TSI, FSI или TFSI – что лучше?

Определение

Двигатель fsi – относительно новая технология производства бензиновых двигателей внутреннего сгорания, основанная на прямом впрыске топлива.

Двигатель tsi – силовая автомобильная установка с прямым впрыском топлива и двойным турбонаддувом.

Что означает TSI

Двигатели с TSI – это агрегаты с двойным турбонаддувом и системой «послойного» впрыска топлива. Данная конструкция гораздо сложнее, чем у турбированных агрегатов, однако, стоит заметить, что их мощность, надежность и экономичность на достаточно высоком уровне. Он имеет множество плюсов и практически лишен недостатков.

Особенности двигателей TSI

Такой агрегат отличается от мотора FSI системой впрыска топлива. Он оснащен дополнительной системой механической компрессии. Конструкция этого мотора довольно сложная, однако данный недостаток компенсируется его большей мощностью, надежностью и экономичностью.

Компоновка агрегата TSI особенна тем, что его система механической компрессии и турбонагнетатель разнесены по разные стороны мотора. Традиционный турбированный агрегат получает дополнительную мощность с помощью энергию выхлопных газов, которые через систему приводов, раскручивая колесо турбины, создают нагнетание воздуха. Если сравнить такой двигатель с классическим бензиновым мотором, то эффективность мотора системой турбонаддува с системой TSI гораздо эффективней.

При пуске холодного агрегата TSI происходит двойной впрыск. Данная функция сделана для того, чтобы сразу же после запуска мотора быстро прогреть катализатор. Первый раз это происходит при такте всасывания топлива, второй – если коленчатый вал агрегата при вращении не дошел до 50° до верхней «мертвой точки». Если агрегат функционирует в нормальных эксплуатационных условиях, топливо подается лишь во время такта всасывания, равномерно распределяясь в камере сгорания.

Форсунки, установленные на двигателе TSI, имеют шесть каналов для впрыска топлива. Таким образом, направление отдельных струй топлива не допускает увлажнения элементов камеры внутреннего сгорания, тем самым обеспечивая оптимальное распределение топливно-воздушной смеси. Это позволяет достичь высокого значения давление впрыска топлива и гарантирует высококачественное приготовление топливной смеси, а также ее надежное распыление. Благодаря этому, топлива хватит даже в случае максимальных нагрузок.

На двигателях с TSI топливо поступает не во всасывающий коллектор, а прямо в цилиндры. Образование смеси происходит «послойно», при этом качественное сгорание происходит с максимальной эффективностью. Эти факторы позволяют несколько повысить мощность агрегата и понизить расход топлива.

Достоинства и недостатки двигателей TSI

К достоинствам силовых установок с TSI относятся:

  • Экономия энергии. Топливо, потребляемое двигателем, значительно экономится.
  • Эффективность конструкции. Можно добиться максимального крутящего момента даже при минимальном потреблении топлива.
  • Благодаря снижению массы и рабочего объема двигателя уменьшаются потери, обусловленные трением.
  • Улучшенные характеристики системы сжигания топлива способствуют уменьшению количества выбросов в атмосферу.

Такие дагрегаты несколько сложнее турбированных, однако, более надежны, экономичны и имеют мало минусов. Они предназначены для работы исключительно на хороших маслах и топливе.

К недостаткам моторов TSI, которые эксплуатируются в наших условиях, относят следующее:

  • Своевременное и регулярное техническое обслуживание в авторизированных сервисных центрах.
  • Использование горюче-смазочных материалов только высокого качества.
  • Проблемы с эксплуатацией в зимнее время, так как эти моторы достаточно чувствительны к перепадам температур.

Однако водители, имеющие опыт эксплуатации моторов TSI, отмечают, что прогрев авто на холостых оборотах вовсе не обязателен – движение без рекомендуемого производителем прогрева при холодном моторе допустимо.

Преимущества двигателя TSI.

Большим недостатком простого турбированного двигателя можно считать то, что он слабо эффективен при малых и холостых оборотах. В отличие от него мотор TSI имеет механический компрессор, работающий на низких оборотах и турбокомпрессор, который обеспечивает прирост мощности на высоких оборотах. Таким образом, дополнительное сжатие и нагнетание воздуха в систему двигателя происходит практически по всему диапазону рабочих оборотов. Именно этот фактор способствует многократному приросту мощности при сниженном потреблении топлива, которое обеспечивается системой дозированного, послойного впрыска и двойной системой нагнетания.

