Новый двигатель TSI от кампании Фольксваген. Фольксваген двигатель тси

Новый двигатель TSI от кампании Фольксваген

Двигатель TSI (Turbo Stratified Injection, дословно — турбонаддув и послойный впрыск) объединяет последние достижения конструкторской мысли — непосредственный впрыск топлива и турбонаддув.

Концерн Volkswagen разработал и предлагает на своих автомобилях линейку двигателей TSI, различающихся по конструкции, объема двигателя, мощностным показателям.

В конструкции двигателей типа TSI производителем реализовано два подхода: двойной наддув; турбонаддув.Абревиатура TSI является запатентованным товарным знаком концерна Volkswagen.

Двойной наддув двигателя TSI

Двойной наддув осуществляется в зависимости от потребности двигателя двумя устройствами: механическим нагнетателем и турбокомпрессором. Комбинированное применение данных устройств позволяет реализовать номинальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов двигателя.

Схема двойного наддува двигателя TSI

1.датчик давления во впускном трубопроводе с датчиком температуры воздуха

2.привид компрессора

3.механичний нагнетатель

4.регулююча заслонка

5.повитряний фильтр

6.датчик давления во впускном коллекторе с датчиком температуры воздуха

7.впускний коллектор

8.дросельна заслонка

9.магнитна муфта

10.датчик давления наддува с датчиком температуры воздуха

11.интеркулер

12.клапан ограничения давления наддува

13.вакуумний повод

14.випускний коллектор

15.каталитичний нейтрализатор

16.турбокомпресор

17.перепускний клапан

18.клапан рециркуляции турбокомпрессора

А — воздух

Б — отработанные газы

В конструкции двигателя используется механический нагнетатель типа Roots. Он представляет собой два ротора определенной формы, помещенных в корпус. Роторы вращаются в противоположные стороны, чем достигается всасывания воздуха с одной стороны, сжатие и нагнетание — с другой. Механический нагнетатель имеет ременной привод от коленчатого вала. Привод активизируется с помощью магнитной муфты. Для регулирования давления наддува параллельно компрессору установлена регулирующая заслонка.

На двигателе TSI с двойным наддувом установлен стандартный турбокомпрессор. Охлаждение наддувочного воздуха осуществляется интеркулером воздушного типу.Ефективну работу двойного наддува обеспечивает система управления двигателем. Для этого в конструкцию системы включены дополнительные элементы, в том числе:

входные датчики:

датчик давления во впускном трубопроводе;

датчик давления наддува;

датчик давления во впускном коллекторе;

потенциометр регулирующей заслонки.

исполнительные механизмы:

магнитная муфта;

серводвигатель регулирующей заслонки;

клапан ограничения давления наддува;

клапан рециркуляции турбокомпрессора.

Датчики отслеживают давление наддува в различных местах системы: после механического нагнетателя, после турбокомпрессора и после интеркулера. Каждый из датчиков давления объединен с датчиками температуры воздуха.

Магнитная муфта включается по сигналам блока управления двигателем, при которых на магнитную катушку подается напряжение. Магнитное поле притягивает фрикционный диск и замыкает его со шкивом. Механический компрессор начинает вращаться. Работа компрессора проводится до тех пор, пока на магнитную катушку подается напряжение.

Серводвигатель возвращает регулирующую заслонку. При закрытой заслонке все всасываемый воздух проходит через компрессор. Регулирования давления наддува механического компрессора производится путем открытия заслонки. При этом часть сжатого воздуха подается снова в компрессор, а давление наддува снижается. При неработающем компрессоре заслонка полностью открыта.

Клапан ограничения давления наддува срабатывает, когда энергия отработавших газов создает избыточное давление наддува. Клапан обеспечивает работу вакуумного привода, который в свою очередь открывает перепускной клапан. Часть отработанных газов идет мимо турбины.

Клапан рециркуляции турбокомпрессора обеспечивает работу системы на принудительном холостом ходу (при закрытой дроссельной заслонки). Он предотвращает созданию избыточного давления в промежутке между турбокомпрессором и закрытой дроссельной заслонкой.

Принцип работы двойного наддува двигателя TSI

В зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя (нагрузка) различают следующие режимы работы системы двойного наддува:

— безнаддувной режим (до 1000 об / мин)

— работа механического нагнетателя (1000-2400 об / мин)

— совместная работа нагнетателя и турбокомпрессора (2400-3500 об / мин)

— работа турбокомпрессора (свыше 3500 об / мин).

