Mnogi od vas, dragi bralci (ki jih zanimajo nemški avtomobili), včasih pri izbiri na primer Volkswagna ali hčerinske družbe Škode naletite na takšno vprašanje. Kaj je motor TSI? Navsezadnje imajo te znamke običajne enote in imajo nerazumljivo okrajšavo - TSI. Tudi jaz sem postavil to vprašanje in izkopal takšne informacije ...
Vsi so že slišali za običajne (Volkswagen in Škoda), pa tudi (AUDI), toda motorji TSI za ruskega potrošnika ostajajo skrivnost. Kakšen motor je to? Veliko je izrekov, zlasti v pijani družbi je vedno kakšen strokovnjak (ki vse ve in je vse slišal). Sam sem nekoč mislil, da gre za grešno stvar - da gre za dizelsko možnost. Tako sem mislil, ker - z manjšo prostornino proizvede več moči kot na primer preprosta turbobencina. Ampak ne - ni dizel.
Najsvetlejši predstavnik razreda je 1,4-litrska različica Volkswagna. Koliko nagrad in priznanj kritik je dobro prejel, prav idealen med turbinami!
Definicija
TSI motorji - Gre za bencinske enote z dvojnim turbopolnilnikom (ki vsebujejo tudi mehanske kompresorje), sistemom neposrednega "stratificiranega" vbrizga goriva. Zgradba je veliko bolj zapletena kot običajni turbomotor, vendar je treba opozoriti, da so zanesljivost, moč in učinkovitost na zelo visoki ravni. Praktično je brez napak.
Če razstavite okrajšavo, obstaja več definicij. Eden od leta 2000 (takrat je bil razvit) - Stratificirano injiciranje z dvojnim polnilnikom - prevod (dvojno polnjenje, stratificirano vbrizgavanje), kasneje, okoli leta 2008, pa se pojavi še en prevod Turbo stratificirano injiciranje - (turbopolnilnik, stratificirano vbrizgavanje), to pomeni, da se odstrani vrednost "double", prav v teh letih se je začela proizvodnja pogonskih enot z enim polnilnikom
Linija motorjev
Veste, že velikokrat sem bil priča, da so se mnogi prepirali - koliko konj pa ima 1,4-litrski motor? Eden pravi, da je 122, drugi 140, tretji na splošno 170 !!! Kako je to mogoče? In prav to, da je ta 1,4-litrski agregat postal odličen poligon za podjetje, prav iz njega so zrasle vse druge različice od 1,0 do 3,0. Dejansko ima 1,4 zdaj veliko različic, če se ne motim glede 5 - 6.
Na njegovem primeru (1.4) vam bom povedal, kako to počnejo Nemci:
- Ena turbina. Različici 122 in 140 KM - razlike v moči turbopuhala in vdelani programski opremi
- Turbina in kompresor. Različice 150 - 160 - 170 KM - tu se spremeni bodisi moč bodisi turbinski polnilnik in seveda programska oprema (v katero je všito)
Takšno stanje je skoraj v celotni liniji, z izjemo motorja 1.0 TSI je bil prvotno razvit le s turbopolnilnikom - nameščen je na majhne avtomobile, kot je Volkswagen UP, ali na hibridne različice. Za vas sem pripravil majhen krožnik
Tu so prikazane vse napajalne enote, to pomeni, da je uradna programska oprema poplavljena, če spremenite konfiguracijo ali vdelano programsko opremo, lahko iztisnete veliko več energije.
Naprava
Ne bom se spuščal globoko v strukturo, vendar se bom poskušal dotakniti pomembnih elementov in razlik. Najprej si oglejte glavne bloke, tukaj je majhen diagram.
Enota je bila bistveno preoblikovana, še posebej velja omeniti - dva polnilnika, nov hladilni sistem, vbrizg goriva, lahek blok motorja. Zdaj po vrsti.
1) Mehanski kompresor in turbopolnilnik, glavne razlike
Naprava je taka, da se nahajajo na nasprotnih straneh bloka. Običajni kompresor uporablja energijo izpušnih plinov (na eni strani). Izpušni plini sami vrtijo turbinsko kolo, nato pa se skozi posebne pogone stisnjen zrak črpa v valje motorja (pisal o preprosti različici s turbopuhalom). Princip delovanja starega tipa motorja je bolj učinkovit kot pri preprostem bencinskem motorju, vendar ne tako učinkovit kot TSI. Preprosta enota s turbopolnilnikom ni preveč učinkovita v prostem teku in pri nizkih hitrostih, kaže se tako imenovani "" učinek (ko se polna moč kaže le od 3000 vrtljajev na minuto in več), to pomeni, da morate vedno polniti.
Česar ni mogoče reči o TSI. Razlika je le v tem, da vsebuje tudi mehanski kompresor (na drugi strani), ki deluje pri nizkih hitrostih. Na ta način se stisnjen zrak vedno črpa (skozi posebne naprave). Zahvaljujoč temu mehanskemu kompresorju - moč ne pade, tudi od spodaj je odličen oprijem, učinek "turbo jame" je premagan!
Odlična simbioza dela: mehanski polnilnik na "dnu" običajnega klasičnega TURBO "zgoraj", brez izpada električne energije!
