Что такое tsi в автомобиле. TSI двигатель что это такое

Многие из вас, уважаемые читатели (которые интересуются немецкими машинами), иногда при выборе например volkswagen или его дочерней компании skoda наталкиваются на такой вопрос. Что такое двигатель TSI? Ведь у этих марок есть обыкновенные агрегаты и есть с непонятной аббревиатурой — TSI. Я тоже задался таким вопросом и накопал такую информацию…

Все слышали про обыкновенные (Volkswagen и Skoda), а также (AUDI), но двигатели TSI для Российского потребителя остаются загадкой. Что это за мотор такой? Существует много высказываний, особенно в пьяной компании, всегда найдется эдакий знаток (который все знает и все слышал). Я сам грешным делом когда то думал — что это дизельный вариант. Думал так потому — что при меньшем объеме выдает большее количество мощности, чем например простой турбированный агрегат. А вот нет — это не дизель.

Самый яркий представитель класса, это вариант объемом 1,4 литра, компании Volkswagen. Уж сколько наград и признаний критиков он получил ну просто идеал среди турбин!

Определение

Двигатели TSI — это бензиновые агрегаты с двойным турбонаддувом (которые содержат и механические компрессоры), системой непосредственного «послойного» впрыска топлива. Строение гораздо сложнее обычного турбированного двигателя, однако стоит заметить, что надежность, мощность и экономичность, на очень высоком уровне. Он практически лишен недостатков.

Если разобрать аббревиатуру есть несколько определений. Одно с 2000 года (именно тогда он был разработан) — Twincharger Stratified Injection — перевод (двойной наддув послойный впрыск), однако позже примерно в 2008 году появляется другой перевод Turbo Stratified Injection — (турбонаддув послойный впрыск), то есть убирается значение «двойной», именно в эти годы и начинается производство силовых агрегатов с одним нагнетателем

Линейка моторов

Знаете много раз был свидетелем того что многие спорили — а вот мотор 1,4 литра сколько у него лошадей? Один говорит что 122, другой 140, третий вообще 170!!! Как такое возможно? А все просто именно этот агрегат в 1,4 литра стал для компании большим полигоном для испытаний, именно из него выросли все остальные вариации от 1,0 до 3,0. И действительно именно 1,4 сейчас имеет очень много вариаций, если не ошибаюсь около 5 — 6.

НА его примере (1.4) я расскажу как это делают немцы:

• Одна турбина. Вариации 122 и 140 л.с. — различия в мощности турбонагнетателя и программной прошивке
• Турбина и компрессор. Вариации 150 — 160 — 170 л.с. — здесь меняется либо мощность , либо турбированного нагнетателя, ну и конечно программного обеспечения (которое зашивается в )

Такая ситуация почти во всей линейки, исключения мотор 1,0 TSI он изначально разрабатывался только с турбонагнетателем — устанавливается на маленькие машины типа Volkswagen UP, либо на гибридные варианты. Для вас подготовил небольшую табличку посмотрите

Здесь изображены все силовые агрегаты в стоке, то есть залито официальное программное обеспечение, если изменить конфигурацию или прошивку можно выжать гораздо большую мощность.

Устройство

Сильно в строение углубляться я не стану, однако постараюсь затронуть важные элементы и отличия. Для начало посмотрите на основные блоки, вот небольшая схема.

Агрегат переработан значительно, особенно стоит отметить — два нагнетателя, новую систему охлаждения, впрыск топлива, облегченный блок двигателя. Теперь по порядку.

1) Механический компрессор и турбонагнетатель, основные отличия

Устройство таково, что они расположены по разные стороны блока. Обыкновенный компрессор использует энергию выхлопных газов (расположен с одной стороны). Отработанные газы сами раскручивают турбинное колесо, затем через специальные приводы создается нагнетание в цилиндры двигателя — сжатого воздуха (о простом турбированном варианте писал ). Принцип работы старого типа мотора, более эффективное, чем у просто бензинового двигателя, но не такой эффективный как у TSI. Простой турбированный агрегат мало эффективен на холостых и низких оборотах, проявляется эффект так называемой « » (когда полная мощность проявляется только от 3000 оборотов и выше), то есть всегда нужно газовать.

Что не скажешь про TSI. Все отличие состоит в том — что он содержит еще механический компрессор (с другой стороны), который работает на низких оборотах. Таким образом всегда происходит нагнетание сжатого воздуха (через специальные устройства). Благодаря этому механическому компрессору — мощность не падает, даже с низов прекрасная тяга, эффект «турбо ямы» побежден!

Прекрасный симбиоз работы: механический нагнетатель на «низах» обычный классический ТУРБО «наверху», провалов мощности нет!

Здесь также имеются усовершенствования. Появляется понятие «охлаждение жидкостью» (обычные турбо варианты охлаждаются только воздухом). Система охлаждения имеет патрубки которые проходят . Благодаря чему основной воздух нагнетается в цилиндры, показатель давления выше. Результат равномерное заполнение камеры сгорания топливной смесью и увеличение динамики. Уже при 1000 — 1500 об/мин получаем заявленный в 210 Нм. Вот небольшая схема системы охлаждения, видно расположения патрубков.

3) Впрыск топлива

Очень интересная система. Во-первых топливо подается сразу в цилиндры двигателя (обходя топливную рейку), во-вторых смешивание с воздухом происходит «послойно» за счет чего достигается сгорание с высокой эффективностью. Два этих фактора позволяют немного увеличить мощность и снизить расход топлива. Вот схема основных элементов топливной системы.