Все вышеперечисленные факторы приводят к тому, что двигатель системы TSI, разработанный немецкими «ассами» Volkswagen, достигает внушительных значений мощности. Так, в сравнении с классическим турбированным двигателем того же производителя, при номинальном объеме двигателя в 1,2 литра двигатель системы TSI показывает результат в среднем на12 л.с. лучше (90 л.с. для двигателя турбированного двигателя против102 л.с. для двигателя TSI). Кроме этого двойная система компрессии приводит к отсутствию провала мощности и отличной тяге, как на низких, так и на высоких оборотах двигателя.

Естественно, что сложность конструкции двигателя не могла не отразиться на его цене. Но незначительно удорожание вполне окупается сниженным уровнем потребления и усиленной мощностью.

FSI. Что скрыто под капотом?

Ну что ж, начнём раскрывать тайны немецких моторов. Загадочные буквы FSI являются сокращением от слов Fuel Stratified Injection, что в дословном переводе на русский — послойный впрыск топлива. Немного коряво звучит, поэтому, если быть точнее, то FSI это разновидность топливной системы, давшая название широкому спектру силовых агрегатов Volkswagen.

Кстате, если возникнет вопрос, почему Ауди, то знайте, автомобили Ауди всегда выпускал и выпускает концерн Фольксваген. И Шкоду тоже. Кажется в 90-е годы он купил этот завод, поэтому Шкоды стали похожи на Фольксваген и причислены к весьма добротным автомобилям.

Главной её фишкой является непосредственный впрыск бензина в цилиндры, благодаря чему данные двигатели обладают большей мощностью, лучшей экономичностью и экологичностью, чем их собратья, выполненные по классической схеме с образованием топливно-воздушной смеси во впускном коллекторе. Впрыск горючего производится через специальные форсунки в чётких дозировках, которые просчитываются электроникой в зависимости от нагрузки мотора.

Управляя впрыском: секреты Volkswagen

Нужно отметить, что впрыск горючего в цилиндры происходит под большим давлением, и для того чтобы правильно согласовать работу различных компонентов, инженерам пришлось разделить топливную систему на два контура.

Первый, так называемый контур низкого давления, организовывает при помощи насоса отбор определённой порции бензина из бака, которая нужна для работы мотора в данный момент времени, и подаёт её к насосу высокого давления (ТНВД). Основными элементами контура являются:

  • топливный бак;
  • бензонасос;
  • фильтр с предохранительным клапаном;
  • датчик давления в контуре;
  • блок управления насосом.

Стоит отметить, что давление в контуре непостоянно, хоть и небольшое, и варьируется в пределах от 0,5 до 6,5 бар в зависимости от режима работы мотора.

Следующей задачей системы FSI является создание высокого давления, чтобы топливо эффективно и в нужный момент подалось в цилиндры. Эту миссию, как Вы уже, наверное, догадались, выполняет контур высокого давления. Его ключевым элементом выступает насос, нагнетающий напор горючего в пределах от 30 до 110 бар. Этого достаточно, чтобы впрыснуть бензин через форсунки в рабочую область в чётко просчитанное мгновение. Главными компонентами этого контура выступают:

  • ТНВД;
  • рампа форсунок;
  • датчик высокого давления;
  • предохранительный клапан;
  • форсунки.

Маленькие винтики большого механизма FSI

Пройдясь кратенько по схеме работы системы FSI, не будет лишним уделить по несколько слов отдельным её компонентам, чтобы картина работы этого инженерного чуда сумрачного немецкого гения была полностью ясна.

Начать хочется с элемента, который руководит всем этим сложным комплексом контуров, насосов, датчиков и форсунок – мозга всего мотора.

Конечно же, это блок управления двигателем. В его задачи входит всё, начиная от контроля уровня топлива в контурах и до определения момента подачи бензина в цилиндры. Для этого электронный мозг анализирует массу информации, поступающей от разных датчиков, разбросанных не только по силовому агрегату, но и по всему автомобилю в целом, а затем подаёт управляющие сигналы своим подданным.