Tu so tudi izboljšave. Pojavi se koncept "tekočinskega hlajenja" (običajne turbo različice se hladijo le z zrakom). Hladilni sistem ima cevi, ki gredo skozi. Zaradi tega je glavni zrak potisnjen v jeklenke, kazalnik tlaka je višji. Rezultat je enakomerno polnjenje zgorevalne komore z mešanico goriv in povečanje dinamike. Že pri 1000 - 1500 vrt / min dobimo deklariranih 210 Nm. Tu je majhen diagram hladilnega sistema, lahko vidite lokacijo cevi.
3) Vbrizgavanje goriva
Zelo zanimiv sistem. Prvič, gorivo se dovaja neposredno v valje motorja (mimo tirnice za gorivo), in drugič, mešanje z zrakom poteka "plast za plastjo", zaradi česar je izgorevanje doseženo z visokim izkoristkom. Ta dva dejavnika omogočata nekoliko večjo moč in manjšo porabo goriva. Tu je diagram glavnih elementov sistema za gorivo.
4) Lahka enota
Treba je opozoriti, da so se inženirji borili za zmanjšanje teže enote enote. In veste, uspelo nam je odstraniti približno 14 kilogramov - pomemben kazalnik. Za postavitev samega bloka in glave smo uporabili nov dizajn, nove odmične gredi in plastični pokrov.
TSI so se izkazali kot zelo učinkoviti motorji - z razmeroma majhno prostornino je mogoče doseči zelo visoke vrednosti konjskih moči. Tako ima običajni Volkswagnov turbopolnilnik s prostornino 1,2 litra moč približno 90 KM, TSI - z enako prostornino pa lahko proizvede približno 102 KM.
Druga generacija EA211 in EA888 GEN.3
Od leta 2013 je bila posodobljena linija motorjev TSI, preoblikovani so bili številni sestavni deli, ki so prej veljali za neučinkovite. Torej je bila glavna "Ahilova peta" krmilna veriga.
Dolgo ni hodila, zlasti v različicah 1,2 - 1,4, samo se je raztezala in strgala pri teku 50 - 70 000 km (od velike obremenitve in velikega navora). Zdaj je odstranjen in nameščen je zobati jermen, ki ne teče veliko dlje, vendar ga je lažje spremeniti in lažje spremeniti, razlika v delovanju je približno trikrat. V 1.8-2.0 je bil verižni mehanizem bistveno okrepljen, moč pa se je podvojila.
Preoblikovan je bil tudi sistem ogrevanja motorja, predhodnik (EA111 in EA888 GEN.2) se je dolgo ogreval. Zdaj je problem skoraj rešen. Izvedene so bile izboljšave in turbine. Vendar je "maslozhor" ostal, poraba olja lahko doseže do 5 litrov na 10.000 km, zato je pomembno spremljati nivo.
Avtomobili z oznako TSI imajo pod pokrovom posebno srce. To je motor, pri katerem so Volkswagnovi oblikovalci uporabili najsodobnejše tehnologije in raziskave ter jih uporabili na serijskih avtomobilih, da bi spremenili značilnosti te vrste motorja.
Kakšna je opredelitev motorja TSI
V zadnjem času so se na številnih avtomobilih pojavile nove oznake TSI. Ta okrajšava označuje novo vrsto avtomobilskih motorjev z izboljšano zasnovo. Kratica TSI, ki jo je mogoče razvozlati kot Turbo stratificirano injiciranje, če ga prevedemo v ruščino, ga lahko izrazimo približno kot "Turbo Layer Fuel Injection". Z uporabo tega načela oskrbe z gorivom v motorjih TSI je proizvajalcu uspelo doseči visoko zmogljivost pri delovanju motorjev.
Glavna značilnost motorjev TSI je podvajanje tlačnih sistemov z mehanskim kompresorjem in turbinskim polnilnikom. Ta zasnova omogoča doseganje visokih zmogljivosti v vseh načinih motornih robotov in znatne prihranke goriva zaradi možnosti spreminjanja načinov vbrizgavanja goriva, zaradi česar je mogoče doseči visoko učinkovitost.
Takšni motorji imajo naslednje osnovne načine delovanja:
Razpon kompresorja po potrebi.
Pri vrtljajih motorja do 3500 je po potrebi priključen kompresor. Vse to je potrebno, če motor neprestano deluje v tem načinu, nato pa sledi močan pospešek. Vztrajnost turbopuhala vodi do zamude pri ustvarjanju zahtevanega tlaka (tako imenovana "turbo jama"). Zato je tu priključen kompresor, ki v najkrajšem možnem času ustvari zahtevani vstopni tlak.
Območje konstantnega polnjenja kompresorja.
Od prostega teka do 2400 vrtljajev motorja je mehanski kompresor stalno vklopljen. S takšno razliko v vrtljajih v minuti pritisk polnitve v kompresorju nadzoruje krmilna enota lopute sesalnega kolektorja.
Razpon povečave samo za turbopolnilnik.
Ko je število vrtljajev motorja več kot 3500, lahko samo turbinski polnilnik ustvari potreben tlak. V tem primeru tlak polnilnega zraka nadzoruje elektromagnetni ventil za nadzor polnilnega tlaka.
Poleg sistema dvojnega polnjenja ima motor TSI še poseben sistem hlajenja motorja. Ima dva hladilna krogotoka: glava valja s turbino in blok valja z medhladilnikom.
Glavni sestavni deli motorja so se izboljšali
Nalogo povečanja moči motorja, ne da bi bistveno povečali njegovo prostornino in težo, ohranjanje učinkovitosti porabe goriva, je oblikovalskemu oddelku koncerna Volkswagen uspelo izvesti in izdelati nestandardne rešitve.