На холостых оборотах двигатель работает в безнаддувных режиме. Механический нагнетатель выключен, регулирующая заслонка открыта. Энергия отработанных газов невелика, турбокомпрессор не создает давления наддуву.З ростом числа оборотов включается механический нагнетатель и закрывается регулирующая заслонка. Давление наддува, в основном, создает механический нагнетатель (0,17 МПа).

Турбокомпрессор обеспечивает небольшое дополнительное сжатие повитря.Пры частоте вращения коленчатого вала двигателя в пределы 2400-3500 об / мин давление наддува создает турбокомпрессор. Механический нагнетатель подключается при необходимости, например, при резком ускорении (резком открытии дроссельной заслонки). Давление наддува может достигать 0,25 МПа.

Далее работа системы осуществляется только за счет турбокомпрессора. Механический нагнетатель выключен. Регулирующая заслонка открыта. Для предотвращения детонации с ростом числа оборотов давление наддува несколько падает. При частоте вращения 5500 об / мин оно составляет около 0,18 МПа.

Турбонаддув двигателя TSI

В данных двигателях наддув осуществляется турбокомпрессором. Конструкция турбокомпрессора обеспечивает достижение номинального крутящего момента уже при низких оборотах двигателя и поддержание его в широком пределе (от 1500 до 4000 об / мин). Выдающиеся характеристики турбокомпрессора получены за счет максимального снижения инерции вращающихся частей: уменьшен внешний диаметр рабочего колеса турбины и компрессора.

Схема турбонаддува двигателя TSI

1.вакуумний повод2.електромагнитний клапан ограничения давления наддува3.випускний коллектор4.охолоджувач наддувочного воздуха5.впускний коллектор6.датчик давления во впускном коллекторе с дачиком температуры воздуха7.модуль дроссельной заслонки8.датчик давления наддува с датчиком температуры воздуха9 .клапан рециркуляции турбокомпрессора10.повитряний фильтр11.турбокомпресор12.перепускний клапанА — воздухБ — отработанные газы

Регулирование наддува в системе традиционно осуществляется с помощью перепускного клапана. Клапан может иметь пневматический или электрический привод. Работу пневматического привода обеспечивает электромагнитный клапан ограничения давления наддува. Электрический привод представлен электрическим направляющим устройством, состоящим из электродвигателя, зубчатой передачи, рычажного механизма и датчика положения устройства.

В двигателе с турбонаддувом, в отличие от двойного наддува, используется жидкостная система охлаждения наддувочного воздуха. Она имеет независимый от системы охлаждения двигателя контур и образует с ней двухконтурной системе охлаждения. Система охлаждения наддувочного воздуха включает: охладитель наддувочного воздуха, насос, радиатор и систему трубопроводов. Охладитель наддувочного воздуха размещен в впускном коллекторе. Охладитель состоит из алюминиевых пластин, через которые проходят трубы системы охлаждения.

Охлаждение наддувочного воздуха производится по сигналу блока управления двигателем включением насоса. Поток нагретого воздуха проходит через пластины, отдает им тепло, а те, в свою очередь, отдают его жидкости. Охлаждающая жидкость движется по контуру с помощью насоса, охлаждается в радиаторе и далее по кругу.

Новый двигатель VW 1.5 TSI заменит уходящий на пенсию 1.4

Теперь каждый, кто покупает Фольксваген среднего класса, где под капотом будет установлен новый двигатель VW 1.5 TSI, может ощутить себя владельцем технологии Порше в своем автомобиле. Ведь в новом моторе применена турбина с изменяемой геометрией, которая была доступна ранее только в самых крутых Porsche. Сейчас же эта турбина доступна в массовом производстве. Ведь этот двигатель призван заменить популярный 1.4TSI, которым не оснащался, наверное, только Touareg.

Хоть, по сути, новый мотор лишь результат серьезного рестайлинга предыдущего. Объем нарастили за счет увеличения хода поршня до 85,9 мм с 80. Кроме того, модернизации подлежала водяная помпа, которая, кстати, доставляла немало хлопот ранее. Появился обновленный регулятор фаз газораспределения, ставший быстрее и производительнее. Цилиндры покрыли специальным плазменным напылением, которое, между прочим, вызвало уже немало критики, так как такой блок не подлежит гильзованию в будущем. Заявленный моторесурс до 200 тысяч, километров сегодня является очень небольшим по меркам нашего менталитета.