4) Облегченный блок

Нужно отметить, что инженеры бились над снижение веса блока агрегата. И знаете удалось убрать порядка 14 килограмм — значительный показатель. Использовали новую конструкцию размещение самого блока и головки, новые распредвалы и пластиковая крышка.

TSI зарекомендовали себя как очень производительные моторы — при относительно малом объеме можно достигнуть очень высоких показателей в «лошадиных силах». Так обычный турбированный тип от volkswagen, при объеме 1,2 литра имеет мощность примерно 90 л.с, TSI — может выдать при этом же объеме около 102 л.с.

Второе поколение EA211 и EA888 GEN.3

C 2013 года линейка моторов TSI обновилась, были переработаны многие узлы которые считались до этого не прочными. Так основной «ахиллесовой пятой» была цепь ГРМ.

Ходила она не долго, особенно в вариациях 1,2 — 1,4, просто растягивалась и рвалась при пробеге в 50 — 70000 км (от высокой нагрузки и большого крутящего момента). Сейчас ее убрали и поставили ремень ГРМ, ходит они не намного дольше, но его легче менять и легче сменить, разница в эксплуатации примерно в три раза. У 1,8-2,0 цепной механизм значительно усилили, прочность увеличилась в два раза.

Также была переработана система прогрева мотора, предшественник (EA111 и EA888 GEN.2) грелись очень долго. Сейчас проблема почти решена. Произошли усовершенствования и турбины. Однако «масложор» остался, расход масла может доходить до 5 литров на 10000 км, поэтому важно следить за уровнем.

Инновационным прорывом в сфере автомобилестроения стала разработка новой линии двигателей, отличительной чертой которых является высокая мощность при малом потреблении топлива.

Достичь этого удалось, используя сочетание непосредственного впрыска топлива и двойного наддува. Бензиновые моторы внутреннего сгорания имеют маркировку TSI, устанавливаются на известные немецкие бренды, такие как Volkswagen, Audi, Seat, Skoda и др.

История моторов TSI

Существует некая путаница между двумя практически одинаковыми силовыми агрегатами, которые на некоторых автомобилях маркируются по-разному. Связанно это с этапом перехода от атмосферных двигателей к турбированным.

В 2004 году 2,0-х литровый атмосферный мотор с системой непосредственного впрыска, именуемый ранее как FSI, и, соответственно, прибавили к его названию букву T — TFSI (Turbocharged Fuel Stratified Injection). Сокращение расшифровывалось как «тубонаддув, послойный впрыск топлива». Концерн Volkswagen сократил полное название до «Turbocharged Stratified Injection» и запатентовал новую аббревиатуру – TSI.

В 2006 году был разработан 1,4-х литровый двигатель с более надежной и простой системой впрыска, имеющей два нагнетателя (турбину и механический компрессор). Аббревиатуру начали расшифровывать несколько иначе: «Twincharged Stratified Injection» (двойной наддув, послойный впрыск).

С тех пор Фольцваген разработал и усовершенствовал серию двигателей TSI, отличающихся объемом и количеством используемых для наддува компрессоров. На автомобилях Ауди подобные агрегаты именуются по-прежнему — TFSI.

Принцип работы двигателей TSI и их основные отличия

Моторы TSI в значительной степени отличаются от своих предшественников (атмосферных и турбированных агрегатов) следующими показателями:

• наличие двух компрессоров;
• усовершенствованная система охлаждения;
• изменен впрыск топлива;
• облегчен блок двигателя;
• увеличена мощность.

На низких оборотах турбокомпрессор и механический нагнетатель работают вместе. При подъеме оборотов свыше 1700 об./мин, механический нагнетатель подключается лишь в моменты резких ускорений, а дальнейшее развитие происходит с помощью одного только турбокомпрессора. Комбинированное применение двух устройств обеспечивает отличный подхват и номинальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов, отлаженную и стабильную работу агрегата.

Видео — принцип работы двигателя TSI от Volkswagen:

В отличие от обычных «турбо» вариантов, в двигателях TSI появилось понятие «охлаждение жидкостью». Патрубки системы охлаждения проходят через интеркулер, благодаря чему в цилиндрах нагнетается основной воздух. Показатель давления становится выше, в результате чего происходит равномерное заполнение камеры сгорания горючей смесью и увеличение динамики.

Топливо в цилиндры TSI двигателей подается «напрямую» (обходя топливную рейку), где подвергается послойному смешиванию с воздухом. Сгорание при этом происходит с высокой эффективностью. Такая система впрыска позволила увеличить мощность и .

Новый двигатель облегчен почти на 14 кг. Этого удалось достичь, используя новую конструкцию размещения блока и головки. Меньше своих предшественников весят также распределительные валы и некоторые другие детали.

На порядок выше и производительность моторов этой серии. К примеру, мощность агрегата объемом 1,2 л составляет 102 л.с., в то время как у обычного турбированного мотора идентичного объема этот показатель составляет всего 90 л.с.

Преимущества и недостатки

Основными достоинствами немецких моторов считаются:

• высокая производительность;
• экономичность;
• отсутствие «турбоям» в любом диапазоне оборотов и при ускорении;
• экологичность. Показатель СО 2 моторов TSI в разы меньше чем у атмосферных;
• меньшая стоимость растаможивания;
• широкие возможности для тюнинга. Форсировать двигатели достаточно просто.

Недостатком TSI считается их высокая чувствительность и повышенные требования к обслуживанию. Моторы нуждаются в трепетном уходе, частой замене расходных материалов (масел, фильтров и т.д.), использованию топлива высокого качества. Недешево обходится и ремонт подобных силовых агрегатов.

Проблемы двигателей TSI

Главной головной болью моторов этой серии является привод ГРМ. Преждевременное растяжение и износ цепи может привести к ее проскакиванию через зубья звездочек, вследствие чего произойдет повреждение клапанов и поршней. Не внушает доверия и регулятор натяжения, выход из строя которого приводит к тем же самым проблемам.

Новые двигатели объемом 1,2 л и 1,4 л серии EA211 лишились проблем, связанных с приводом ГРМ. Цепи этих моторов заменены зубчатыми ремнями.

Другая проблема TSI – высокий расход масла. Заводом изготовителем для разных версий установлен расход от 0,5 до 1 л на 1000 км. Нередко результатом такого потребления смазочных материалов становится засорение свечей.

Видео — среди проблем, автовладельцы часто отмечают непривычный звук работающего двигателя TSI и повышенный расход масла:

Отзывы автолюбителей

За время своего существования, автомобили с TSI двигателями намотали сотни тысяч километров на наших дорогах, а у их владельцев тем временем сложились определенные мнения относительно надежности и удобства эксплуатации.

Напротив, не слишком благоприятными оказались поездки на короткие дистанции (особенно в холодную пору), так как агрегаты требуют длительного и полного цикла прогрева, что возможно только при движении. Большинство автомобилистов не рекомендуют приобретать немецкую новинку для эксплуатации в северных регионах.

Почти единомышленного согласия достигли автовладельцы о необходимости использования исключительно качественных расходных материалов и топлива. Причем, многие советуют как можно чаще — каждые 5-7 тыс.км, а при наличии посторонних шумов и тресков в двигателе, рекомендуют без промедления обращаться в сервис.

Если вовремя не обнаружить и не устранить неисправность, то при ее усугублении, дальнейший ремонт может оказаться нерентабельным. Печальный исход таких случаев — полная замена двигателя, что довольно дорого.

Из Германии, следует внимательно изучить ее сервисную историю. Если замена масла проводилась с большим интервалом (40 — 50 тыс.км), такую машину лучше не приобретать.

Д аунсайзинг (от английского downsizing – «уменьшение размера») начался ещё в ХХ веке, и термин этот ввёл именно Volkswagen. Причем тогда речь шла о линейке 1,8-литровых двигателей с наддувом и 20-клапанными ГБЦ.

Предполагалось, что сравнительно компактный блок 1,8Т заменит линейку моторов вплоть до трёх литров объемом, что по сути и произошло. Сейчас объём в 1,8 литра маленьким уже не считается. Во многом это заслуга именно семейства моторов ЕА113 и конкретно этого двигателя 1,8Т.

Причем поздние варианты двигателей с этим блоком цилиндров и ГБЦ имели объем два литра, что даунсайзом вроде бы и не назовёшь, но понятие это связано не только с рабочим объёмом, но и с габаритами. Тут за счет максимально тонких стенок цилиндров и длинноходной конструкции удалось вместить подобный объем в габариты двигателей объёма 1,6 л середины двухтысячных годов. Не удивляйтесь, сравнивая блоки AWT от VW Passat и какого-нибудь X 16XEL от Opel: по габаритам там будет почти полное совпадение. Разумеется, и масса отличается не сильно.

На фото: Volkswagen Passat 2.0 FSI Sedan (B6) "2005–10

Но именно к началу нового века компактность конструкции стала значительно более важной характеристикой, чем ранее. Почему? Только потому, что растущие требования к объему салонов машины при сохранении внешних габаритов и повышение средней мощности у компактных легковушек требовало применения все более маленьких, но мощных моторов.

Опыт линейки ЕА113 оказался удачным: несмотря на сложную конструкцию ГБЦ, наличие турбонаддува и форсировку под 200 сил моторы 1,8Т спокойно выхаживали свои 300 тысяч и более. Воодушевившись успехом, Фольксваген пошёл дальше.

Продолжение успеха

На основе блока семейства моторов с объемом до 1,4 л представили новые серии объемом 1,2 и 1,4 л серии ЕА111 (не ищите простой логики в нумерации). Мощность моторов составляла 105-180 л.с. Базой для новых двигателей послужили атмосферные модели AUA/AUB объемом 1,4 л, выполненные с использованием новой модульной схемы расположения навесных агрегатов и с цепным приводом ГРМ. Моторы получили обозначение TFSI/TSI, так как оснащались прямым впрыском топлива и наддувом. Особо отметим, что никакой разницы между топливными системами TFSI и TSI нет, это всего лишь два маркетинговых названия одного и того же для моделей Audi и Volkswagen .

На фото: Volkswagen Golf 5-door "2008–12

Получилось большое семейство двигателей, из которых наиболее известными являются 1,4 л CAXA (122 л.с.), 1,2 л CBZB (105 л.с.), чуть более слабый CBZA на 85 л.с., 130-сильные 1,4 CFBA, двухнаддувные 140/150-сильные BMY/CAVF, печально известные 160-сильные версии CAVD и самые мощные CAVE/CTHE с «горячих хэтчей» на 180 л.с.

Моторы 1,2 л этой линейки сильно отличаются от двигателей 1,4 л. У них другая восьмиклапанная ГБЦ и немного другой блок, другая поршневая группа, а ещё отсутствуют высокофорсированные варианты.

В основном речь в этом материале пойдет о двигателях 1,4 л. Они имеют унифицированную конструкцию и схожие недостатки.

Особенности конструкции

Конструкция двигателей на первый взгляд максимально проста, но есть целый ряд интересных решений. Чугунный блок, алюминиевая 16-клапанная ГБЦ - как у десятков других конструкций. Но цепной привод ГРМ выполнен с отдельным кожухом цепи, что более характерно для ременных моторов и заметно облегчает ее обслуживание.

Температура полного открытия термостата

блока цилиндров

105 градусов

Привод ГРМ имеет роликовые рокеры-толкатели и гидрокомпенсаторы. Датчик положения коленвала встроен в задний фланец двигателя. Система наддува выполнена с нетипичным для большинства наддувных двигателей жидкостным интеркулером, а система охлаждения – с двумя основными контурами, контуром охлаждения наддувного воздуха и электронасосом для дополнительного охлаждения турбины.

Термостат стоит двухсекционный и двухступенчатый, обеспечивающий разную температуру блока цилиндров и ГБЦ и более плавную регулировку температур. Термостат блока цилиндров имеет температуру полного открытия 105 градусов, а термостат ГБЦ – 87.

Система управления обычно используется Bosch, ТНВД - их же, но в некоторых вариантах установлен насос высокого давления Hitachi. Двухнаддувная версия с компрессором Roots – настоящее чудо технологий, и в итоге на маленьком двигателе получилось столько дополнительного оборудования и такой сложный впуск, что он оказался тяжелее двухлитровых моторов TSI.

Для столь небольшого мотора непривычно видеть маслофорсунки охлаждения поршней и плавающий поршневой палец, но тут все серьезно и рассчитано на высокую мощность.

Вентиляция картера изящна и проста: есть встроенный в переднюю крышку мотора маслоотделитель и максимально простая система с клапаном постоянного давления, что для турбомотора явление редкое.

Предусмотрена и система подачи чистого воздуха для вентиляции картера, что теоретически позволяет маслу долго сохранять свои свойства и обеспечивает большие межсервисные интервалы. Маслонасос находится в картере и приводится отдельной цепью, такая конструкция позволяет уменьшить время масляного голодания при первом и холодном старте, потере герметичности обратного клапана масломагистрали или понижении уровня масла.

Насос с регулируемым давлением системы DuoCentric позволяет снизить потери мощности на смазку и применять маловязкие масла круглогодично. Он обеспечивает давление в 3,5 бара в широком спектре условий эксплуатации. Датчик давления масла находится в самой дальней части масломагистрали после гидрокомпенсаторов и хорошо реагирует на любое падение давления. Разумеется, есть и фазовращатели. Как минимум – на впускном вале.

На фото: Volkswagen Tiguan "2008–11

Изящная конструкция даже при поверхностном разборе имеет множество уязвимых точек и должна работать «на грани». Причём даже без учета особенностей работы системы прямого впрыска топлива с ее пульсациями, датчиками и сточенными эксцентриками привода. Но основной объем претензий, как ни странно, относится к базовым элементам конструкции, от которых подвоха никак не ожидаешь.

Что пошло не так?

Если вы думаете, что такой турбонаддувный мотор как 1,4 ЕА111 с высокой мощностью имеет очень малый ресурс поршневой группы и турбину-расходник, то вы правы лишь отчасти. На самом деле естественный износ поршневой группы невелик, а турбины после устранения проблем с электронным байпасом и заедающим приводом вейстгейта способны пройти свои 120-200 тысяч километров. Благо, условия работы у нее вполне «курортные».

На фото: Под капотом Volkswagen Golf GTI "2011

Основная причина недовольства владельцев на протяжении всего срока использования этих моторов оказалась предсказуема и проста. Цепной привод ГРМ не мог обеспечить стабильного ресурса, а особенности конструкции позволили цепи при небольшом износе перескакивать на нижней звезде коленвала. Помимо этой, в общем-то, банальной причины нашлась еще одна: цепной привод маслонасоса тоже не выдерживал, цепь рвало, или она соскакивала.

В попытке устранить досадную неприятность компания поменяла натяжитель три раза, заменила цепь и звезды на более мелкозвенчатые, изменила конструкцию передней крышки двигателя, а в конце концов заменила роликовую цепь маслонасоса на пластинчатую, заодно поменяв и передаточное отношение привода для увеличения рабочего давления. Последняя версия натяжителя – 03C 109 507 BA, его рекомендуется менять в любом случае. Износ успокоителей обычно незначительный, но они и стоят недорого.

Комплектов ГРМ есть два вида: 03C 198 229 B и 03C 198 229 C. Первый комплект применяется для моторов с роликовой цепью маслонасоса, моторов с номерами CAX 001000 до CAX 011199, второй вариант – для модернизированных, с номера CAX 011200. Если вы хотите заодно усовершенствовать привод маслонасоса и использовать более новую версию комплекта, то нужно еще заменить звезду маслонасоса, его цепь привода и натяжитель. Коды деталей 03C 115 121 J, 03C 115 225 A и 03C 109 507 AD соответственно. При заказе деталей по отдельности нужно быть очень внимательным, часть деталей комплекта может оказаться несовместима между собой.

Ресурс первых вариантов цепи до замены составлял иногда менее 60 тысяч километров. После замены натяжителя на более стойкий и установки менее вытягивающихся цепей средний ресурс составил порядка 120-150 тысяч до появления неприятных стуков цепи по крышке.

Еще ресурса цепей добавила выявленная неприятность с обратным клапаном 03F103 156A, который слишком быстро спускал масло из напорной магистрали обратно в картер, что приводило к длительной работе ГРМ без давления. У жителей теплых регионов, игнорирующих опасные постукивания, цепи вполне успешно выхаживают и более 250 тысяч, но есть нюанс: после появления первых постукиваний при холодном старте, признака ослабшего натяжителя, вероятность проскока цепи начинает расти. И чем ниже температуры, и чем дольше мотор выходит на рабочие обороты, тем вероятность выше. Заодно при уходе фаз ухудшается тяга и растет расход топлива, так что рисковать не так уж дешево. К тому же 100-120 тысяч пробега – это примерный ресурс фазовращателя последних модификаций в городских условиях и на оригинальном масле. Более ранние варианты начинали стучать уже после 60-70 тысяч пробега. Так что все равно мотор нужно вскрывать, и удивительным образом ресурс компонентов цепного привода связан с ресурсом фазовращателя, который официально расходником не является.

Ошибка по 93-й группе проявляется не всегда, так что поклонникам электронной «диагностики» нужно быть начеку все равно. А вот для сервисов этот нюанс оказался просто золотым дном, ведь в этом случае можно для устранения лишних звуков…

Цепь и шумы ГРМ, как наиболее часто встречающиеся проблемы, лидируют в списке неприятностей для моторов 1,4 TSI. С ними сталкивается каждый обладатель такой машины. Как и с «масложором», который со временем обязательно появляется. Но у масляного аппетита есть еще и обратная сторона.

Система устроена так, что масляный аппетит и все сопутствующие проблемы мало того, что неизбежны, так еще и в случае отсутствия каких-либо действий со стороны владельца машины они взаимно друг друга усиливают. А это ведет к быстрому нарастанию негативных факторов. Финальным аккордом обычно являются либо трещины в поршне из-за детонации, особенно на всех вариантах двигателя мощнее 122 сил, либо прогар поршня из-за избытка масла и залегания поршневых колец.

Что делать?

Большинство прочитавших материал до этого места логично сделали вывод «не надо брать». Что в общем-то не лишено смысла. Но если вы уже связались с таким мотором на бэушной машине, не спешите срочно избавляться от неё. Можно жить и с ЕА111, просто этому мотору в возрасте нужен только комплексный подход к диагностике и восстановлению. Одним лишь ГРМ вы не отделаетесь. У «ездока», к коим относится большинство обладателей современных авто, двигатель наверняка выйдет из строя окончательно и бесповоротно по причине смерти цилиндропоршневой группы. В лучшем случае подвисающие клапаны, детонация и ошибки приведут машину в хороший сервис. И вот уже после основательного ремонта мотор снова будет радовать тягой и экономичностью. Если только, конечно, не подведет система питания.

Мотор неоднократно модернизировали, и вариантов исполнения довольно много. В целом до 2010 года конструкция поршневой группы отличалась неудачным маслосъемным кольцом, а до 2012 поршневые кольца также были тонкими и быстро изнашивались. И только под конец выпуска серии появились моторы, которые практически не подвержены залеганию колец и целому ряду сопутствующих проблем. Тогда же стали ставить комплекты вентиляции картера на чуть более высокое рабочее давление. Выяснилось, что эффективность маслоотделителя сильно зависит от разрежения, и что у наддувного мотора разрежение оказалось выше планируемого. Это в свою очередь приводило к повышенному угару масла через вентиляцию картера.

На фото: Под капотом Volkswagen Golf R 3-door "2009–13

Топливная аппаратура непосредственного впрыска вносит свои нюансы в процесс старения мотора. Как и любая система с высоким рабочим давлением, она довольно капризна. А цена компонентов, которые почти не поддаются ремонту, высока. Помимо ожидаемых замен форсунок и ТНВД можно также поменять недешевые датчики давления топливной рампы в сборе с рампой, кучу трубок и прокладок. Но пока это пусть и затратная, но наиболее «понятная» часть проблем с мотором. К тому же она сравнительно неплохо диагностируется опытными мастерами.

Брать или не брать машину с таким мотором? Если машина в хорошем состоянии и с гарантированно небольшим пробегом, то почему бы и нет? Особенно если вы много передвигаетесь, и низкий расход топлива будет приятным стимулом. И, конечно, если вы не боитесь разовых вложений в размере 30-50 тысяч рублей после покупки. Это цена хорошей диагностики с заменой ГРМ на новый вариант, причем попутно можно выявить все накопившиеся проблемы и устранить их.

Ближе к 200 тысячам пробега деньги опять потребуются. Скорее всего, нужен будет ремонт топливной аппаратуры и системы наддува. В итоге шансы дотянуть до 300 тысяч пробега и более – есть, хотя и сложностей на пути будет гораздо больше, чем в случае с какими-нибудь простыми "атмосферниками" из 90-х с вдвое большим расходом топлива. Но непригодность к ремонту – явное преувеличение.

На фото: Volkswagen Golf 5-door "2008–12

В целом мотор действительно получился изначально неудачным, требовательным к сервису, и только в последних итерациях избавился от досадных детских болезней. Но это неизбежное следствие общемирового тренда на обкатку технологий силами покупателей. В этом плане экспериментальная серия ЕА111 – не первая и далеко не последняя. Ваш голос

Машины с маркировкой TSI имеют под капотом особенное сердце. Это мотор, в котором конструкторы Volkswagen применили самые современные технологии и исследования, воплотив их на серийных машинах для изменения характеристик этого типа мотора.

Что значит определение двигатель TSI

В последнее время на многих автомобилях появилась новая маркировка TSI. Это сокращение обозначает новый тип автомобильного двигателя с улучшенной конструкцией. Аббревиатуру TSI, которую можно расшифровать как Turbo Stratified Injection , при переводе на русский язык можно изложить примерно как «Турбо Послойный Впрыск Топлива». Используя такой принцип подачи топлива в моторах TSI, производителю удалось добиться высоких качеств работы при эксплуатации моторов.

Главной особенностью моторов TSI является дублирование систем наддува механическим компрессором и турбинным нагнетателем. Такая конструкция позволяет на всех режимах роботы мотора добиться высоких эксплуатационных качеств и существенной экономии топлива из-за возможности варьирования режимов впрыска топлива, за счет этого удается добиться высокого КПД.

В таких двигателях есть такие основные режимы работы:

Диапазон наддува компрессора по необходимости.

При оборотах двигателя до 3500, по необходимости подключается компрессор. Все это необходимо тогда, когда мотор работает постоянно на этом режиме, а после следует сильное ускорение. Инерционность турбонагнетателя приводит к задержке создания необходимого давления (так называемой «турбо-яме»). Поэтому здесь подключен компрессор, который в минимальный срок создает необходимое давление на впуске.

Диапазон постоянного наддува компрессора.

Начиная с оборотов холостого хода и до 2400 оборотов двигателя, механический компрессор включен в работу постоянно. При такой разнице в оборотах давление наддува в компрессоре регулирует блок управления заслонки, установленной во впускном коллекторе.

Диапазон наддува только турбонагнетателя.

Когда обороты двигателя свыше 3500, то при этом турбинный нагнетатель один может создать необходимое давление. В этом случае давление наддува воздуха регулируется магнитным клапаном ограничения давления наддува.

Кроме двойной системы наддува, особенностью мотора TSI есть специфика системы охлаждения двигателя. В ней создано два контура охлаждения: головки цилиндров с турбиной и блока цилиндров с интеркулером.

Основные составляющие двигателя, усовершенствование произошло

Задачу повышения мощности двигателя без существенного увеличения его объема и массы, сохранение топливной экономичности конструкторскому отделу концерна Volkswagen удалось внедрить в жизнь, приняв нестандартные решения.

Конструктивно двигатель TSI имеет особенности в сравнении с другими моторами, а именно двойное нагнетание – механическим компрессором и турбокомпрессором. Базой для двигателя TSI был взят четырехцилиндровый силовой агрегат, который оснастили топливной системой последовательного впрыска, механическим нагнетателем типа Roots, установили турбокомпрессор.

Разделение системы охлаждения на две (одна охлаждает головку двигателя и выпускной коллектор, а другая – блок цилиндров и жидкостный интеркулер) позволяет эффективно охлаждать нагнетаемый воздух.

Когда был определен один из важнейших приоритетов для автомобиля – при меньших объемах наибольшая удельная мощность – конструкторская мысль пришла к идее наддува. Зачем мотору две системы наддува?

Каждая из систем отдельно имеет свои недостатки. Так, на низких оборотах не работает турбина. Для ее нормальной работы двигатель нужно раскрутить до 3000 об/мин, то есть все время держать высокие обороты во избежание провалов (так называемых турбо-ям). На высоких оборотах падает эффективность работы механического компрессора, но на низах он позволяет работать мотору с полной отдачей. На переходных режимах обе системы дублируют друг друга, что дает положительный результат, давая возможность снимать максимальный крутящий момент с двигателя. Первыми были механические (принудительные) нагнетатели, которые имеют привод от коленчатого вала двигателя.

Но большее применение получил в автомобилестроении нагнетатель, приводимый в действие турбиной, на которую воздействуют выхлопные газы. При изменении нагрузки и количества оборотов, блок ЭБУ двигателя рассчитывает, какое количество воздуха нужно для создания нужного момента вращения, и попадает в цилиндры. В этом случае он определяет, работает турбинный нагнетатель сам или должен быть добавлен в работу механический компрессор.

В двигателях TSI несколько диапазонов работы:

Безнаддувный при минимальной нагрузке.

В режиме без наддува регулирующая заслонка открыта полностью. Воздух, который идет в двигатель, поступает через заслонку турбонагнетателя, которую контролирует регулирующий блок управления. В это время турбинный нагнетатель уже работает под действием выхлопных газов. Их энергия настолько незначительна, что создается минимальное давление наддува. В этом случае дроссельная заслонка открывается по желанию водителя (нажатием на педаль газа), и на впуске в цилиндры создается разрежение.

Механический компрессор и турбинный нагнетатель при высоких нагрузках и частоте оборотов до 2400 об/мин.

При работе в этом диапазоне заслонка, регулирующая количество воздуха, закрыта или немного приоткрыта для регулировки давления во впускном коллекторе. При этом компрессор включается в работу через магнитную муфту и приводится в действие поликлиновым ременным приводом (он засасывает воздух и сжимает его). Сжатый воздух нагнетается компрессором к турбинному нагнетателю. Воздух при этом дополнительно сжимается. Давление наддува компрессора измеряется во впускном коллекторе датчиком давления и меняется блоком управления регулирующей заслонкой. Суммарное давление наддува измеряется датчиком давления наддува, при этом дроссельная заслонка открыта полностью. На входе в цилиндры создается давление до 2,5 бар.

Работа турбинного нагнетателя и механического компрессора при высоких нагрузках и частоте оборотов от 2400 до 3500 об/мин.

Когда мотор работает в таком режиме (к примеру, при постоянной скорости), то давление наддува создается только турбинным нагнетателем. При ускорении турбина сработала бы с задержкой и не смогла бы вовремя создать необходимое давление воздуха (может возникнуть турбо-яма). Но для исключения этого, блок управления двигателя через электромагнитную муфту подключает компрессор. При этом меняется положение регулирующей заслонки, создавая соответствующее давление наддува. Так механический компрессор помогает турбинному нагнетателю в создании необходимого давления воздуха для работы двигателя.

Работа с турбинным нагнетателем.

Когда частота оборотов двигателя свыше 3500 об/мин, турбина может сама создавать необходимое давление воздуха в любой точке нагрузки. В этой ситуации заслонка, которая регулирует подачу воздуха, полностью открыта, и свежий воздух напрямую поступает к турбинному нагнетателю. В этих условиях давления отработанных газов будет хватать, чтобы турбинный нагнетатель создал давление, необходимое для наддува. При этом полностью открыта. На впуске создается давление до 2,0 бар. Давление, созданное турбинным нагнетателем, замеряет датчик давления наддува, и оно регулируется клапаном ограничения давления наддува.

Двойной наддув – это одновременное использование механического компрессора + турбинного нагнетателя. Компрессор – это нагнетатель механического типа, который подключается через электромагнитную муфту.

Достоинства механического компрессора:

- быстрое нагнетание необходимого давления во впускной коллектор;

Создание большего момента вращения при невысоких оборотах двигателя;

Его подключение происходит по потребности;

Он не требует дополнительной смазки и охлаждения.

Недостатки механического компрессора:

- отбор мощности у мотора,

Давление наддува создается в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и после регулируется, при этом снова теряется часть произведенной работы.

Турбинный нагнетатель постоянно приводится в действие выхлопными газами.

Преимущества данного агрегата: высокий коэффициент полезного действия из-за использования энергии отработавших выхлопных газов. Недостатки турбинного нагнетателя: при небольшом рабочем объеме двигателя вырабатываемое количество выхлопных газов не достаточно для создания давления наддува при низких оборотах мотора и создания высокого момента вращения турбины, высокая температурная нагрузка.

Применяя комбинированную систему наддува, то есть объединив классический турбонаддув и механический, создатели двигателя TSI достигли максимальных мощностных показателей на всех режимах работы мотора.

Система охлаждения

Классическая система охлаждения одноконтурная. Для повышения эффективности роботы двигателя TSI конструкторы разделили систему охлаждения двигателя на два контура для повышения качества работы мотора и его систем.

Систему охлаждения разделили на два модуля: один контур обслуживает выпускной коллектор и головку двигателя (горячий), другой (холодный) охлаждает блок цилиндров и нагнетаемый воздух в интеркулере. На этих моторах стоит водяной интеркулер, который заменил воздушный. Благодаря этому воздух, который нагнетается в цилиндры, имеет показатель давления выше. Результат такой модернизации – равномерное заполнение камер сгорания топливно-воздушной смесью и увеличение динамики автомобиля. Так, уже при оборотах 1000 - 1500 получаем крутящий момент около заявленного показателя в 210 Нм.

Двухконтурная система охлаждения – это схема, при которой разделены контуры блока цилиндров и головки блока. В головке блока цилиндров охлаждающая жидкость движется от выпускного коллектора к впускному. Таким образом, поддерживается равномерный температурный режим. Такая конструктивная схема называется поперечным охлаждением. Также в систему охлаждения внесены такие изменения:

- термостат изготовлен с двумя ступенями;

Для охлаждения турбины при остановке двигателя установлен рециркуляционный насос для ОЖ;

Турбинный нагнетатель имеет принудительное охлаждение.

Приблизительно одна треть охлаждающей жидкости двигателя поступает в блок цилиндров, а оставшиеся 2/3 – в головку блока цилиндров к камерам сгорания. Преимущества системы охлаждения с двумя контурами:

- блок цилиндров прогревается более быстро, температура поднимается до 95о из-за того, что остается в блоке;

Понижение трения в кривошипно-шатунном механизме из-за повышения температуры в блоке цилиндров;

Улучшение охлаждения камер сгорания благодаря понижению температуры около 80о в головке блока; таким образом, достигается улучшение заполнения при понижении возможности детонации.

Особенностью системы охлаждения является корпус распределителя охлаждающей жидкости с термостатом, у которого две ступени. При таком объеме охлаждающей жидкости при высоких оборотах двигателя возникает повышенное давление в системе охлаждения. Даже в этих условиях термостат с двумя ступенями открывается в установленное время в соответствии с требуемой температурой.

Когда установлен термостат с одной ступенью, то нужно было бы преодолевать высокое давление и двигать большую тарелку термостата. И поэтому из-за встречных сил термостат смог бы открыться лишь при высокой температуре.

В термостате, имеющем две ступени, когда достигнута температура открытия, вначале откроется малая тарелка. Из-за малой площади, силы, которые воздействуют на тарелку, меньше, и термостат открывается строго в соответствии с температурой. Пройдя определенный ход, малая тарелка начинает тянуть большую, полностью открывая большое проходное отверстие для охлаждающей жидкости.

При прогреве двигателя TSI такая система дает возможность поддерживать рабочую температуру в двигателе в соответствии с заданными параметрами и снизить расход топлива и вредные выбросы. Для улучшения прогрева и уменьшения возможности перегрева необходимо интенсивно охлаждать горячую головку цилиндров. При этом количество охлаждающей жидкости в головке блока в два раза превышает количество жидкости в блоке цилиндров, а термостаты открываются соответственно при температуре в 95° и 80°.

Турбина от перегрева защищается дополнительным вспомогательным водяным насосом на электрическом приводе, заставляющим жидкость после остановки двигателя циркулировать в отдельном контуре до 1/4 часа. При таком принципе работы существенно повышается ресурс работы турбинного нагнетателя двигателя TSI.

Подача топлива происходит через регулируемую систему впрыска топлива. Достоинство этой системы – это то, что электрический топливный насос, как и топливный насос высокого давления, подает столько бензина, сколько нужно двигателю. Таким образом, понижается электрическая и механическая мощность топливных насосов, и экономится топливо.

Для непосредственного впрыска топлива форсунки устанавливаются прямо в головку блока цилиндров. Под высоким давлением через них топливо впрыскивается в цилиндры. Основное задание для форсунок: они обязаны в минимальный промежуток времени качественно распылить и целенаправленно подать бензин в цилиндры.

При пуске холодного двигателя в двигателе TSI происходит двойной впрыск. Это сделано для того, чтобы при пуске двигателя прогреть катализатор. Первый раз при такте всасывания, а второй – когда коленчатый вал двигателя при вращении не дошел около 50о до верхней мертвой точки. Когда двигатель работает в нормальных условиях, топливо подается во время такта всасывания, при этом оно распределяется равномерно в камере сгорания. Форсунки, установленные на TSI, имеют 6 каналов для впрыска топлива.

Так, направление отдельных струй не допускает увлажнения элементов камеры сгорания, обеспечивая более качественное распределение топливно-воздушной смеси. При этом максимальное значение давление впрыска топлива достигает 150 бар. Это дает возможность гарантировать качественное приготовление топливной смеси и надежное распыление. В этом случае топлива хватит даже при максимальных нагрузках.

На моторах TSI топливо поступает прямо в цилиндры, а не во всасывающий коллектор, смесеобразование происходит «послойно», и при этом происходит качественное сгорание с высокой эффективностью. Все эти факторы дают возможность незначительно повысить мощность и понизить расход топлива.

Необходимо отметить то, что усилия инженеров по снижению веса блока цилиндров дало свои результаты. Отлит блок двигателя TSI объемом 1,2 л из алюминия. При сравнении с блоком мотора, который изготовлен из серого чугуна (такие блоки цилиндров применяют в двигателе TSI с объемом 1,4 л), новый блок цилиндров уменьшил вес на 14,5 кг и составил 19,5 кг. Конструкция нового блока цилиндров двигателя TSI – 1,2 л с открытой плитой – идентична блоку цилиндров двигателя TSI с объемом 1,4 л. Особенность этой схемы в том, что внутренняя стенка блока цилиндров с гильзами не имеет перемычек в зоне, где контактирует блок цилиндров с головкой блока.

Такая конструкция имеет свои преимущества:

- она понижает возможность образования воздушных пузырьков, в системе с двухконтурным охлаждением они могут создать проблему для удаления воздуха из системы охлаждения двигателя.

Собирая блок цилиндров и головку блока цилиндров в единый узел, уменьшаются деформации цилиндров и образуют более однородную конструкцию, в сравнении с конструкцией с закрытой плитой и перемычками.

Все это приводит к сокращению расхода масла, потому что поршневые кольца при этом лучше компенсируют деформации. В блок цилиндров установлены четыре гильзы, вылитые из серого чугуна с профилированной наружной поверхностью. Этот профиль улучшает соединение между блоком цилиндров и гильзами цилиндров, потому уменьшается деформация блока цилиндров. Это технологическое решение позволило уменьшить неравномерность при распределении тепла, которое появляется между гильзами и алюминиевым блоком.

Достоинства двигателя TSI

К достоинствам моторов с аббревиатурой TSI относится:

1. Эффективность конструкции (при минимальном потреблении топлива удается добиться максимального крутящего момента в большем диапазоне оборотов ).

2. Из-за снижения массы двигателя и рабочего объема значительно уменьшаются потери на трение.

3. Топливо, потребляемое двигателем, экономится.

4. При улучшенных характеристиках сжигания топлива уменьшается количество вредных выбросов в окружающую среду.

TSI – это моторы с системами непосредственного впрыска топлива и двойным турбонаддувом (содержит компрессор и турбину). Такие двигатели сложнее обычных турбированных, но они более надежны, мощнее и экономичнее. У них практически отсутствуют недостатки.

Особенностью этих моторов является двухступенчатый наддув, который состоит из турбинного нагнетателя и компрессора с механическим приводом. Двигатель TSI насыщен современными технологическими решениями, но при этом для его надежной эксплуатации требуется соответствующий уход. Потому нужно использовать качественные расходные материалы и жидкости, вовремя проводить техническое обслуживание. Узлы и агрегаты, входящие в двигатель TSI, и своевременное обслуживание с лихвой окупятся из-за экономии бензина.

С целью понижения шумности этот двигатель имеет дополнительный корпус, который сделан из звукопоглощающих материалов.

Использование двигателя в нашей стране

Этот двигатель предназначен для работы только на хорошем топливе и только на отличных маслах, у нас хорошее топливо нужно поискать.

К недостаткам двигателей TSI , которые будут эксплуатироваться в наших условиях, относят:

- высокие требования к качеству горюче-смазочных материалов – бензину, маслу и др.;

Техническое обслуживание, которое нужно проводить регулярно и только в авторизированных сервисных центрах;

Эти двигатели чувствительны к низким температурам окружающей среды, что затрудняет его эксплуатацию в зимнее время.

Но водители, которые имеют опыт эксплуатации моторов TSI, замечают, что прогрев на холостых оборотах не обязателен – можно начинать движение без прогрева при холодном моторе. Двигатели TSI с системами непосредственного впрыска топлива в цилиндры и двойным турбонаддувом – это моторы более сложные, чем обычные, но они надежнее, мощнее и экономичнее.

Одним из самых больших недостатков является то, что зимой двигатель при работе на холостых оборотах плохо прогревается. При движении двигатель выходит на заданный температурный режим долго. Потому водителям, которые ездят на близкие расстояния, это создаст проблему (вам придется ехать с непрогретой «печкой» и терпеть дующий из отопителя холодный воздух в морозную погоду). Других проблем двигатель TSI не создает.

Также нужно отметить увеличенные механические и тепловые нагрузки, двойной наддув. Все это вынуждает заводы-изготовители постоянно работать над изменением конструкции, упрочнять некоторые узлы и агрегаты двигателя. Это усложняет само производство и техобслуживание таких агрегатов.

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.