Strukturno ima motor TSI lastnosti v primerjavi z drugimi motorji, in sicer dvojni izpust - mehanski kompresor in turbopolnilnik. Osnova motorja TSI je bila štirivaljna pogonska enota, ki je bila opremljena s sistemom zaporednega vbrizga goriva, mehanskim polnilnikom tipa Roots in turbopolnilnikom.
Razdelitev hladilnega sistema na dva (eden hladi glavo motorja in izpušni kolektor, drugi pa blok valjev in tekoči hladilnik) učinkovito hladi polnilni zrak.
Ko je bila prepoznana ena najpomembnejših prioritet avtomobila - z manjšimi količinami in največjo gostoto moči - je oblikovalska misel prišla do ideje o polnjenju. Zakaj motor potrebuje dva tlačna sistema?
Vsak od sistemov posebej ima svoje slabosti. Torej, turbina ne deluje pri nizkih hitrostih. Za normalno delovanje je treba motor vrteti do 3000 vrt / min, torej ves čas držati visoke vrtljaje, da se izognemo okvaram (tako imenovane turbo jame). Pri visokih hitrostih se izkoristek mehanskega kompresorja zmanjša, vendar na dnu motorju omogoča polno učinkovitost. V prehodnih načinih se oba sistema podvajata, kar daje pozitiven rezultat, zaradi česar je mogoče motorju odstraniti največji navor. Prvi so bili mehanski (prisilni) puhala, ki jih poganja motorna gred.
Toda več uporabe je v avtomobilski industriji dobilo polnilnik, ki ga poganja turbina, na katero vplivajo izpušni plini. Ko se obremenitev in število vrtljajev spremenita, ECU motorja izračuna, koliko zraka je potrebno za ustvarjanje zahtevanega navora in vstopi v valje. V tem primeru določi, ali turbopolnilnik deluje sam ali je treba operaciji dodati mehanski kompresor.
Obstaja več delovnih območij pri motorjih TSI:
Naravno aspirirano pri minimalni obremenitvi.
V atmosferskem načinu je krmilna loputa popolnoma odprta. Zrak, ki vstopi v motor, vstopi skozi loputo turbopuhala, ki jo krmili regulacijska krmilna enota. V tem času turbopuhalo že deluje pod vplivom izpušnih plinov. Njihova energija je tako nizka, da se ustvari minimalni polnilni tlak. V tem primeru se dušilni ventil odpre na zahtevo voznika (s pritiskom na stopalko za plin), na vstopu v cilindre pa se ustvari podtlak.
Mehanski kompresor in turbinski polnilnik za velike obremenitve in do 2400 vrt / min.
Pri delovanju v tem območju je loputa za regulacijo zraka zaprta ali rahlo odprta, da uravnava tlak v sesalnem kolektorju. V tem primeru se kompresor zažene skozi magnetno sklopko in ga poganja pogon z večklinasti jermen (vsesa zrak in ga stisne). Kompresor vpihuje kompresor v turbinski polnilnik. V tem primeru se zrak dodatno stisne. Tlak polnitve kompresorja meri na sesalnem kolektorju tlačni senzor in ga spreminja krmilna enota krmilne lopute. Skupni tlak polnitve meri senzor tlaka polnitve s popolnoma odprtim dušilnim ventilom. Na vstopu v valje nastane tlak do 2,5 bara.
Turbinsko puhalo in mehanski kompresor deluje pri visokih obremenitvah in vrtljajih od 2400 do 3500 vrt / min.
Ko motor deluje v tem načinu (na primer pri konstantni hitrosti), polnilni tlak ustvarja samo turbopolnilnik. Pri pospeševanju bi turbina delovala z zamikom in ne bi mogla pravočasno ustvariti potrebnega zračnega tlaka (lahko bi nastala turbo jama). Da bi to odpravili, krmilna enota motorja kompresor poveže z elektromagnetno sklopko. To spremeni položaj krmilne lopute in ustvari ustrezen polnilni tlak. Tako mehanski kompresor pomaga turbinskemu polnilniku pri ustvarjanju potrebnega zračnega tlaka za delovanje motorja.
Delo s turbinskim polnilnikom.
Ko je število vrtljajev motorja več kot 3500 vrt / min, lahko turbina ustvari potrebni zračni tlak na katerem koli mestu obremenitve. V tem primeru je loputa, ki nadzoruje dovod zraka, popolnoma odprta in svež zrak se dovaja neposredno v puhalo turbine. V teh pogojih bo tlak izpušnih plinov zadosten, da bo turbopuhalo ustvarilo potrebni polnilni tlak. Hkrati je popolnoma odprt. Vhod je pod pritiskom do 2,0 bara. Tlak, ki ga ustvarja turbopolnilnik, meri senzor tlaka polnitve in ga nadzoruje omejevalni ventil polnilnega tlaka.
Dvojno polnjenje je sočasna uporaba mehanskega kompresorja + turbopuhala. Kompresor je mehanski puhalnik, ki je povezan z elektromagnetno sklopko.
Prednosti mehanskega kompresorja:
- hitro vbrizgavanje zahtevanega tlaka v sesalni kolektor;
Ustvarjanje večjega navora pri nizkih vrtljajih motorja;
Njegova povezava se izvede na zahtevo;
Ne zahteva dodatnega mazanja in hlajenja.
Slabosti mehanskega kompresorja:
- odjem moči iz motorja,
Tlak polnitve se ustvari glede na število vrtljajev motorne gredi in nato regulira, medtem ko se del opravljenega dela spet izgubi.
