TSI-двигун – що це таке?

Автомобілі концерну «Фольксваген-Ауді» досить поширені в Росії. Одна з особливостей даних машин – це двигуни з турбонаддувом. І якщо раніше турбіну можна було зустріти тільки на дизелях, то «ВАГ» використовує її всюди на бензинових моторах.

Мета модернізації – максимально збільшити технічні характеристики агрегату при збереженні його робочого об’єму. Так як сьогодні важлива паливна економічність, нескінченно збільшувати об’єм камери згоряння не можна. Тому автоконцерни йдуть на різні хитрощі. Яскравим прикладом таких робіт є TSI-двигун. Що це таке і в чому особливості даної силової установки? Розглянемо в нашій сьогоднішній статті.

Характеристика

Двигун TSI – це бензиновий силовий агрегат, який використовується на автомобілях «Фольксваген», «Шкода» та «Ауді». Характерна відмінність мотора TSI – наявність подвійного турбонаддува і системи безпосереднього впорскування палива (не плутати з «Коммон Рейл»). Розробивши особливу конструкцію, німецькі інженери досягли високої паливної економічності агрегату при непоганих технічних характеристиках.

Перший зразок TSI з’явився в 2000 році. Дана абревіатура дослівно перекладається як «подвійний наддув пошарове впорскування».

Лінійка агрегатів

Досить обширна, причому мотори з однаковим робочим об’ємом можуть видавати різну потужність. Яскравий тому приклад – 1,4-літровий TSI-двигун. 122 кінські сили – далеко не граничний поріг. Також концерн виробляє мотори 1,4 TSI на 140 і 170 кінських сил. Як це можливо? Все просто: відмінності полягають у технології наддуву:

  • при використанні одного турбокомпресора потужність двигуна TSI 1,4 варіюється в межах від 122 до 140 кінських сил;
  • з використанням двох турбін потужність зростає до 150-170 сил. При цьому змінюється програмне забезпечення електронного блоку управління двигуном.

І все це на моторі з робочим об’ємом 1,4 літра! Але це далеко не єдиний мотор у лінійці. Існують різні варіації двигунів TSI:

  • 1.0 TSI. Це наймолодший мотор. Він укомплектовується однією турбіною і розвиває потужність 115 кінських сил. Літровий двигун TSI має в розпорядженні всього три циліндра.
  • 1.4. Про цих моторах ми вже розповіли вище. У лінійці присутня п’ять варіацій двигунів з потужністю від 122 до 170 кінських сил. Всі циліндри розташовані в один ряд.
  • 1.8. Такі мотори мають три модифікації. Потужність даної силової установки може становити від 152 до 180 кінських сил.
  • 2.0. Ці агрегати розвивають потужність від 170 до 220 сил. Блок двигуна – рядний, чотирициліндровий (як і на попередніх двох агрегатах).
  • 3.0. Це флагманський мотор, використовуваний на «Фольксвагені» Туарег”. Це шестициліндровий двигун V-подібного типу. Залежно від ступеня наддуву, його потужність може становити від ЗЗЗ до 379 кінських сил.

Як бачите, лінійка силових агрегатів досить обширна.

Пристрій

Варто відзначити, що двигуни TSI суттєво перероблені. Так, тут встановлені алюмінієвий блок циліндрів, змінена впускна і випускна система, а також модернізована система вприскування пального. Однак про все по порядку.

Нагнітачі

Турбіна – це основний елемент, завдяки якому досягаються такі високі технічні характеристики. Нагнітачі на моторах TSI розташовуються в різних сторонах блоку. Механізм працює від енергії вихлопних газів. Останні приводять у рух крильчатку, яка через спеціальні приводи нагнітає повітря у впускний колектор. Зазначимо, що звичайні турбовані двигуни мають масу недоліків. Зокрема, це ефект турбоями – втрати крутного моменту ДВС на певних оборотах. Мотори TSI позбавлені цього недоліку завдяки кільком нагнетателям. Один працює на низьких оборотах, а другий підключається при високих. Так реалізується максимальний крутний момент в досить широкому діапазоні.

Як працює наддув?

В залежності від кількості оборотів коленвала існують такі режими роботи даної системи:

  • Безнаддувний. В даному випадку турбіна не задіюється в роботу. Обороти двигуна не перевищують однієї тисячі в хвилину. Дросельна регулювальна заслінка знаходиться в закритому стані.
  • Робота механічного нагнітача. Даний механізм задіюється, коли обороти становлять від одного до двох з половиною тисяч в хвилину. Механічний нагнітач допомагає забезпечити хороший крутний момент при старті автомобіля з місця.
  • Спільна робота турбіни і нагнітача. Це відбувається при оборотах від двох з половиною до трьох з половиною тисяч.
  • Робота турбокомпресора. Нагнітач більше не включається в роботу. Наддув забезпечується тільки крильчатку турбіни в режимі оборотів від трьох з половиною тисяч і вище.