Турбина с изменяемой геометрией 1.5TSI Evo

Все мечтают о двигателях миллионниках, или хотя бы привыкли к цифрам пробега до замены колец от 300 до 500 тыс км. Но тенденции мирового автопрома таковы, что этого как раз хватает до выхода следующего поколения модели. А до того времени проблем с двигателем у владельца автомобиля быть не должно. Тем более контрактные моторы, при необходимости, никто не отменял.

Двигатель VW 1.5 TSI Evo может стать самым производительным и экономичным среди конкурентов равного объема

Еще из интересного, у нового мотора степень сжатия аж 12,5:1, что может говорить о том, что бензин этот мотор будет «кушать» очень качественный, но скорее всего немного. Кроме этого, в 1.5 TSI применяется масло вязкостью 0W-20, чтобы как можно больше снизить трение в цилиндрах. Конечно, все это делается для достижения максимальных результатов в экономичности, и улучшения тяги на низких оборотах. Теперь максимальный крутящий момент будет доступен с 1300 об/мин, что сопоставимо с дизельной тягой. Первым новый мотор получит, традиционно для всех новинок – VW Golf 8, а дальше остальные автомобили модельного ряда VAG, кого инженеры планируют оснащать новым мотором.

Особенности двигателя TSI в автомобилях Volkswagen

Силовыми агрегатами TSI комплектуются все современные модели Volkswagen. Аббревиатура от Turbo Stratified Injection обозначает двигатель, в котором впрыск топлива происходит непосредственно в цилиндр, а воздух нагнетается двойным турбонаддувом.

В результате эксплуатационные характеристики мотора более высокие, чем у двигателя с обычной турбиной, но из-за этого ему требуется более качественное обслуживание, которое нереально осуществить в кустарных условиях.

Этот тип двигателя самый популярный среди автомобилей Volkswagen. На Passat В8, Passat СС, Tiguan устанавливают сейчас (2016 года) только двигатели типа TSI. На Golf и Jetta кроме TSI устанавливают также MPI. Единственная модель, которая не комплектуется TSI — Туарег.

Каким образом работает двойной турбонаддув?

Для понимания принципа действия двойного турбонаддува стоит рассмотреть, как формируется воздушно-топливная смесь на разных оборотах:

до 2 400 об/мин работает исключительно механический компрессор, а турбокомпрессор простаивает, поскольку нет необходимости в дополнительной мощности и недостаточно давления выхлопных газов;
от 2 400 до 3 500 об/мин для нагнетания воздуха подключается турбокомпрессор, но только если электроника регистрирует очень динамичное увеличение потребности в мощности, к примеру, при резком старте с места;
от 3 500 об/мин и выше заслонка турбокомпрессора полностью открыта и он один работает на нагнетание воздуха.

В результате такого комплексного подхода становится возможным тонкое изменение мощности двигателя в большом диапазоне оборотов. Практически отсутствует «турбояма», которая характерна для силовых агрегатов с классической турбиной. В механическом нагнетателе используется редуктор, благодаря которому скорость вращения компрессора достигает 17 500 об/мин для наиболее эффективного давления в системе подачи воздуха.

Особенности охлаждения моторов TSI

Здесь применяется система охлаждения из двух контуров: один для головки блока цилиндров, а второй для самого блока. Количество охлаждающей жидкости в 2 раза больше в головке цилиндров, чтобы быстрее выполнялся прогрев и снижалась вероятность её перегрева, поскольку она изначально нагревается более интенсивно, чем блок цилиндров. Дополнительно система оснащена двумя термостатами, которые срабатывают при температуре в 80 и 95 °C.

Для охлаждения турбины используется еще более интересная схема. Дополнительный водяной насос с электроприводом охлаждает её в течение еще 15 мин. после остановки двигателя. В результате сложный механизм никогда не перегревается, что увеличивает его ресурс.

Недостатки технологии

Наибольшим минусом этих двигателей является их относительно плохой прогрев в холодное время года. Классическая схема разогрева на холостых оборотах в минусовую температуру малоэффективна — вам придётся долго ожидать тепла из дефлектора отопителя. В такую погоду на рабочую температуру мотор выходит достаточно долго даже при езде. К сожалению, такая плата за отменные рабочие параметры этих силовых агрегатов.

Новый двигатель TSI от кампании Фольксваген. Фольксваген двигатель тси