Turbopuhalo nenehno poganjajo izpušni plini.
Prednosti te enote: visok izkoristek zaradi porabe energije iz izpušnih plinov. Slabosti turbinskega polnilnika:z majhno delovno prostornino motorja ustvarjena količina izpušnih plinov ne zadostuje za ustvarjanje polnilnega tlaka pri nizkih vrtljajih motorja in ustvarjanje visokega navora turbine, visokotemperaturne obremenitve.
Ustvarjalci motorja TSI so z uporabo kombiniranega sistema za polnjenje, to je kombinacije klasičnega turbopolnilnika in mehanskega, dosegli kazalnike največje moči v vseh načinih delovanja motorja.
Hladilni sistem
Klasični enokrožni hladilni sistem. Da bi izboljšali učinkovitost robotov motorja TSI, so oblikovalci sistem hlajenja motorja razdelili v dva kroga, da bi izboljšali kakovost motorja in njegovih sistemov.
Hladilni sistem je bil razdeljen na dva modula: en krog služi izpušnemu kolektorju in glavi motorja (vroč), drugi (hladen) pa hladi blok valjev in polnilni zrak v hladilniku. Ti motorji so opremljeni z vodnim hladilnikom, ki je nadomestil zračnega. Zaradi tega ima zrak, ki je potisnjen v jeklenke, višji indikator tlaka. Rezultat te posodobitve je enakomerno polnjenje zgorevalnih komor z mešanico goriva in zraka in povečanje dinamike avtomobila. Tako že pri hitrosti 1000 - 1500 dobimo navor približno deklarirane vrednosti 210 Nm.
Dvokrožni hladilni sistem je shema, pri kateri sta vezja bloka cilindra in glava bloka ločena. V glavi valja hladilna tekočina teče iz izpušnega kolektorja v sesalni kolektor. Tako se ohranja enoten temperaturni režim. Ta zasnova se imenuje prečno hlajenje. V hladilnem sistemu so bile izvedene tudi naslednje spremembe:
- termostat je izdelan z dvema stopnjama;
Vgrajena je obtočna črpalka za hladilno tekočino za hlajenje turbine ob ustavljenem motorju;
Turbinski polnilnik je prisilno hlajen.
Približno ena tretjina hladilne tekočine motorja teče v blok valjev, preostalih 2/3 pa gre v glavo valja v zgorevalne komore. Prednosti dvokrožnega hladilnega sistema:
- blok cilindra se hitreje ogreje, temperatura se dvigne na 95 ° zaradi tistega, kar ostane v bloku;
Zmanjšanje trenja v ročičnem mehanizmu zaradi povišanja temperature v bloku cilindrov;
Izboljšanje hlajenja zgorevalnih komor zaradi padca temperature približno 80 ° v glavi bloka; tako se doseže izboljšanje polnjenja, hkrati pa se zmanjša možnost detonacije.
Posebnost hladilnega sistema je ohišje razdelilnika hladilne tekočine s termostatom, ki ima dve stopnji. S takšno količino hladilne tekočine pri visokih vrtljajih motorja pride do povečanega tlaka v hladilnem sistemu. Tudi v teh pogojih se dvostopenjski termostat odpre ob nastavljenem času glede na zahtevano temperaturo.
Ko je nameščen enostopenjski termostat, bi bilo treba premagati visok tlak in premakniti veliko ploščo termostata. In zato se je zaradi prihajajočih sil termostat lahko odpiral le pri visokih temperaturah.
Ko se doseže temperatura odpiranja, se v termostatu z dvema stopnjama najprej odpre majhna plošča. Zaradi majhne površine so sile, ki delujejo na ploščo, manjše, termostat pa se odpre strogo v skladu s temperaturo. Po določenem gibu začne majhen krožnik vleči velikega in v celoti odpre veliko odprtino za prehod hladilne tekočine.
Ko se motor TSI segreje, ta sistem omogoča vzdrževanje delovne temperature v motorju v skladu z določenimi parametri ter zmanjšanje porabe goriva in emisij. Da bi izboljšali ogrevanje in zmanjšali možnost pregrevanja, je treba intenzivno hladiti glavo vročega valja. Hkrati je količina hladilne tekočine v glavi bloka dvakrat večja od količine tekočine v bloku valja, termostati pa se odprejo pri 95 ° oziroma 80 °.
Turbino je pred pregrevanjem zaščiten z dodatno električno vodeno pomožno vodno črpalko, zaradi katere tekočina kroži v ločenem krogu, ko se motor ustavi do 1/4 ure. S tem principom delovanja se življenjska doba turbinskega polnilnika motorja TSI bistveno poveča.
Gorivo se oskrbuje s spremenljivim sistemom vbrizga goriva. Prednost tega sistema je, da električna črpalka za gorivo, tako kot visokotlačna črpalka za gorivo, dobavi toliko bencina, kolikor motor potrebuje. Tako se zmanjša električna in mehanska moč črpalk za gorivo ter prihrani gorivo.
Za neposredno vbrizgavanje goriva so injektorji nameščeni neposredno v glavo valja. Pod visokim pritiskom se skozi vanje vbrizga gorivo v jeklenke. Glavna naloga injektorjev:od njih se zahteva, da v minimalnem času učinkovito in namensko dovajajo bencin v jeklenke.
Pri zagonu hladnega motorja se motor TSI dvojno vbrizga. To se naredi, da se katalizator ogreje med zagonom motorja. Prvič je to med sesalnim hodom, drugič pa, ko motorna gred med vrtenjem ne doseže zgornje mrtve točke za približno 50 °. Ko motor deluje v normalnih pogojih, se gorivo dovede med sesalnim hodom in se enakomerno porazdeli v zgorevalni komori. Injektorji, nameščeni na TSI, imajo 6 odprtin za vbrizg goriva.
Tako smer posameznih curkov ne dopušča močenja elementov zgorevalne komore, kar zagotavlja boljšo porazdelitev mešanice goriva in zraka. V tem primeru največja vrednost tlaka vbrizga goriva doseže 150 barov. To omogoča kakovostno pripravo mešanice goriv in zanesljivo atomizacijo. V tem primeru je goriva tudi pri največjih obremenitvah dovolj.
Pri motorjih TSI gorivo gre neposredno v jeklenke, in ne v sesalni kolektor, nastaja zmes "plast za plastjo", hkrati pa pride do visokokakovostnega zgorevanja z visokim izkoristkom. Vsi ti dejavniki omogočajo nekoliko povečanje moči in nižjo porabo goriva.
Treba je opozoriti, da so prizadevanja inženirjev za zmanjšanje teže bloka cilindrov prinesla rezultate. 1.2L motorni blok TSI je izlit iz aluminija. V primerjavi z motornim blokom, ki je izdelan iz sive litine (takšni valjčni bloki se uporabljajo pri motorju TSI s prostornino 1,4 litra), je novi valjni blok zmanjšal težo za 14,5 kg na 19,5 kg. Zasnova novega bloka motorjev TSI - 1,2 L z odprtim kolutom - je enaka kot pri 1,4-litrskem motorju TSI. Posebnost te sheme je, da notranja stena cilindričnega bloka s podlogami nima mostičkov na območju, kjer se blok cilindrov dotika glave bloka.
Ta zasnova ima svoje prednosti:
- zmanjšuje možnost nastanka zračnih mehurčkov, v sistemu z dvokrožnim hlajenjem lahko ustvarijo težavo pri odstranjevanju zraka iz hladilnega sistema motorja.
Z montažo bloka valja in glave valja v eno samo enoto zmanjšamo deformacije cilindrov in dobimo bolj homogeno zasnovo v primerjavi z zasnovo z zaprto ploščo in premostitvijo.
Vse to vodi k zmanjšanju porabe olja, ker batni obročki s tem bolje kompenzirajo deformacije. Blok valjev vsebuje štiri obloge iz sive litine s profilirano zunanjo površino. Ta profil izboljša povezavo med blokom valja in oblogami cilindrov, s čimer se zmanjša deformacija bloka cilindra. Ta tehnološka rešitev je omogočila zmanjšanje neenakomerne porazdelitve toplote, ki se pojavi med oblogami in aluminijastim blokom.
Prednosti motorja TSI
Prednosti motorjev s kratico TSI vključujejo:
1. Oblikovalska učinkovitost (z minimalno porabo goriva lahko dosežemo največji navor v širšem območju vrtljajev).
2. Zaradi zmanjšanja teže in prostornine motorja se izgube zaradi trenja znatno zmanjšajo.
3. Gorivo, ki ga porabi motor, se prihrani.
4. Z izboljšanimi značilnostmi zgorevanja goriva se zmanjša količina škodljivih emisij v okolje.
TSI so motorji z neposrednim sistemom vbrizga goriva in dvojnim turbopolnilnikom (vsebuje kompresor in turbino). Takšni motorji so bolj zapleteni kot običajni turbomotorji, vendar so bolj zanesljivi, zmogljivejši in varčnejši. Praktično nimajo nobenih pomanjkljivosti.
Značilnost teh motorjev je dvostopenjsko polnjenje, ki je sestavljeno iz turbinskega polnilnika in mehansko gnanega kompresorja. Motor TSI je poln sodobnih tehnoloških rešitev, hkrati pa je za njegovo zanesljivo delovanje potrebna ustrezna skrb. Zato morate uporabljati visokokakovostni potrošni material in tekočine, da boste pravočasno opravili vzdrževanje. Sestavni deli in sklopi motorja TSI in pravočasno vzdrževanje se bodo zaradi prihrankov pri bencinu več kot obrestovali.
Za zmanjšanje hrupa ima ta motor dodatno ohišje, izdelano iz materialov, ki absorbirajo zvok.
Uporaba motorja pri nas
Ta motor je zasnovan tako, da deluje samo na dobrem gorivu in samo na odličnih oljih, iskati moramo dobro gorivo.
TO pomanjkljivosti motorjev TSIki bodo obratovali v naših pogojih, vključujejo:
- visoke zahteve glede kakovosti goriv in maziv - bencin, olje itd .;
Vzdrževanje, ki ga je treba izvajati redno in samo v pooblaščenih servisnih centrih;
Ti motorji so občutljivi na nizke temperature okolice, kar otežuje delovanje pozimi.
Toda vozniki, ki imajo izkušnje z upravljanjem motorjev TSI, opažajo, da ogrevanje v prostem teku ni potrebno - lahko začnete voziti brez ogrevanja s hladnim motorjem. Motorji TSI z neposrednim vbrizgom goriva in dvojnim turbopolnilnikom so bolj dovršeni kot običajni motorji, vendar so zanesljivejši, zmogljivejši in varčnejši.
Ena največjih pomanjkljivosti je, da se motor pozimi v prostem teku ne ogreje dobro. Med vožnjo motor dolgo časa doseže nastavljeno temperaturo. Zato bo voznikom, ki vozijo na majhne razdalje, to povzročalo težave (voziti se boste morali z neogrevano "pečjo" in v ledenem vremenu prenašati hladen zrak, ki piha iz grelnika). Motor TSI ne ustvarja drugih težav.
Prav tako je treba opozoriti na povečane mehanske in toplotne obremenitve, dvojno povečanje. Vse to prisili proizvajalce, da nenehno delajo na spreminjanju zasnove, da bi okrepili nekatere sestavne dele motorja in sklope. To otežuje že samo proizvodnjo in vzdrževanje takšnih enot.
Gotovo so bili mnogi pozorni na avtomobile s "skrivnostnim" napisom TSI.
Poleg tega je ta okrajšava značilna za avtomobile ne le znamke Volkswagen, temveč tudi drugih znamk, ki pripadajo VAG (Volkswagen Audi Group) - Audi, Škoda, Seat ...
Kaj ta napis pomeni za voznika takega avtomobila?
V tem članku boste izvedeli:
Dekodiranje TSI
Okrajšava TSI pomeni Twincharger Stratified Injection, kar pomeni motor z dvojnim polnjenjem in stratificiranim ali neposrednim vbrizgom.
Motor TSI je bolj zapleten kot običajni motor. Kljub razmeroma majhni in dobri zalogi moči je motor TSI bolj varčen in zanesljiv.
Glavna značilnost takega motorja je prisotnost dvostopenjskega polnjenja - prva "stopnja" je mehansko gnani polnilnik, druga "stopnja" pa je turbopolnilnik.
Mehanski kompresor deluje do 2,4 tisoč vrtljajev. Vstopna loputa za pretok zraka se popolnoma odpre, ko hitrost vrtenja preseže 3,5 tisoč vrtljajev na minuto. Takrat v turbopuhalo vstopi močan zračni tok in doseže se največji navor.
Obstajajo motorji TSI, ki imajo gumb za izbiro zimske vožnje. Ta način odpravi zdrs koles zaradi mehkejšega delovanja motorja.
Kakšne so prednosti
Posebej velja omeniti varčnost motorja TSI v kombinaciji z njegovo trdno močjo. Pogonska enota avtomobilu vedno zagotavlja dobro dinamiko, zahvaljujoč dvema polnilnikoma hkrati, saj je v širokem območju vrtljajev mogoče doseči največjo vrednost navora.
Uporaba kombinacije mehanskega kompresorja in turbine omogoča ohranjanje največjega potiska v daljšem številu vrtljajev. V tem primeru mehanski kompresor deluje neodvisno pri nizkih hitrostih in pri skupnem delovanju pri srednjih hitrostih.
Naslednja enako pomembna prednost je nizka raven emisij CO2. Omeniti je treba, da je bil "TSI" nominiran za najboljšega "zelenega" motorja leta.
Med drugimi številnimi prednostmi linije TSI velja izpostaviti njihovo zadostno zanesljivost in razmeroma visoke vire.
Katere so slabosti
Kot vse ima tudi motor TSI nekaj pomanjkljivosti. Ne gre pozabiti, da je večina sodobnih VW turbomotorjev zelo zahtevnih glede kakovosti goriva in olja. Motor TSI ni bil nobena izjema; za normalno delovanje potrebuje le visokokakovostno gorivo in.
Poleg tega motor TSI od lastnika zahteva, da se dosledno drži pravil za upravljanje turbo motorjev, predpisanih v dokumentaciji vozila.
Poleg tega lahko motor TSI pozimi povzroča nekaj nelagodja. Razlog je v tem, da ima družinski motor TSI majhen prenos toplote in se praktično ne ogreje, saj v hladni sezoni deluje v prostem teku. Na splošno je optimalen temperaturni režim tega motorja dosežen le med gibanjem po določenem časovnem obdobju.
Obstaja pa tudi druga plat medalje, ki je že pozitivna - tak motor ni nagnjen k pregrevanju, tudi v močni vročini v dolgem prometnem zastoju. Vendar ta funkcija lahko povzroči nelagodje pri upravljanju avtomobila z motorjem TSI na kratkih razdaljah: hladen motor pomeni hladno kabino, saj tradicionalna "peč", ki pri svojem delu uporablja antifriz v motorju, ne bo uspešna.
Toda inženirji VW so upoštevali vse te odtenke in ustvarili dvokrožni hladilni sistem z dvema termostatom: eno vezje hladi bolj vročo glavo valja, drugo - preostali blok pogonskega sklopa.
Za podaljšanje življenjske dobe motorja TSI turbino hladi lasten sistem, ki vključuje električno vodeno črpalko, ki še 15 minut po zaustavitvi motorja kroži hladilno tekočino.
Zagotovo so vsi, ki so razmišljali o nakupu nemških avtomobilov Škoda ali Volkswagen, premišljeno razmišljali o okrajšavi za tip motorja TSI in razmišljali o tem, kaj je posebnost te pogonske enote. V prostranstvih Rusije je o tem še vedno veliko zmot. Nekateri verjamejo, da ta tip motorja deluje na dizelsko gorivo, saj z manjšo specifično prostornino proizvede veliko večjo vrednost moči v primerjavi s preprostim turbobencinskim motorjem. A v resnici je vse drugače. Motor TSI še zdaleč ni dizelski.
Kako deluje motor TSI in FSI?
FSI.
Da bi bolje razumeli, kako deluje motor TSI, vzemimo primer dela njegovega "bratskega" motorja FSI. Okrajšava FSI (Fuel Stratified Injection) označuje motorje s tako imenovanim "stratificiranim" vbrizgom goriva, ki so ga razvili nemški strokovnjaki. pri tem motorju je zasnovan podobno kot dizelski agregati:
Črpalka za gorivo črpa bencin pod visokim tlakom v skupni vod za vse valje. Mimogrede, pod nadzorom sistema elektromagnetnih ventilov se vbrizgavanje goriva izvaja s pomočjo injektorjev, če želite splakovati injektorje, potem tukaj... Odpiranje vsake šobe se zgodi po ukazu centralne krmilne enote. V tem primeru je faza delovanja odvisna tako od hitrosti kot od obremenitve motorja.
Video posnetki motorja FSI
Prednosti motorja FSI.
Prednost takšnega motorja je v tem, da zaradi strogega merjenja vbrizga goriva v zgorevalno komoro dosežemo do 15% prihranka v primerjavi z bencinskimi motorji, opremljenimi s klasičnim sistemom vbrizga. Poleg tega je enakomernejši oprijem pri nizkih in srednjih hitrostih zagotovljen s spreminjanjem faz odmične gredi.
TSI.
Za razliko od motorja FSI je motor TSI bencinska pogonska enota z dvojnim turbopolnilnikom. Okrajšavo TSI (Turbo Stratified Injection) lahko tukaj prevedemo kot motor s stratificiranim vbrizgom goriva in turbopolnilnikom.
Ta motor je od motorja FSI podedoval sistem vbrizga goriva in prejel dodaten mehanski sistem kompresije. Seveda je zasnova takšnega motorja veliko bolj zapletena. Vendar pa to pomanjkljivost v celoti kompenzira večja zanesljivost, moč in učinkovitost.
Video o motorju TSI
Postavitev motorja TSI se razlikuje po tem, da sta turbopolnilnik in mehanski kompresijski sistem razporejena na nasprotnih straneh motorja. Tradicionalni motor s turbopuhalom dobi dodatno moč z uporabo energije izpušnih plinov, ki z vrtenjem turbinskega kolesa skozi pogonski sistem ustvarjajo kompresijo in vbrizg zraka. V primerjavi s klasičnim bencinskim motorjem je ta sistem bolj učinkovit, vendar je učinkovitost sistema TSI s stratificiranim vbrizgom in turbo polnjenjem veliko bolj učinkovita.
Prednosti motorja TSI.
Velika pomanjkljivost enostavnega turbinskega motorja je, da je pri nizkih in prostih vrtljajih slabo učinkovit. V nasprotju s tem ima motor TSI mehanski kompresor, ki deluje pri nizkih vrtljajih, in turbopolnilnik, ki zagotavlja povečanje moči pri visokih vrtljajih. Tako se dodatno stiskanje in vbrizgavanje zraka v sistem motorja zgodi praktično v celotnem območju delovnih hitrosti. Prav ta dejavnik prispeva k večkratnemu povečanju moči z zmanjšano porabo goriva, ki jo zagotavljata odmerjeni, razslojeni sistem vbrizga in sistem dvojnega vbrizga.
Vsi zgoraj navedeni dejavniki vodijo do dejstva, da motor TSI, ki ga je razvil nemški Volkswagen, dosega impresivne vrednosti moči. Torej, sistem TSI v primerjavi s klasičnim turbopolnilnikom istega proizvajalca z nominalno prostornino 1,2 litra kaže povprečno 12 KM. boljše (90 KM za turbo motor v primerjavi s 102 KM za motor TSI). Poleg tega sistem dvojnega kompresije ne povzroča padca moči in odličnega oprijema pri nizkih in visokih vrtljajih motorja.
Zapletenost zasnove motorja seveda ni mogla ne vplivati \u200b\u200bna njegovo ceno. Toda nepomembno podražitev v celoti kompenzira zmanjšana raven porabe in povečana moč.
Motor TSI ( Turbo stratificirano injiciranje, dobesedno - turbo polnjenje in stratificirano vbrizgavanje) združuje najnovejše dosežke oblikovalskih idej - neposredno vbrizgavanje goriva in turbo polnjenje.
Koncern Volkswagen je na svojih avtomobilih razvil linijo motorjev TSI, ki se razlikujejo po zasnovi, velikosti in kazalcih moči. Pri zasnovi motorjev TSI je proizvajalec uvedel dva pristopa: dvojno polnjenje in preprosto turbo polnjenje.
Okrajšava TSI je patentirana blagovna znamka koncerna Volkswagen.
Dvojno polnjenje se izvede glede na potrebe motorja z dvema napravama: mehanskim polnilnikom in turbopolnilnikom. Skupna uporaba teh naprav omogoča, da se nazivni navor uresniči v širokem območju vrtljajev motorja.
Motor uporablja mehanski polnilnik Roots. Sestavljen je iz dveh rotorjev določene oblike, nameščenih v ohišju. Rotorji se vrtijo v nasprotnih smereh, kar zagotavlja dovod zraka na eni strani, stiskanje in praznjenje - na drugi strani. Mehanski polnilnik ima jermenski pogon od ročične gredi. Pogon se aktivira z magnetno sklopko. Za uravnavanje polnilnega tlaka je vzporedno s kompresorjem nameščen nadzorni loputa.
Dvojni polnjeni TSI motor ima standardni turbopolnilnik. Polnilni zrak hladi zračni hladilnik.
Učinkovito delovanje dvojnega polnjenja zagotavlja sistem upravljanja motorja, ki poleg elektronske enote združuje vhodne senzorje (tlak v sesalnem kolektorju, tlak polnitve, tlak v sesalnem kolektorju, regulacijski potenciometer lopute) in pogone (magnetni sklopka, servomotor krmilne lopute, ventil za omejevanje tlaka polnjenja, povratni ventil turbopuhala).
Senzorji nadzirajo tlak polnitve na različnih točkah sistema: po mehanskem polnilniku, po turbopolnilniku in po hladilniku hladilnika. Vsak od tlačnih senzorjev je kombiniran s senzorji temperature zraka.
Magnetna sklopka vklopijo ga signali iz krmilne enote motorja, pri kateri se na magnetno tuljavo odda napetost. Magnetno polje privlači torni disk in ga zapre do jermenice. Mehanski kompresor se začne vrteti. Kompresor deluje, dokler na magnetno tuljavo deluje napetost.
Servo motor obrne regulacijsko loputo. Ko je loputa zaprta, ves sesalni zrak teče skozi kompresor. Tlak polnitve mehanskega kompresorja nadzorujemo z odpiranjem lopute. V tem primeru se del stisnjenega zraka dovede nazaj v kompresor in tlak polnitve se zmanjša. Blažilnik je popolnoma odprt, ko kompresor ne deluje.
Ventil za omejevanje tlaka polnjenja se sproži, ko energija iz izpušnih plinov ustvari presežni polnilni tlak. Ventil upravlja vakuumski pogon, ki nato odpre obvodni ventil. Del izpušnih plinov teče mimo turbine.
Ventil za obtok turbopuhala zagotavlja, da sistem deluje v prisilnem prostem teku (z zaprtim dušilnim ventilom). Preprečuje nadtlak med turbopolnilnikom in zaprtim dušilnim ventilom.
Načelo delovanja motorja TSI z dvojnim turbopolnilnikom
Glede na število vrtljajev motorne gredi (obremenitev) ločimo naslednje načine delovanja sistema dvojnega polnjenja:
- način naravnost (do 1000 vrt / min);
- delovanje mehanskega polnilnika (1000-2400 vrt / min);
- skupno delovanje polnilnika in turbinskega polnilnika (2400-3500 vrt / min);
- delovanje turbopuhala (nad 3500 vrt / min).
V prostem teku motor deluje z naravnim polnjenjem. Mehanski puhalnik je izključen, krmilna loputa je odprta. Izpušna energija je nizka in turbopolnilnik ne ustvarja polnilnega tlaka.
Ko hitrost narašča, se vklopi mehanski puhalnik in krmilna loputa se zapre. Tlak polnitve večinoma ustvarja mehanski polnilnik (0,17 MPa). Turbopolnilnik zagotavlja malo dodatne kompresije zraka.
Pri vrtilni frekvenci vrtilne gredi motorja v območju od 2400 do 3500 vrt / min tlak polnitve ustvarja turbopolnilnik. Mehanski polnilnik je povezan, kadar je to potrebno, na primer med nenadnim pospeševanjem (nenadno odpiranje dušilnega ventila). Tlak polnitve lahko doseže 0,25 MPa.
Nadalje delo sistema izvaja samo turbopolnilnik. Mehanski puhalnik je izključen. Krmilna loputa je odprta. Da bi preprečili detonacijo, tlak polnitve nekoliko narašča s povečanjem števila vrtljajev motorja. Pri hitrosti 5500 vrt / min je približno 0,18 MPa.
Motor s turbopolnilnikom TSI
Te motorje polni izključno turbopolnilnik. Zasnova turbopuhala zagotavlja, da je nazivni navor dosežen tudi pri nizkih vrtljajih motorja in da se vzdržuje v širokem območju (od 1500 do 4000 vrt / min). Izjemne značilnosti turbopuhala dobimo z zmanjšanjem vztrajnosti vrtljivih delov: zunanji premer turbine in rotorja kompresorja se zmanjša.
Nadzor sistema povečanja se običajno izvaja z obvodnim ventilom. Ventil je lahko pnevmatski ali električni. Delovanje pnevmatskega pogona zagotavlja magnetni ventil za omejevanje tlaka polnjenja. Električni pogon predstavlja električna vodilna naprava, ki jo sestavljajo elektromotor, zobniški mehanizem, vezni mehanizem in senzor položaja naprave.
Za razliko od dvojnega polnjenja turbo motor uporablja hladilni sistem s tekočinskim polnjenjem. Ima vezje, neodvisno od hladilnega sistema motorja, in z njim tvori dvokrožni hladilni sistem. Hladilni sistem polnilnega zraka vključuje: hladilnik polnilnega zraka, črpalko, radiator in cevni sistem. Hladilnik polnilnega zraka se nahaja v sesalnem kolektorju. Hladilnik je sestavljen iz aluminijastih plošč, skozi katere potekajo cevi hladilnega sistema.
Polnilni zrak se ohladi s signalom krmilne enote motorja z vklopom črpalke. Pretok ogrevanega zraka gre skozi plošče, jim daje toploto, ti pa jo oddajajo tekočini. Hladilno sredstvo se s pomočjo črpalke premika po krogu, hladi se v radiatorju in nato v krogu.