З ростом числа обертів збільшується і тиск повітря. Так, у другому режимі даний параметр становить близько 0,17 МПа. У третьому тиск наддуву досягає позначки 0,26 МПа. На високих оборотах рівень тиску трохи знижується. Це зроблено для того, щоб запобігти ефект детонації (мимовільне займання бензинової суміші, що супроводжується характерним ударом на днище поршня). При роботі турбокомпресора рівень тиску становить 0,18 МПа. Але цього цілком достатньо, щоб забезпечити високий крутний момент і потужність при русі на швидкості.

Система охолодження

Оскільки двигун працює в режимі постійних навантажень, йому необхідно якісне охолодження.

Так, система має патрубки, що проходять через інтеркулер. Завдяки цьому в циліндри потрапляє холодне повітря. Це забезпечує більш повне згоряння суміші й сприяє зростанню динаміки двигуна.

Система впорскування

Двигун TSI має модернізованою системою уприскування. Вона відноситься до безпосереднього типу. Так, пальне надходить в камеру відразу ж, минаючи класичну паливну рейку. Як відзначають відгуки, робота безпосереднього вприскування відчувається при наборі швидкості. Машину буквально підриває з «низів». Але застосування такої системи упорскування спрямоване не тільки на збільшення ККД і потужності мотора, воно сприяє зниженню витрати палива двигуна.

Блок циліндрів

Двигун TSI відрізняється полегшеним блоком циліндрів, який виготовлений з алюмінію. Використання такого сплаву істотно знизило масу мотора. В середньому такий блок важить 14 кг менше, ніж чавунний. Також у конструкції використовуються інші розподільні вали, заховані за пластиковою кришкою. Таким чином досягаються високі експлуатаційні показали роботи даного ДВС.

Проблеми

Які мають двигуни TSI проблеми? Одна з частих хвороб даних силових установок – це підвищена витрата масла. Причому масложор не є рідкістю навіть на нових моторах. Що кажуть відгуки про двигуни 1.4 TSI? Дані агрегати споживають до 500 грамів масла на 1000 кілометрів. Це досить багато. Власникам часто доводиться контролювати рівень щупом. Якщо пригадати момент, можна зловити масляне голодування, яке загрожує зниженням ресурсу двигуна TSI, а саме його поршневої групи. Чи можна вирішити цю проблему? На жаль, це “невиліковна хвороба” всіх двигунів TSI, тому власнику залишається лише регулярно стежити за щупом і возити з собою пляшку олії на долив.

Ще одна проблема, яка поставила хрест на надійності двигуна 1.4 TSI – це вихід з ладу турбіни. Її часто “закидає” маслом, а до 80 тисячам з’являється люфт підшипників. Турбіна не в змозі нагнітати повітря під потрібним тиском, з-за чого погіршується динаміка витрат і змінюється характер поведінки авто. Вартість ремонту нагнітача становить близько 60 тисяч рублів, а таких турбін в моторі кілька.

Наступний підводний камінь, який ставить під сумнів надійність двигунів TSI – це газорозподільний механізм. Вони працюють від ланцюга, яка часто розтягується. Причиною тому стали надмірно високі навантаження. В останні роки німецький виробник почав встановлювати ремінний привід. За словами виробника, його міцність збільшилася в два рази. Це дещо поліпшило ситуацію, однак на ринку залишилося багато автомобілів зі старим ланцюговим ГРМ.

Скільки служить двигун TSI? За словами виробника, ресурс його становить близько трьохсот тисяч кілометрів. Однак на практиці ці мотори ходять по 150-200 кілометрів. Що істотно ускладнює ситуацію, так це алюмінієвий блок. Він практично не піддається ремонту. Тут немає звичних мокрих гільз, які можна було б замінити, тому в разі виходу з ладу, мотор TSI простіше замінити на новий, що, до речі, досить недешево.

Висновок

Отже, ми з’ясували, що собою являє двигун TSI. Ідея створення даного мотора непогана. Німці прагнули зробити потужний і продуктивний двигун, отримати максимальний ККД. Проте в гонитві за ідеальними характеристиками інженери не врахували масу нюансів, які вже виправляли в процесі серійного виробництва двигунів. Чи варто купувати автомобіль з таким двигуном? Експерти дають негативну відповідь, оскільки ресурс у цих моторів дійсно малий. Також часто спостерігаються проблеми з ланцюговим приводом. Незважаючи на високу продуктивність і низька витрата палива від покупки такого авто варто утриматися. Власник може зіткнутися з непередбаченими ремонтом і досить серйозними капіталовкладеннями.