-клапанный 4-циллиндровый двигатель, сконструированный и произведенный в Японии, с резервуаром на 1,3 литра для топлива (обычно использовали бензин АИ-95 и АИ-92). Двигатель производился с 1989 по 1999 год и комплектовался в следующие машины:

  • Corrolla;
  • Corsa;
  • Cynos;
  • Тarcel;
  • Passeo;
  • Starlet.

Противовесы в 5-опорном коленчатом вале разгружали подшипники, а отверстия в коленвале проделывались для подвода масла, предохраняя тем самым трущиеся элементы от быстрого стачивания. Свечи зажигания в двигателе размещались внутри полой части цилиндров, распределительный вал приходил в движение при помощи ремня ГРМ коленчатого вала. Причем ремень (ГРМ) требовал замены после прохода каждых восьмидесяти тыс. километров.

Несмотря на свою конфигурацию и экономичное использование топлива, двигатели 4E-Fe не стали популярными из-за малого ресурса и незначительной мощности.

Виды наддува

Двигатель TSI может иметь только турбину. Управление производится с помощью перепускного клапана (электрического либо пневматического). К примеру, при избытке давления в выпускном коллекторе поток выхлопных газов будет проходить мимо «горячей» части турбины. Особенность такой системы в способе охлаждения воздуха. Перед впускным коллектором устанавливается интеркулер жидкостного типа охлаждения. Воздух проходит через соты, внутри которых циркулирует ОЖ. Активация охлаждения производится командой ЭБУ, которая включает насос, запуская тем самым циркуляцию ОЖ в контуре охлаждения воздуха.

На автомобиле с двойным турбонаддувом двигатель имеет интеркулер воздушного типа охлаждения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector