Daudzi no jums, dārgie lasītāji (kurus interesē Vācu automašīnas), dažkārt izvēloties, piemēram, Volkswagen vai tā meitas uzņēmumu Uzņēmums Skoda saskarties ar šo jautājumu. Kas ir TSI dzinējs? Galu galā šiem zīmoliem ir parastas vienības un daži ar nesaprotamu saīsinājumu - TSI. Es arī sev uzdevu to pašu jautājumu un atradu šo informāciju...
Visi ir dzirdējuši par parastajiem (Volkswagen un Skoda), kā arī (AUDI), taču TSI dzinēji krievu patērētājam paliek noslēpums. Kāda veida motors tas ir? Teicienu ir daudz, īpaši piedzēries kompānijā, vienmēr ir sava veida eksperts (kurš visu zina un visu ir dzirdējis). Es pats kādreiz grēcīgi domāju, ka tas ir dīzeļa variants. Es tā domāju, jo tas ražo vairāk jaudas ar mazāku tilpumu nekā, piemēram, vienkārša turbokompresora iekārta. Bet nē, tas nav dīzeļdzinējs.
Spilgtākais klases pārstāvis ir 1,4 litru versija, Volkswagen uzņēmums. Tas ir saņēmis tik daudz balvu un kritiķu atzinību, tas ir vienkārši ideāls starp turbīnām!
Definīcija
TSI dzinēji -Šo benzīna vienības ar dubultu turbokompresoru (kurā ir arī mehāniskie kompresori), tiešā “slāņainā” degvielas iesmidzināšanas sistēma. Struktūra ir daudz sarežģītāka nekā parasti dzinējs ar turbokompresoru tomēr ir vērts atzīmēt, ka uzticamība, jauda un efektivitāte ir ļoti augstā līmenī. Tas ir praktiski bez trūkumiem.
Ja paskatās uz saīsinājumu, ir vairākas definīcijas. Viens no 2000. gada (tieši tad tas tika izstrādāts) - Twincharger stratificētā iesmidzināšana — tulkojums (double supercharging stratified injection), bet vēlāk ap 2008. gadu parādās cits tulkojums Turbo stratificētā iesmidzināšana — (turbokompresora slāņainā iesmidzināšana), tas ir, tiek noņemta “dubultā” vērtība, tieši šajos gados sākās jaudas agregātu ražošana ar vienu kompresoru
Motoru līnija
Ziniet, daudzas reizes es biju liecinieks tam, ka daudzi cilvēki strīdējās - bet cik zirgu ir 1,4 litru dzinējam? Viens saka 122, cits 140, trešais pat 170!!! Kā tas ir iespējams? Un viss ir vienkārši: šī 1,4 litru vienība kļuva par lielu uzņēmuma izmēģinājumu poligonu, un no tā izauga visas pārējās variācijas no 1,0 līdz 3,0. Un tiešām tas ir 1,4, kam tagad ir daudz variāciju, ja nemaldos par 5 - 6.
Izmantojot viņa piemēru (1.4), es jums pastāstīšu, kā vācieši to dara:
- Viena turbīna. Variācijas 122 un 140 zs. — turbokompresora jaudas un programmaparatūras atšķirības
- Turbīna un kompresors. Variācijas 150 - 160 - 170 zs. - šeit mainās vai nu jauda, vai turbokompresors, un, protams, programmatūra (kas ir iešūta)
Tāda situācija ir gandrīz visā līnijā, izņemot 1.0 TSI dzinēju, sākotnēji tas tika izstrādāts tikai ar turbokompresoru – to uzstāda mazām automašīnām, piemēram, Volkswagen UP, vai hibrīdversijām. Es tev esmu sagatavojis mazu zīmīti, paskaties
Šeit ir redzami visi spēka agregāti noliktavā, tas ir, oficiālais programmatūra, ja maināt konfigurāciju vai programmaparatūru, varat izspiest daudz vairāk enerģijas.
Ierīce
Es pārāk neiedziļināšos struktūrā, bet mēģināšu pieskarties svarīgiem elementiem un atšķirībām. Vispirms apskatiet galvenos blokus, šeit ir neliela diagramma.
Ierīce ir ievērojami pārveidota, īpaši vērts atzīmēt - divi kompresori, jauna sistēma dzesēšana, degvielas iesmidzināšana, viegls dzinēja bloks. Tagad kārtībā.
1) Mehāniskais kompresors un turbokompresors, galvenās atšķirības
Ierīce ir tāda, ka tās atrodas bloka pretējās pusēs. Parasts kompresors izmanto enerģiju izplūdes gāzes(atrodas vienā pusē). Pašas izplūdes gāzes griež turbīnas riteni, pēc tam ar īpašām piedziņām tiek izveidota iesmidzināšana dzinēja cilindros - kompresēts gaiss(es rakstīju par vienkāršu versiju ar turbokompresoru). Vecā tipa dzinēja darbības princips ir efektīvāks par vienkāršu benzīna dzinēju, taču ne tik efektīvs kā TSI. Vienkārša iekārta ar turbokompresoru ir neefektīva tukšgaitā un zemi apgriezieni, parādās tā sauktais “ ” efekts (kad pilna jauda parādās tikai no 3000 apgr./min. un vairāk), tas ir, vienmēr ir nepieciešams gāzi.
To nevar teikt par TSI. Vienīgā atšķirība ir tā, ka tajā ir arī mehāniskais kompresors (no otras puses), kas darbojas ar zemu ātrumu. Šādā veidā vienmēr tiek ievadīts saspiests gaiss (caur īpašas ierīces). Pateicoties šim mehāniskajam kompresoram, jauda nekrītas, pat no apakšas ir lieliska saķere, “turbo bedres” efekts tiek uzvarēts!
Lieliska darba simbioze: mehāniskais kompresors “apakšā” un parasts klasiskais TURBO “augšā”, bez strāvas padeves traucējumiem!
Šeit ir arī uzlabojumi. Parādās jēdziens “šķidruma dzesēšana” (parastos turbo variantus dzesē tikai ar gaisu). Dzesēšanas sistēmai ir caurules, kas iet cauri. Sakarā ar to galvenais gaiss tiek iesūknēts cilindros, spiediena indikators ir augstāks. Rezultāts ir vienmērīga sadegšanas kameras piepildīšana ar degvielas maisījumu un palielināta dinamika. Jau pie 1000 - 1500 apgr./min iegūstam deklarētos 210 Nm. Šeit ir neliela dzesēšanas sistēmas diagramma, jūs varat redzēt cauruļu atrašanās vietu.
3) Degvielas iesmidzināšana
Ļoti interesanta sistēma. Pirmkārt, degviela tiek piegādāta tieši uz dzinēja cilindriem (apejot degvielas sliedi), otrkārt, sajaukšanās ar gaisu notiek “slāni pēc kārtas”, tādējādi panākot sadegšanu ar augstu efektivitāti. Šie divi faktori ļauj nedaudz palielināt jaudu un samazināt degvielas patēriņu. Šeit ir redzama degvielas sistēmas galveno elementu diagramma.
4) Viegls bloks
Jāatzīmē, ka inženieriem bija grūti samazināt vienības svaru. Un ziniet, mums izdevās noņemt apmēram 14 kilogramus - ievērojams skaitlis. Paša bloka un galvas novietojumam izmantojām jaunu dizainu, jaunas sadales vārpstas un plastmasas vāciņu.
TSI ir pierādījuši sevi kā ļoti produktīvus dzinējus – ar salīdzinoši nelielu tilpumu var sasniegt ļoti augstu veiktspēju. zirgspēki" Tātad parastajam Volkswagen tipa turbokompresoram, kura tilpums ir 1,2 litri, ir aptuveni 90 ZS jauda, TSI ar tādu pašu tilpumu var ražot aptuveni 102 ZS.
Otrās paaudzes EA211 un EA888 GEN.3
Kopš 2013. gada TSI dzinēju līnija ir atjaunināta, daudzas sastāvdaļas, kas iepriekš tika uzskatītas par trauslām, ir pārveidotas. Tātad galvenais “Ahileja papēdis” bija laika ķēde.
Tas neizturēja ilgi, it īpaši 1,2–1,4 variācijās, tas vienkārši izstiepās un plīsa 50–70 000 km (no lielas slodzes un liela griezes momenta). Tagad viņi to ir noņēmuši un uzstādījuši zobsiksnu, tie neilgst daudz ilgāk, bet to ir vieglāk mainīt un vieglāk mainīt, darbības atšķirība ir apmēram trīs reizes. 1,8-2,0 laikā ķēdes mehānisms tika ievērojami nostiprināts, spēks dubultojās.
Tika pārveidota arī dzinēja apsildes sistēma, priekšgājēja (EA111 un EA888 GEN.2) iesildīšanās prasīja ļoti ilgu laiku. Tagad problēma ir gandrīz atrisināta. Ir veikti arī turbīnu uzlabojumi. Tomēr eļļas deglis paliek, eļļas patēriņš var sasniegt līdz 5 litriem uz 10 000 km, tāpēc ir svarīgi uzraudzīt līmeni.
Automašīnām ar marķējumu TSI zem pārsega ir īpaša sirds. Šis ir motors, kurā Volkswagen dizaineri izmantoja visvairāk modernās tehnoloģijas un pētniecība, ieviešot tos ražošanas iekārtās, lai mainītu šāda veida motora raksturlielumus.
Ko nozīmē SITS dzinēja definīcija?
Pēdējā laikā uz daudzām automašīnām ir parādījušies jauni TSI marķējumi. Šis saīsinājums apzīmē jaunu veidu automašīnas dzinējs ar uzlabotu dizainu. Saīsinājums TSI, ko var atšifrēt kā Turbo stratificētā iesmidzināšana, tulkojot krievu valodā, var apzīmēt aptuveni kā “Turbo Layered Fuel Injection”. Izmantojot šo degvielas padeves principu TSI dzinējos, ražotājam izdevās sasniegt augstas kvalitātes strādāt, darbinot motorus.
TSI dzinēju galvenā iezīme ir pastiprināšanas sistēmu dublēšana ar mehānisko kompresoru un turbīnas kompresoru. Šis dizains ļauj motorrobotiem sasniegt augstus rezultātus veiktspējas īpašības un ievērojams degvielas ietaupījums, pateicoties iespējai mainīt degvielas iesmidzināšanas režīmus, pateicoties tam ir iespējams sasniegt augstu efektivitāti.
Šādiem dzinējiem ir šādi galvenie darbības režīmi:
Kompresora pastiprināšanas diapazons pēc vajadzības.
Pie motora apgriezieniem līdz 3500, ja nepieciešams, tiek pievienots kompresors. Tas viss ir nepieciešams, ja dzinējs pastāvīgi darbojas šajā režīmā, kam seko spēcīgs paātrinājums. Turbokompresora inerce noved pie vajadzīgā spiediena (tā sauktā "turbo cauruma") radīšanas kavēšanās. Tāpēc šeit ir pievienots kompresors, kas pēc iespējas īsākā laikā rada nepieciešamo ieplūdes spiedienu.
Kompresora pastāvīgā pastiprinājuma diapazons.
Sākot no tukšgaitas apgriezieniem un līdz 2400 dzinēja apgriezieniem, mehāniskais kompresors tiek pastāvīgi ieslēgts. Ar šādu ātruma starpību kompresorā padeves spiedienu regulē amortizatora vadības bloks, kas uzstādīts ieplūdes kolektors.
Palielināts diapazons tikai turbokompresoram.
Kad dzinēja apgriezienu skaits pārsniedz 3500, turbīnas kompresors viens pats var radīt nepieciešamo spiedienu. Šajā gadījumā padeves gaisa spiedienu kontrolē padeves spiedienu ierobežojošs solenoīda vārsts.
Papildus dubultajai kompresora sistēmai TSI dzinēja īpatnība ir dzinēja dzesēšanas sistēmas specifika. Tam ir divas dzesēšanas ķēdes: cilindra galva ar turbīnu un cilindru bloks ar starpdzesētāju.
Dzinēja galvenās sastāvdaļas, uzlabojumi ir notikuši
Koncerna Volkswagen projektēšanas nodaļai izdevās īstenot uzdevumu palielināt dzinēja jaudu, būtiski nepalielinot tā tilpumu un svaru, un saglabāt degvielas ekonomiju, pieņemot nestandarta risinājumus.
Strukturāli TSI dzinējam ir īpašības salīdzinājumā ar citiem dzinējiem, proti, dubultā iesmidzināšana - mehāniskais kompresors un turbokompresors. TSI dzinēja pamatā bija četrcilindru spēka agregāts, kas bija aprīkots ar sekvenciālās degvielas iesmidzināšanas sistēmu, Roots tipa mehānisko kompresoru un turbokompresoru.
Dzesēšanas sistēmas sadalīšana divās daļās (viena atdzesē dzinēja galvu un izplūdes kolektoru, bet otra atdzesē cilindru bloku un šķidruma starpdzesētāju) ļauj efektīvi atdzesēt uzpūtes gaisu.
Kad tika noteikta viena no svarīgākajām automašīnas prioritātēm - lielākā īpatnējā jauda ar mazākiem tilpumiem -, dizaina ideja radās ideja par pārlādēšanu. Kāpēc dzinējam ir vajadzīgas divas kompresoru sistēmas?
Katrai sistēmai atsevišķi ir savi trūkumi. Tātad, Turbīna nedarbojas ar zemiem apgriezieniem. Viņai normāla darbība Dzinējam jāgriež apgriezieni līdz 3000 apgr./min, tas ir, visu laiku jāuztur lieli apgriezieni, lai izvairītos no kļūmēm (tā saucamajām turbo bedres). Ieslēgts liels ātrums darba efektivitāte samazinās mehāniskais kompresors, bet apakšā tas ļauj dzinējam strādāt ar pilnu atdevi. Pārejas režīmos abas sistēmas dublē viena otru, kas dod pozitīvu rezultātu, ļaujot no dzinēja iegūt maksimālo griezes momentu. Pirmie bija mehāniskie (piespiedu) kompresori, kurus darbina kloķvārpsta dzinējs.
Bet kompresoru, ko darbina turbīna, kas pakļauta izplūdes gāzēm, plašāk izmanto automobiļu rūpniecībā. Mainoties slodzei un ātrumam, dzinēja ECU aprēķina, cik daudz gaisa nepieciešams, lai radītu vajadzīgo griezes momentu, un nonāk cilindros. Šajā gadījumā tas nosaka, vai darbojas pats turbīnas pūtējs, vai arī darbībai ir jāpievieno mehāniskais kompresors.
TSI dzinējiem ir vairāki darbības diapazoni:
Dabiski elpojošs ar minimālu slodzi.
Dabiskās aspirācijas režīmā vadības vārsts ir pilnībā atvērts. Gaiss, kas nonāk dzinējā, iekļūst caur turbokompresora aizvaru, kuru kontrolē vadības bloks. Šobrīd turbīnas kompresors jau darbojas izplūdes gāzu ietekmē. Viņu enerģija ir tik nenozīmīga, ka tiek radīts minimāls paaugstināšanas spiediens. Šajā gadījumā droseļvārsts atveras pēc vadītāja pieprasījuma (nospiežot gāzes pedāli), un cilindru ieejā tiek izveidots vakuums.
Mehāniskais kompresors un turbīnas pūtējs pie lielām slodzēm un ātrumiem līdz 2400 apgr./min.
Darbojoties šajā diapazonā, gaisa daudzuma regulēšanas vārsts tiek aizvērts vai nedaudz atvērts, lai regulētu spiedienu ieplūdes kolektorā. Šajā gadījumā kompresors tiek iedarbināts caur magnētisko sajūgu un tiek darbināts ar poli-V siksnas piedziņu (tas iesūc gaisu un saspiež to). Saspiestais gaiss tiek sūknēts ar kompresoru uz turbīnas kompresoru. Gaiss tiek vēl vairāk saspiests. Kompresora padeves spiedienu mēra ieplūdes kolektorā ar spiediena sensoru un maina ar vadības vārsta vadības bloku. Kopējo padeves spiedienu mēra ar padeves spiediena sensoru, kamēr droseļvārsts ir pilnībā atvērts. Pie cilindru ieejas tiek izveidots spiediens līdz 2,5 bāriem.
Turbīnas kompresora un mehāniskā kompresora darbība pie lielām slodzēm un ātrumiem no 2400 līdz 3500 apgr./min.
Kad dzinējs darbojas šajā režīmā (piemēram, ar nemainīgu ātrumu), padeves spiedienu rada tikai turbīnas kompresors. Paātrinot, turbīna darbotos ar aizturi un nespētu laikus izveidot vajadzīgo gaisa spiedienu (var rasties turbo lag). Bet, lai to novērstu, dzinēja vadības bloks cauri elektromagnētiskā sakabe savieno kompresoru. Tas maina vadības vārsta stāvokli, radot atbilstošu padeves spiedienu. Tādējādi mehāniskais kompresors palīdz turbīnas kompresoram radīt nepieciešamo gaisa spiedienu dzinēja darbībai.
Darbs ar turbīnas kompresoru.
Kad dzinēja apgriezieni pārsniedz 3500 apgr./min, turbīna pati var radīt nepieciešamo gaisa spiedienu jebkurā slodzes punktā. Šajā situācijā aizbīdnis, kas regulē gaisa padevi, ir pilnībā atvērts un Svaigs gaiss iet tieši uz turbīnas kompresoru. Šādos apstākļos izplūdes gāzu spiediens būs pietiekams, lai turbīnas kompresors radītu pastiprināšanai nepieciešamo spiedienu. Tajā pašā laikā tas ir pilnībā atvērts. Pie ieejas tiek izveidots spiediens līdz 2,0 bāriem. Turbokompresora radīto spiedienu mēra ar padeves spiediena sensoru, un to regulē paaugstināšanas spiediena vadības vārsts.
Dubultā kompresora uzlāde ir vienlaicīga mehāniskā kompresora un turbīnas kompresora izmantošana. Kompresors ir mehāniska tipa kompresors, kas ir savienots ar elektromagnētisko sajūgu.
Mehāniskā kompresora priekšrocības:
- ātra vajadzīgā spiediena ievadīšana ieplūdes kolektorā;
Lielāka griezes momenta radīšana pie zemiem dzinēja apgriezieniem;
Tās savienojums notiek pēc vajadzības;
Tam nav nepieciešama papildu eļļošana un dzesēšana.
Mehāniskā kompresora trūkumi:
- jaudas noņemšana no motora,
Padeves spiediens tiek izveidots atkarībā no kloķvārpstas apgriezienu skaita un pēc tam tiek regulēts, atkal zaudējot daļu no paveiktā darba.
Turbīnas kompresoru pastāvīgi darbina izplūdes gāzes.
Šīs vienības priekšrocības: augsta efektivitāte, pateicoties izplūdes gāzu enerģijas izmantošanai. Turbīnas kompresora trūkumi:ar mazu dzinēja darba tilpumu ar radīto izplūdes gāzu daudzumu nepietiek, lai pie zemiem dzinēja apgriezieniem radītu paaugstinājuma spiedienu un radītu lielu turbīnas griezes momentu, augstas temperatūras slodzi.
Pieteikšanās kombinētā sistēma kompresoru, tas ir, apvienojot klasisko turbokompresoru un mehānisko, TSI dzinēja radītāji sasniedza maksimālās jaudas rādītājus visos dzinēja darbības režīmos.
Dzesēšanas sistēma
Klasiska viena ķēdes dzesēšanas sistēma. Lai palielinātu TSI dzinēja efektivitāti, dizaineri sadalīja dzinēja dzesēšanas sistēmu divās ķēdēs, lai uzlabotu motora un tā sistēmu darbības kvalitāti.
Dzesēšanas sistēma tika sadalīta divos moduļos: viena ķēde apkalpo izplūdes kolektoru un dzinēja galvu (karsta), otra (aukstā) atdzesē cilindru bloku un starpdzesētāja uzpūtes gaisu.Šiem dzinējiem ir ūdens starpdzesētājs, kas aizstāj gaisa starpdzesētāju. Pateicoties tam, gaisam, kas tiek iesūknēts cilindros, ir lielāks spiediens. Šīs modernizācijas rezultāts ir vienmērīga sadegšanas kameru piepildīšana ar degvielas-gaisa maisījumu un transportlīdzekļa dinamikas palielināšanās. Tātad jau pie ātrumiem 1000 - 1500 mēs iegūstam griezes momentu aptuveni deklarētajā 210 Nm.
Divkontūru dzesēšanas sistēma ir shēma, kurā tiek atdalītas cilindru bloka un cilindra galvas ķēdes. Cilindra galvā dzesēšanas šķidrums pārvietojas no izplūdes kolektora uz ieplūdes kolektoru. Līdz ar to vienveidīgs temperatūras režīms. Šo dizaina shēmu sauc par šķērsdzesēšanu. Dzesēšanas sistēmā ir veiktas arī šādas izmaiņas:
- termostats ir izgatavots ar diviem posmiem;
Lai atdzesētu turbīnu, kad dzinējs ir apturēts, ir uzstādīts dzesēšanas šķidruma recirkulācijas sūknis;
Turbīnas kompresoram ir piespiedu dzesēšana.
Apmēram viena trešdaļa dzinēja dzesēšanas šķidruma ieplūst cilindru blokā, bet atlikušās 2/3 ieplūst cilindra galvā un sadegšanas kamerās. Divkontūru dzesēšanas sistēmas priekšrocības:
- cilindru bloks sasilst ātrāk, temperatūra paaugstinās līdz 95o sakarā ar to, kas paliek blokā;
Samazināta berze iekšā kloķa mehānisms paaugstinātas temperatūras dēļ cilindru blokā;
Uzlabota sadegšanas kameru dzesēšana, jo bloka galvā temperatūra pazeminās par aptuveni 80°; tādējādi tiek panākts uzlabots pildījums, vienlaikus samazinot detonācijas iespējamību.
Dzesēšanas sistēmas īpatnība ir dzesēšanas šķidruma sadalītāja korpuss ar divpakāpju termostatu. Ar šādu dzesēšanas šķidruma daudzumu pie lieliem motora apgriezieniem dzesēšanas sistēmā rodas paaugstināts spiediens. Pat šādos apstākļos divpakāpju termostats atveras iestatītajā laikā atbilstoši vajadzīgajai temperatūrai.
Uzstādot vienpakāpes termostatu, būtu jāpārvar augsts spiediens un jāpārvieto liela termostata plāksne. Un tāpēc pretspēku dēļ termostats varēja atvērties tikai augstā temperatūrā.
Divpakāpju termostatā, kad tiek sasniegta atvēršanas temperatūra, vispirms atvērsies mazā plāksne. Nelielā laukuma dēļ spēki, kas iedarbojas uz plāksni, ir mazāki, un termostats atveras stingri atbilstoši temperatūrai. Pēc noteikta gājiena mazā plāksne sāk vilkt lielāko, pilnībā atverot dzesēšanas šķidruma lielo caurumu.
Kad TSI dzinējs uzsilst, šī sistēma ļauj veikt apkopi Darbības temperatūra dzinējā atbilstoši noteiktajiem parametriem un samazināt degvielas patēriņu un kaitīgos izmešus. Lai uzlabotu sasilšanu un samazinātu pārkaršanas iespēju, nepieciešams intensīvi atdzesēt karsto cilindra galvu. Šajā gadījumā dzesēšanas šķidruma daudzums cilindra galvā ir divreiz lielāks par šķidruma daudzumu cilindru blokā, un termostati atveras attiecīgi 95° un 80° temperatūrā.
Turbīnu no pārkaršanas pasargā papildus elektriski darbināms ūdens palīgsūknis, kas liek šķidrumam cirkulēt atsevišķā kontūrā līdz 1/4 stundai pēc dzinēja apturēšanas. Ar šo darbības principu ievērojami palielinās TSI dzinēja turbīnas kompresora kalpošanas laiks.
Degviela tiek piegādāta caur regulējama sistēma degvielas iesmidzināšana. Šīs sistēmas priekšrocība ir tāda, ka elektriskais degvielas sūknis, tāpat kā augstspiediena degvielas sūknis, piegādā tik daudz benzīna, cik nepieciešams dzinējam. Tādējādi elektriskā un mehāniskā jauda degvielas sūkņi, un degviela tiek taupīta.
Tiešai degvielas iesmidzināšanai inžektori ir uzstādīti tieši cilindra galvā. Zem augstspiediena caur tiem cilindros tiek iesmidzināta degviela. Inžektoru galvenais uzdevums:viņiem ir pienākums minimālā laika periodā izsmidzināt un mērķtiecīgi ievadīt benzīnu cilindros.
Iedarbinot aukstu dzinēju, TSI dzinējs izmanto dubulto iesmidzināšanu. Tas tiek darīts, lai, iedarbinot dzinēju, uzsildītu katalizatoru. Pirmo reizi sūkšanas gājiena laikā, un otro reizi, kad kloķvārpsta Rotējot, dzinējs nesasniedza apmēram 50o līdz augšējai miršanas vietai. Dzinējam darbojoties normālos apstākļos, sūkšanas gājiena laikā tiek padots degviela, kas vienmērīgi tiek sadalīta sadegšanas kamerā. TSI uzstādītajiem sprauslām ir 6 kanāli degvielas iesmidzināšanai.
Tādējādi atsevišķu strūklu virziens novērš sadegšanas kameras elementu mitrināšanu, nodrošinot labāku degvielas-gaisa maisījuma sadalījumu. Šajā gadījumā maksimālais degvielas iesmidzināšanas spiediens sasniedz 150 bārus. Tas ļauj garantēt kvalitatīvu sagatavošanu degvielas maisījums un uzticama atomizācija. Šajā gadījumā degvielas pietiks pat pie maksimālās slodzes.
TSI dzinējos degviela nonāk tieši cilindros, nevis iesūkšanas kolektorā, maisījuma veidošanās notiek “slāni pa slāņiem”, un tajā pašā laikā notiek kvalitatīva sadegšana ar augstu efektivitāti. Visi šie faktori ļauj nedaudz palielināt jaudu un samazināt degvielas patēriņu.
Jāpiebilst, ka inženieru centieni samazināt cilindru bloka svaru deva rezultātus. 1,2 litru TSI dzinēja bloks ir atliets no alumīnija. Salīdzinot ar dzinēja bloku, kas izgatavots no pelēkā čuguna (šādi cilindru bloki tiek izmantoti 1,4 litru TSI dzinējā), jaunais cilindru bloks samazināja svaru par 14,5 kg un sasniedza 19,5 kg. Jaunā 1,2 litru TSI dzinēja dizains ar atvērtu plati ir identisks 1,4 litru TSI dzinējam. Šīs shēmas īpatnība ir tāda, ka cilindru bloka ar starplikām iekšējā sienā nav džemperu vietā, kur cilindru bloks saskaras ar cilindra galvu.
Šim dizainam ir savas priekšrocības:
- samazina gaisa burbuļu veidošanās iespēju; sistēmā ar divu kontūru dzesēšanu tie var radīt problēmas gaisa izvadīšanai no dzinēja dzesēšanas sistēmas.
Saliekot cilindru bloku un cilindra galvu vienā vienībā, tiek samazinātas cilindru deformācijas un veidojas viendabīgāka struktūra, salīdzinot ar konstrukciju ar slēgtu plāksni un tiltiem.
Tas viss noved pie samazināta eļļas patēriņa, jo virzuļu gredzeni tajā pašā laikā deformācijas tiek labāk kompensētas. Cilindru blokā ir četri no pelēkā čuguna atlieti starplikas ar profilētu ārējo virsmu. Šis profils uzlabo savienojumu starp cilindru bloku un cilindru uzlikām, tādējādi samazinot cilindru bloka deformāciju. Šis tehnoloģiskais risinājums ļāva samazināt nevienmērību siltuma sadalē, kas parādās starp starplikām un alumīnija bloku.
TSI dzinēja priekšrocības
Motoru ar saīsinājumu SITS priekšrocības ietver:
1. Efektīva konstrukcija (ar minimālu degvielas patēriņu ir iespējams sasniegt maksimālo griezes momentu plašākā apgriezienu diapazonā).
2. Sakarā ar dzinēja svara un darba tilpuma samazināšanos ievērojami samazinās berzes zudumi.
3. Tiek taupīta dzinēja patērētā degviela.
4. Ar uzlabotiem degvielas sadegšanas parametriem daudzums kaitīgās emisijas vidē.
TSI ir dzinēji ar tiešās degvielas iesmidzināšanas sistēmām un dubultu turbokompresoru (satur kompresoru un turbīnu). Šādi dzinēji ir sarežģītāki nekā parastie ar turbokompresoru, taču tie ir uzticamāki, jaudīgāki un ekonomiskāki. Viņiem praktiski nav nekādu trūkumu.
Šo dzinēju īpatnība ir divpakāpju kompresora sistēma, kas sastāv no turbīnas kompresora un mehāniski darbināma kompresora. TSI dzinējs pilns ar modernu tehnoloģiskie risinājumi, bet tajā pašā laikā viņam uzticama darbība nepieciešama atbilstoša aprūpe. Tāpēc jums ir jāizmanto augstas kvalitātes Palīgmateriāli un šķidrumus, veiciet savlaicīgi Apkope. TSI dzinējā iekļautās sastāvdaļas un mezgli, kā arī savlaicīga apkope, benzīna ietaupījumu dēļ vairāk nekā atmaksāsies.
Lai samazinātu troksni, šim dzinējam ir papildu korpuss, kas izgatavots no skaņu absorbējošiem materiāliem.
Dzinēja izmantošana mūsu valstī
Šis dzinējs ir paredzēts darbam tikai ar labu degvielu un tikai ar izcilām eļļām laba degviela jāskatās.
UZ TSI dzinēju trūkumi kas tiks izmantoti mūsu apstākļos, ietver:
- augstas kvalitātes prasības degviela un smērvielas– benzīns, eļļa utt.;
Apkope, kas jāveic regulāri un tikai autorizētos servisa centros;
Šie dzinēji ir jutīgi pret zemas temperatūras vidi, kas apgrūtina lietošanu ziemā.
Taču autovadītāji, kuriem ir pieredze TSI dzinēju ekspluatācijā, to pamana iesildīšanās tukšgaitas ātrums nav nepieciešams - var sākt braukt bez iesildīšanās ar aukstu motoru. TSI dzinēji ar tiešās degvielas iesmidzināšanas sistēmām un dubultu turbokompresoru ir sarežģītāki dzinēji nekā parastie, taču tie ir uzticamāki, jaudīgāki un ekonomiskāki.
Viens no lielākajiem mīnusiem ir tas, ka ziemā motors slikti iesilst tukšgaitā. Braucot, dzinējam nepieciešams ilgs laiks, lai sasniegtu iestatīto temperatūru. Tāpēc autovadītājiem, kuri brauc nelielos attālumos, tas radīs problēmas (būs jābrauc ar neapsildītu “plīti” un jāpacieš sildītāja pūšana auksts gaiss aukstā laikā). Citas problēmas TSI dzinējs nerada.
Jāatzīmē arī palielinātās mehāniskās un termiskās slodzes, dubultā kompresors. Tas viss liek ražotājiem pastāvīgi strādāt pie konstrukcijas maiņas un dažu dzinēja komponentu un mezglu nostiprināšanas. Tas sarežģī šādu vienību ražošanu un apkopi.
Protams, daudzi cilvēki pievērsa uzmanību automašīnām ar “noslēpumaino” TSI uzrakstu.
Turklāt šis saīsinājums ir raksturīgs ne tikai Volkswagen markas automašīnām, bet arī citiem zīmoliem, kas ietilpst VAG grupā (Volkswagen Audi Group) - Audi, Skoda, Seat...
Ko šāds uzraksts nozīmē šāda auto vadītājam?
No šī raksta jūs uzzināsit:
SITS dekodēšana
Saīsinājums TSI nozīmē Twincharger Stratified Injection, kas nozīmē dzinēju ar dubultu kompresoru un stratificētu vai tiešu iesmidzināšanu.
TSI dzinējam ir sarežģītāka konstrukcija nekā parastajam dzinējam. Neskatoties uz salīdzinoši nelielo un labo jaudas rezervi, TSI dzinējs ir ekonomiskāks un uzticamāks.
Mājas atšķirīga iezīmeŠādam dzinējam ir raksturīga divpakāpju kompresors - pirmais “posms” ir mehāniski darbināms kompresors, bet otrais “posms” ir turbokompresors.
Mehāniskais kompresors darbojas līdz 2,4 tūkstošiem apgriezienu. Pilnībā atveras ieplūdes vārsts gaisa plūsmai, kad griešanās ātrums pārsniedz 3,5 tūkstošus apgriezienu minūtē. Tas ir tad, kad spēcīga gaisa plūsma ieplūst turbokompresorā un tiek sasniegts maksimālais griezes moments.
Ir TSI dzinēji, kuriem ir izvēles poga braukšana ziemā. Šis režīms novērš riteņu slīdēšanu, pateicoties mīkstākai dzinēja darbībai.
Kādas priekšrocības tai ir?
TSI dzinēja efektivitāte apvienojumā ar tā stabilo jaudu ir pelnījusi īpašu uzmanību. Spēka agregāts vienmēr nodrošina automašīnai labu dinamiku, pateicoties diviem kompresoriem vienlaikus, jo plašā ātruma diapazonā var sasniegt maksimālo griezes momenta vērtību.
Mehāniskā kompresora un turbīnas kombinācijas izmantošana ļauj uzturēt maksimālu vilkmi ilgā ātruma periodā. Šajā gadījumā mehāniskais kompresors darbojas neatkarīgi ar mazu ātrumu un, strādājot kopā, ar vidējiem apgriezieniem.
Nākamā ne mazāk svarīga priekšrocība ietver zems līmenis CO2 emisijas. Jāpiemin, ka "TSI" tika nominēts par gada labāko "zaļo" dzinēju.
Starp citām daudzajām "SITS" līnijas priekšrocībām ir vērts izcelt to pietiekamu uzticamību un salīdzinoši augsto kalpošanas laiku.
Kādi ir trūkumi
Tāpat kā jebkurai lietai, TSI dzinējam ir arī daži trūkumi. Nedrīkst aizmirst, ka lielākā daļa mūsdienu VW turbodzinēju ir ļoti izvēlīgi attiecībā uz degvielas un eļļas kvalitāti. TSI dzinējs nav izņēmums, normālai darbībai tam nepieciešama tikai augstas kvalitātes degviela un.
Turklāt TSI dzinējs nosaka, ka īpašniekam stingri jāievēro transportlīdzekļa dokumentācijā norādītie turbodzinēju darbības noteikumi.
Turklāt TSI dzinējs ziemā var radīt zināmu diskomfortu. Iemesls ir tāds TSI motorsģimenei ir zema siltuma pārnese un aukstā sezonā tukšgaitā praktiski nesasilst. Kopumā optimālais temperatūras režīms no šī dzinēja tiek sasniegts tikai kustības laikā pēc noteikta laika.
Taču medaļai ir arī otra puse, kas jau ir pozitīva – šāds dzinējs nav pakļauts pārkaršanai pat lielā karstumā garā sastrēgumā. Tomēr šī funkcija var radīt diskomfortu, braucot ar automašīnu ar TSI dzinēju nelielos attālumos: neapsildīts dzinējs nozīmē neapsildāmu salonu, jo tradicionālā “plīts”, kas savā darbā izmanto motora antifrīzu, būs neefektīva.
Bet VW inženieri ņēma vērā visas šīs nianses, izveidojot divu ķēžu dzesēšanas sistēmu ar diviem termostatiem: viena ķēde atdzesē karstāko cilindra galvu, otra atdzesē pārējo spēka bloka bloku.
Lai palielinātu TSI dzinēja kalpošanas laiku, turbīnu dzesē sava sistēma, tostarp elektriski darbināms ūdens sūknis, kas pēc dzinēja apturēšanas turpina cirkulēt dzesēšanas šķidrumu vēl 15 minūtes.
Noteikti visi, kas ir domājuši par vācu pirkšanu Skoda automašīnas jeb Volkswagen, domīgi aplūkoja TSI dzinēja tipa saīsinājumu, domājot par to, ar ko šis spēka agregāts ir īpašs. Krievijas plašumos par to joprojām pastāv daudz nepareizu priekšstatu. Daži tam tic šis tips dzinējs darbojas dīzeļdegviela, jo ar mazāku īpatnējo tilpumu tas rada daudz lielāku jaudas vērtību salīdzinājumā, piemēram, ar vienkāršu turbodzinēju. Bet patiesībā viss ir savādāk. TSI dzinējs ir tālu no dīzeļa.
Kā darbojas TSI un FSI dzinējs?
FSI.
Lai labāk izprastu, kā darbojas TSI dzinējs, ņemsim piemēru tā “brāļa” FSI dzinēja darbībai. Saīsinājums FSI (Fuel Stratified Injection) apzīmē vācu speciālistu izstrādātus dzinējus ar tā saukto “stratificēto” degvielas iesmidzināšanu. šajā dzinējā tas ir konstruēts līdzīgi dīzeļa agregātiem:
Degvielas sūknis sūknē benzīnu zem augsta spiediena degvielas sliedē, kas ir kopīga visiem cilindriem. Degvielas iesmidzināšana, ko kontrolē elektromagnētisko vārstu sistēma, tiek veikta, izmantojot sprauslas; starp citu, ja vēlaties mazgāt sprauslas, tad šeit. Katras sprauslas atvēršana notiek pēc tam, kad centrālais vadības bloks dod komandu. Darbības fāze ir atkarīga gan no dzinēja apgriezienu skaita, gan slodzes.
FSI dzinēja video
FSI dzinēja priekšrocības.
Šāda dzinēja priekšrocība ir tāda, ka, pateicoties stingrai degvielas iesmidzināšanas dozēšanai sadegšanas kamerā, tiek panākts līdz 15% ietaupījums salīdzinājumā ar benzīna dzinējiem, kas aprīkoti ar klasisko iesmidzināšanas sistēmu. Turklāt vienmērīgāka saķere pie maziem un vidējiem apgriezieniem tiek nodrošināta, mainot sadales vārpstas fāzes.
SITS.
Atšķirībā no FSI dzinēja, TSI dzinējs ir benzīns spēka agregāts ar dubultu turbokompresora sistēmu. Saīsinājumu TSI (Turbo Stratified Injection) šeit var tulkot kā dzinēju ar stratificētu degvielas iesmidzināšanu un turbokompresoru.
Šis dzinējs mantoja degvielas iesmidzināšanas sistēmu no FSI dzinēja un saņēma papildu sistēma mehāniskā saspiešana. Protams, šāda dzinēja dizains ir daudz sarežģītāks. Tomēr šo trūkumu pilnībā kompensē tā lielāka uzticamība, jauda un efektivitāte.
TSI dzinēja video
TSI dzinēja izkārtojums atšķiras ar to, ka turbokompresors un mehāniskā kompresijas sistēma atrodas dzinēja pretējās pusēs. Tradicionālais turbodzinējs iegūst papildu jaudu, izmantojot izplūdes gāzu enerģiju, kas griež turbīnas riteni cauri piedziņas sistēmai, radot kompresiju un gaisa iesmidzināšanu. Salīdzinot ar klasiku benzīna dzinējs, šāda sistēma ir efektīvāka, bet TSI dzinēja efektivitāte ar stratificētu iesmidzināšanu un turbokompresoru ir daudz efektīvāka.
TSI dzinēja priekšrocības.
Vienkārša dzinēja ar turbokompresoru lielais trūkums ir tas, ka tas darbojas zemā un tukšgaitas ātrumā. Turpretim TSI dzinējam ir mehānisks kompresors, kas darbojas ar zemiem apgriezieniem, un turbokompresors, kas nodrošina palielinātu jaudu lielā ātrumā. Tādējādi papildu saspiešana un gaisa iesmidzināšana motora sistēmā notiek gandrīz visā darbības ātruma diapazonā. Tieši šis faktors veicina daudzkārtēju jaudas pieaugumu ar samazinātu degvielas patēriņu, ko nodrošina mērīta, stratificēta iesmidzināšanas sistēma un dubultās iesmidzināšanas sistēma.
Visi iepriekš minētie faktori noved pie tā, ka TSI dzinējs, ko izstrādājuši Volkswagen vācu “dūži”, sasniedz iespaidīgas jaudas vērtības. Tādējādi, salīdzinot ar tā paša ražotāja klasisko turbodzinēju ar 1,2 litru nominālo dzinēja tilpumu, TSI dzinējs uzrāda vidējo rezultātu 12 ZS. labāk (90 ZS turbo dzinējam pret 102 ZS TSI dzinējam). Turklāt dubultās kompresijas sistēma nezaudē jaudas zudumu un nodrošina lielisku saķeri gan pie zemiem, gan lieliem dzinēja apgriezieniem.
Protams, dzinēja dizaina sarežģītība nevarēja ietekmēt tā cenu. Taču nelielo cenu pieaugumu pilnībā kompensē samazinātais patēriņa līmenis un palielināta jauda.
TSI dzinējs ( Turbo stratificētā iesmidzināšana, burtiski - turbokompresors un stratificētā iesmidzināšana) apvieno jaunākos sasniegumus dizaina idejās - tiešo degvielas iesmidzināšanu un turbokompresoru.
Volkswagen grupa ir izstrādājis un piedāvā TSI dzinēju līniju savās automašīnās, kas atšķiras pēc konstrukcijas, dzinēja izmēra un jaudas. TSI dzinēju projektēšanā ražotājs īsteno divas pieejas: dubultu kompresoru un vienkāršu turbokompresoru.
Saīsinājums TSI ir patentēta Volkswagen grupas preču zīme.
Divkāršo uzlādi atkarībā no dzinēja vajadzībām veic divas ierīces: mehāniskais kompresors un turbokompresors. Šo ierīču kombinēta izmantošana ļauj realizēt nominālo griezes momentu plašā dzinēja apgriezienu diapazonā.
Dzinēja konstrukcijā izmantots Roots tipa mehāniskais kompresors. Tas sastāv no diviem noteiktas formas rotoriem, kas ievietoti korpusā. Rotori griežas pretējos virzienos, kas nodrošina gaisa iesūkšanu vienā pusē, saspiešanu un izplūdi no otras puses. Mehāniskais kompresors tiek darbināts ar siksnu no kloķvārpstas. Piedziņa tiek aktivizēta, izmantojot magnētisko sajūgu. Lai regulētu padeves spiedienu, paralēli kompresoram ir uzstādīts regulēšanas vārsts.
TSI dzinējam ar dubultu kompresoru ir standarta turbokompresors. Uzlādes gaisu dzesē gaisa tipa starpdzesētājs.
Duālās uzlādes efektīvu darbību nodrošina dzinēja vadības sistēma, kas papildus elektroniskā vienība apvieno ievades sensorus (ieplūdes kolektora spiediens, padeves spiediens, ieplūdes kolektora spiediens, vadības slāpētāja potenciometrs) un izpildmehānismus (magnētiskais sajūgs, vadības slāpētāja servomotors, padeves spiediena ierobežošanas vārsts, turbokompresora recirkulācijas vārsts).
Sensori kontrolē padeves spiedienu dažādās sistēmas vietās: pēc mehāniskā kompresora, pēc turbokompresora un pēc starpdzesētāja. Katrs no spiediena sensoriem ir apvienots ar gaisa temperatūras sensoriem.
Magnētiskā sakabe tiek ieslēgts ar signāliem no dzinēja vadības bloka, pie kura tiek pievadīts spriegums magnētiskajai spolei. Magnētiskais lauks pievelk berzes disku un nofiksē to ar skriemeli. Mehāniskais kompresors sāk griezties. Kompresors darbojas tik ilgi, kamēr uz magnētiskās spoles tiek pievadīts spriegums.
Servo motors pagriež vadības vārstu. Kad aizbīdnis ir aizvērts, viss ieplūdes gaiss iet caur kompresoru. Mehāniskā kompresora padeves spiedienu regulē, atverot aizbīdni. Šajā gadījumā daļa saspiestā gaisa atkal tiek piegādāta kompresoram, un padeves spiediens tiek samazināts. Kad kompresors nedarbojas, aizbīdnis ir pilnībā atvērts.
Paaugstināta spiediena kontroles vārsts Ieslēdzas, kad izplūdes gāzu enerģija rada pārmērīgu padeves spiedienu. Vārsts darbina vakuuma piedziņu, kas savukārt atver apvada vārstu. Daļa izplūdes gāzu iet garām turbīnai.
Turbokompresora recirkulācijas vārsts nodrošina sistēmas darbību piespiedu režīmā Tukšgaita(ar aizvērtu droseļvārstu). Tas novērš pārmērīga spiediena veidošanos starp turbokompresoru un slēgto droseļvārstu.
SITS dzinēja darbības princips
Atkarībā no dzinēja apgriezienu skaita (slodzes) izšķir šādus dubultās uzlādes sistēmas darbības režīmus:
- dabiskās aspirācijas režīms (līdz 1000 apgr./min.);
- mehāniskā kompresora darbība (1000-2400 apgr./min.);
- kompresora un turbokompresora kopīga darbība (2400-3500 apgr./min.);
- turbokompresora darbība (virs 3500 apgr./min).
Tukšgaitā dzinējs darbojas atmosfērā. Mehāniskais pūtējs ir izslēgts un vadības vārsts ir atvērts. Izplūdes gāzu enerģija ir zema, turbokompresors nerada padeves spiedienu.
Palielinoties ātrumam, ieslēdzas mehāniskais kompresors un aizveras vadības vārsts. Pūtes spiedienu galvenokārt rada mehāniskais kompresors (0,17 MPa). Turbokompresors nodrošina nelielu papildu gaisa saspiešanu.
Kad dzinēja apgriezienu skaits ir 2400-3500 apgr./min robežās, padeves spiedienu rada turbokompresors. Mehāniskais kompresors tiek pievienots nepieciešamības gadījumā, piemēram, pēkšņa paātrinājuma laikā (asa atvēršanās droseļvārsts). Spiediens var sasniegt 0,25 MPa.
Sistēmas turpmāko darbību veic tikai turbokompresors. Mehāniskais pūtējs ir izslēgts. Vadības vārsts ir atvērts. Lai novērstu detonāciju, pieaugot ātrumam, padeves spiediens nedaudz pazeminās. Pie griešanās ātruma 5500 apgr./min tas ir aptuveni 0,18 MPa.
TSI dzinējs ar turbokompresoru
Šajos dzinējos pastiprināšanu veic tikai ar turbokompresoru. Turbokompresora konstrukcija nodrošina, ka nominālais griezes moments tiek sasniegts jau pie zemiem dzinēja apgriezieniem un tiek uzturēts plašā diapazonā (no 1500 līdz 4000 apgr./min.). Turbokompresora izcilās īpašības tiek panāktas, maksimāli samazinot rotējošo daļu inerci: tiek samazināts turbīnas un kompresora lāpstiņriteņa ārējais diametrs.
Pastiprināšanas kontrole sistēmā tradicionāli tiek veikta, izmantojot apvada vārstu. Vārsts var būt pneimatisks vai elektriski darbināms. Pneimatiskās piedziņas darbību nodrošina solenoīda vārsts palielināt spiediena ierobežojumus. Elektriskā piedziņa ko attēlo elektriskā virzošā ierīce, kas sastāv no elektromotora, pārnesumu transmisija, sviras mehānisms un ierīces pozīcijas sensors.
Pretstatā dubultuzlādei tiek izmantots dzinējs ar turbokompresoru šķidruma sistēma uzlādes gaisa dzesēšana. Tam ir no dzinēja dzesēšanas sistēmas neatkarīga ķēde, un tā ar to veido divu kontūru dzesēšanas sistēmu. Uzpūtes gaisa dzesēšanas sistēmā ietilpst: uzpūtes gaisa dzesētājs, sūknis, radiators un cauruļvadu sistēma. Uzpūtes gaisa dzesētājs atrodas ieplūdes kolektorā. Dzesētājs sastāv no alumīnija plāksnēm, caur kurām iziet dzesēšanas sistēmas caurules.
Uzpūtes gaisa dzesēšana tiek veikta saskaņā ar signālu no motora vadības bloka, ieslēdzot sūkni. Caur plāksnēm iet uzkarsēta gaisa plūsma, dodot tām siltumu, un tās savukārt nodod to šķidrumam. Dzesēšanas šķidrums pārvietojas pa ķēdi, izmantojot sūkni, tiek atdzesēts radiatorā un pēc tam pa apli.