Одним из таких подданных является насос контура низкого давления. О нём мы уже вспоминали. Расположен этот элемент непосредственно в топливном баке и на основе команд блока управления подаёт определённое количество бензина к входу насоса высокого давления.

О нём мы тоже говорили. ТНВД играет одну из ключевых ролей системы FSI. Находится он на самом двигателе и связан приводом с распредвалом впускных клапанов. К вращению вала привязан алгоритм работы насоса, и, помимо этого, им управляет электронный блок мотора. Важным узлом ТНВД является регулятор давления, который контролирует подачу бензина из предыдущего контура.

Правильная работа всей топливной системы была бы невозможна без датчиков давления – глаз и ушей блока управления. Благодаря им система знает, сколько горючего в контурах, нужно ли его ещё докачать или наоборот, имеется излишек.

Все вышеперечисленные элементы трудятся ради одной общей цели – своевременного впрыска в цилиндры определённого количества бензина. Это важнейшая процедура, являющаяся венцом всей системы FSI, возложена на форсунки. Их работой, а именно моментом открытия, управляет всё тот же электронный мозг двигателя. От форсунок требуется лишь одна, но крайне важная операция — эффективно распылить горючее в цилиндре.

Наверное, необходимо вспомнить и о вспомогательных элементах, без которых работа двигателя FSI была бы не столь эффективной. Так, к примеру, спасением форсунок и всего контура, обеспечивающего их работу, от внезапных скачков уровня горючего занимается предохранительный клапан. При достижении давления в 120 бар он открывается и отводит излишки бензина. Не менее ответственная задача у дросселя в контуре низкого давления – он сглаживает пульсации топлива, стабилизируя всю систему.

Вот вкратце мы и познакомились с двигателями FSI, их интересной схемой подачи горючего в цилиндры и особенностями работы.

Надеюсь, вы смогли почерпнуть из рассказа что-то новое и углубили свои знания в сфере моторостроения.

Что такое двигатели системы FSI

Автомобильный агрегат, работающий по технологии FSI, разработан в лаборатории автоконцерна Mitsubishi. Сегодня такие двигатели устанавливаются на многие марки автомобидей различных европейских, японских и американских производителей. Лидером в производстве силовых установок FSI считается немецкая компания Volkswagen. Практически все автомобили, которые они производят, сейчас оснащаются этими агрегатами. Кроме них такие моторы, но в меньших объемах, устанавливают такие автоконцерны, как: Ford, Mazda, BMW, Mercedes-Benz, General Motors, Hyundai, Infiniti.

Основное отличие в конструкции двигателей FSI от других ДВС заключается в подаче топлива под максимально высоким давлением сразу в камеру сгорания. Использование FSI двигателей позволяет снизить расход топлива (примерно на 10-15%) и существенно снижает количество выхлопных газов в окружающую среду.

Важной отличительной чертой системы FSI является наличие 2-х последовательных топливных систем, которые подают бензин. Первая – это система с низким давлением циркулирующего топлива. Она соединяет бензобак, сетчатый фильтр, контрольный датчик, циркуляционный насос, а также трубопровод подачи топлива во вторую систему. Вторая – подает топливо на форсунку, после чего оно распыляется и подается на цилиндры для сжигания, т. е в итоге – для выполнения механической работы.

Отличие двигателя FSI от обыкновенного бензинового двигателя

Что же изменилось в обычном бензиновом моторе, что он стал называться FSI? Есть несколько таких моментов, которые стали отличительными:

  1. В обычном моторе топливо поступает в поршни через коллектор впуска. В новомодном агрегате топливная масса оказывается сразу в камере сгорания.
  2. Улучшенные свойства топлива в цилиндрах обеспечивается за счёт наличия форсунок с шестью отверстиями, которые эффективнее распределяют горючую массу по камере сгорания.
  3. Высокая разгонная динамика характерна для нового изобретения.
  4. Сниженные выбросы вредных продуктов, в частности, углекислого газа.
  5. Моторы ФСИ также отличаются от своего прародителя уменьшенным расходом топлива.

Отличия существенные и весомые, что объясняет популярность и востребованность новой модели бензиновых агрегатов.

Принцип работы

Работа двигателя FSI сразу в некоторых моментах отличается от обычных бензиновых агрегатов. После изучения принципов работы этого двигателя, многие моменты станут более понятными:

  1. Контур, отвечающий за высокое давление, поддерживает работу топливного насоса иного типа.
  2. Насос делает забор топлива из зоны с пониженным давлением, при этом, он может осуществлять регулировку уровня давления.
  3. По мере ускорения работы машины показатель давления увеличивается до 0,5 МПа. При спокойной езде давление не превышает 0,05 МПа.
  4. За управление насосом отвечает блок управления и датчик. Эта электроника обеспечивает точную дозировку топлива, которое забирается для цилиндров. Следовательно, о голодании и переливе двигателя речи быть не может.
  5. Важным моментом в работе агрегата является двойной топливный впрыск. Суть этого процесса заключается в распределении топливной смеси между впрыском и сжатием. Преимущества такой особенности остановятся особенно явными при холодном запуске, ведь до момента прогрева нейтрализатора и мотора топливо подаётся в обогащенном виде.

И всё-таки сотрудники компании Volkswagen изрядно потрудились над модернизацией обычного бензинового мотора. Их труды увенчались успехом, не зря двигатель FSI так полюбился многими производителями и автомобилистами.

Плюсы и минусы использования

Неужели всё так идеально в случае с мотором FSI? В это слабо верится. Мы и правда нашли несколько существенных недостатков. О них позже, а пока изучим преимущества таких агрегатов:

  1. Улучшенный впрыск и высокая эффективность подачи топлива — заслуга форсунок, которые оборудованы 6 отверстиями.
  2. Равномерное сгорание топливной смеси и долговечность поршневой системы обеспечивается за счёт отдельной подачи воздуха в цилиндры.
  3. Высокие экологические показатели и экономное расходование топлива (на 100 км экономия может достигать 2,5 литра бензина).

Теперь самое время изучить отрицательные стороны, которые делают движок FSI не таким уж идеальным.

  1. Качество топлива должно быть высоким, поскольку агрегат проявляет чувствительность к этому параметру. В противном случае, мотор будет работать с перебоями и даже может выйти из строя.
  2. Проблемы с запуском при минусовой температуре. К этому нужно быть готовым.
  3. Не всё так гладко и с холодным запуском. Из-за послойного впрыска и инжекторов, которые работают на снижение токсичности выхлопа, автомобиль может плохо запускаться, создавая тем самым проблемы для водителя.
  4. Высокий расход смазочных материалов, который требует замены масла минимум дважды в год.

Мы рассказали всё, что сами знали о моторах FSI. Выбирать такие агрегаты или нет — решать вам. Не самым плохим вариантом являются такие движки, если с недостатками вы готовы мириться. Как ни крути, а для каждого мотора характерны отрицательные моменты.

Особенности впрыска топлива FSI

Дополнительная система FSI впрыскивает топливо равномерными слоями. Конструкторы разработали устройство достаточно небольшого объема. Дебютную модель мотора испытывали на 1.4-л двигателе, мощностью 85 лошадиных сил. Такое новшество был встречено овациями, а выпущенный в 2006 году 2-х л силовой мотор с такой технологией, удостоился высокого признания в высших кругах.

Силовые установки с FSI предусматривают систему двойного впрыска. Ее прямое предназначение – запуск холодного двигателя. Соответственно в момент, когда мотор прогревается, в него поступает обогащенное топливо. Система FSI настолько универсальная, что ее популярность ежегодно только возрастает. Такой успех обусловлен ее практичностью и экономичностью.

Если сравнить старый двигатель с мотором FSI, то в первом, топливо подавалось через коллекторы, а потом попадало в цилиндры. В двигателях с технологией FSI топливо поступает непосредственно в камеру сгорания. Оно подается дозами и достаточно экономично расходуется. Данный процесс отличается от агрегатов старого образца, он более рационален, а также способствует повышению экологичности.

Как устроен мотор системы FSI

Силовые установки с технологией FSI сегодня устанавливаются практически во всех транспортных средствах крупных автоконцернов. Это высокоэффективная система значительно увеличивает возможности обычного двигателя. В своем классе данные моторы имеют лучшую динамику разгона. Одно из ее основных достоинств – экономия топлива до 25%. Объем таких моторов колеблется в промежутке 1.4-5.2 литра.

Топливная система FSI в этом агрегате сконструирована аналогично дизельным двигателям: топливный насос мощно нагнетает топливо в рампу. Впрыск топлива, управляемый системой электромагнитных клапанов, осуществляется при помощи форсунок. Открытие каждой из форсунок осуществляется после подачи сигнала центральным блоком управления. Фаза функционирования при этом зависит от двух условий: от оборотов и нагрузки двигателя.

Также мотор с FSI отличается от обычного агрегата следующим:

  • Кислород поступает в агрегат через заслонку, контролирующую подачу топлива. Смесь превращается в однотипную, при этом топливо практически сразу сгорает.
  • FSI гораздо выше по показателям разгона, экономичности, экологичности.
  • В форсунках предусмотрено шесть отверстий, через которые равномерно распыляется топливная смесь.

Кроме этого, распредвал в двигателях с FSI поворачивается на 41°, обеспечивая лучшую тягу во время движения на 1 и 2 скоростях. Отработанные выхлопные газы проходят через систему, что существенно снижает выброс вредных веществ.

По мнению специалистов и пользователей, силовые установки, функционирующие с технологией FSI, более усовершенствованные и рекомендуются для эксплуатации.

Их отличает среди прочих моторов следующее:

  • Увеличение мощности.
  • Улучшение динамики.
  • Уменьшение расхода топлива.
  • Уменьшение выбросов выхлопных газов в атмосферу.

Также позитивной стороной двигателя FSI является наличие 2-хконтурного впрыска горючего. Процесс происходит следующим образом: с первого контура топливо поступает под высоким давлением, со второго – под низким.

Преимущества двигателя FSI.

Преимуществом такого двигателя является то, что за счет строгого дозирования впрыска топлива в камеру сгорания достигается экономия до 15%, в сравнении с бензиновыми двигателями, оборудованными классической системой впрыска. Кроме того обеспечивается более равномерная тяга на низких и средних скоростях за счет изменения фаз распредвала.

Что в итоге

  1. Если оглянуться назад, то в 2000 году FSI с рабочим объемом 1.4 литра занял в своем классе почетное место лучшего агрегата. Через 6 лет новая версия 2.0 FSI снова получила высокую оценку благодаря выдающейся разгонной динамике, хорошему подхвату на любых оборотах, сниженному выбросу вредных веществ в составе выхлопных газов и топливную экономичность.
  2. Однако затем этот двигатель стал активно вытесняться другими аналогами и разработками. Более того, сегодня FSI является такой версией силового агрегата, от которой фактически отказался сам производитель. Причины для этого очевидны, так как мотор атмосферный, при этом имеет сложную конструкцию, требователен к качеству топлива и достаточно дорогой в ремонте.
  3. С учетом вышесказанного становится понятно, почему на своих бюджетных моделях авто VAG теперь устанавливает более простые и дешевые MPI, а на основе технологичного FSI производитель построил целую линейку более новых и производительных моторов с турбонаддувом TSI (TFSI).
Напоследок добавим, что при этом FSI никак нельзя считать неудачным или проблемным. Большое количество свойственных ему неполадок и сбоев не менее часто встречается и на других двигателях, схожих по особенностям конструкции и характеристикам.

Как показывает практика, при должном уходе, своевременном обслуживании и поддержании нормальной работоспособности всех элементов такой двигатель легко перешагивает среднюю отметку в 200-250 тыс. км. без каких-либо серьезных ремонтов, радует владельцев стабильной работой, уверенным разгоном и топливной экономичностью.

2.0 FSI / TFSI – недостатки и неисправности

Нагар на клапанах

Симптомы: неровная и грубая работа, снижение мощности.

Ремонт: проблема в основном затрагивает ранние версии FSI. Позже было изменено программное обеспечение. Удаляют нагар несколькими способами: специальными чистящими средствами или механически.

Расход масла

Симптомы: быстрое падение уровня масла, повреждение катализатора.

Ремонт: проблема хорошо знакома официальным дилерам. Чрезмерное потребление масла в основном касается 200-сильной версии мотора начального периода производства и более позднего 211-сильного агрегата. Решение одно – капитальный ремонт двигателя.

Техника

2-литровый двигатель с непосредственным впрыском топлива – это современная конструкция. Помимо особой системы впрыска этот мотор имеет поршни и 16-клапанную головку, изготовленные из алюминиевого сплава, впускной коллектор с заслонками управления потоком воздуха, а также систему изменения фаз газораспределения.

За привод ГРМ отвечает зубчатый ремень, но в некоторых версиях TFSI – цепь (с 2008 года – CAWA, CAWB, CCTA, CCZA и CCZC). В системе впрыска используется насос высокого давления и клапан рециркуляции отработавших газов. Двигатель TFSI постоянно развивается, и в настоящее время флагманская версия мотора имеет мощность 272 л.с

Часть 1

Параметры

2.0 FSI

2.0 TFSI

2.0 TFSI *

2.0 TFSI

2.0 TFSI

2.0 TFSI **

Годы выпуска

2004-09

2005-10

с 2008 года.

с 2004 года.

с 2008 года.

2005-07

Двигатель

тип, количество клапанов

бензиновый,

R4 / 16

турбо,

R4 / 16

турбо,

R4 / 16

турбо,

R4 / 16

турбо,

R4 / 16

турбо,

R4 / 16

Рабочий объем

1984

1984

1984

1984

1984

1984

Степень сжатия

11.5: 1

10.3: 1

9.6: 1

10.5: 1

9.6: 1

10.5: 1

Тип ГРМ

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

Макс. мощность

(кВт / л.с / об/мин)

110/150/6000

125/170/4300

132/180/4000

147/200/5100

155/211/4300

162/220/5900

Макс. крутящий момент

(Нм / об/мин)

200/3500

280/1800

320/1500

280/1800

350/1500

300/2200

Примечание: * Двигатель может быть запитан от биоэтанола; ** Вариант устанавливался в Audi A4 серии 8E (DTM версия).

Часть 2

Параметры

2.0 TFSI ***

2,0 TFSI ****

2.0 TFSI *****

2.0 TFSI

2.0 TFSI ******

Годы выпуска

2007-08

2011-12

2007-13

с 2008 года.

с 2008 года.

Двигатель

тип, количество клапанов

турбо,

R4 / 16

турбо,

R4 / 16

турбо,

R4 / 16

турбо,

R4 / 16

турбо,

R4 / 16

Рабочий объем

1984

1984

1984

1984

1984

Степень сжатия

10.3: 1

9.8 1

9.8 1

9.8 1

9.8 1

Тип ГРМ

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

Макс. мощность

(кВт / л.с / об/мин)

169/230/5500

173/235/5500

177/240/5700

195/265/6000

200/272/6000

Макс. крутящий момент

(Нм / об/мин)

300/2200

300/2200

300/2200

350/2500

350/2500

Примечание: *** Только на Golf V GTI Edition ограниченным тиражом 30 шт; **** Только в Golf VI GTI Edition ограниченным тиражом 35 шт; ***** В Leon Cuprze; ****** В Golf R – производитель указывает мощность 271 л.с.

Источники


  • https://TheDifference.ru/chem-otlichaetsya-dvigatel-tsi-ot-fsi-chto-luchshe/
  • https://rulikoleso.ru/interesnoe-na-jrepair-ru/agregats/dvigatel-tsi-i-fsi
  • https://autoepoch.ru/avtoazbuka/dvigatel-tsi-i-fsi.html
  • https://auto-ru.ru/toplivnaya-sistema-fsi.html
  • https://DriverTip.ru/osnovy/chto-znachit-fsi-dvigatel-preimuschestva-nedostatki.html
  • http://KrutiMotor.ru/chto-znachit-fsi-dvigatel-osobennosti-remont-obsluzhivanie/
  • https://vvm-auto.ru/volkswagen/712-2-0-fsi-tfsi-problemy-i-neispravnosti

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ремонт автомобиля, решение проблем с авто