Silnik TSI – zalety i wady

Często widzisz na drogach samochody z plakietką TSI i zastanawiasz się, co to oznacza? W takim razie ten artykuł jest dla Ciebie, rozważymy podstawy konstrukcji Silnik TSI, zasada działania silnika spalinowego,, Zalety i wady.

Wyjaśnienie tych skrótów:

Co dziwne, TSI pierwotnie oznaczało Twincharged Stratified Injection. Trochę inaczej wyglądał poniższy zapis Turbo Stratified Injection, czyli z nazwy usunięto link do liczby sprężarek.

silnik TSI

Co to jest silnik TSI

TSI to nowoczesne rozwiązanie, które pojawiło się wraz z zaostrzeniem norm środowiskowych dla pojazdów. Cechą takiego silnika jest niskie zużycie paliwa, małe litry silnika spalinowego i wysoka wydajność. Ta kombinacja jest osiągana dzięki obecności podwójnego turbodoładowania i bezpośredniego wtrysku paliwa do cylindrów silnika.

Podwójne turbodoładowanie zapewnia połączone działanie sprężarki mechanicznej i klasycznej turbiny. Takie silniki są montowane w niektórych modelach Skody, Seata, Audi, Volkswagena i innych marek.

Historia silników TSI

Rozwój silnika z podwójnym turbodoładowaniem i wtryskiem bezpośrednim sięga pierwszej połowy 2000 roku. W pełni działająca wersja weszła do serii w 2005 roku. Ta linia silników otrzymała znaczącą aktualizację dopiero w 2013 roku, co wskazuje na sukces rozwoju.

Jeśli mówimy o nowoczesnym silniku TSI, to początkowo skrót ten był używany do oznaczenia silnika z podwójnym turbodoładowaniem i bezpośrednim wtryskiem (Twincharged Stratified Injection). Z czasem tę nazwę nadano jednostkom zasilającym z innym urządzeniem. Tak więc dzisiaj TSI oznacza również jednostkę z turbodoładowaniem (jedna turbina) z wtryskiem benzyny warstwa po warstwie (Turbo Stratified Injection).

Cechy urządzenia i działanie TSI

Jak już wspomniano, istnieje kilka modyfikacji silników TSI, dlatego rozważymy specyfikę urządzenia i zasadę działania na przykładzie jednego z popularnych silników spalinowych. Przy 1.4 litra taka jednostka jest w stanie rozwinąć do 125 kW mocy (prawie 170 koni mechanicznych) i moment obrotowy do 249 Nm (dostępny w zakresie 1750-5000 obr./min). Przy tak doskonałych wskaźnikach na sto, w zależności od obciążenia samochodu, silnik zużywa około 7.2 litra benzyny.

Ten typ silnika to kolejna generacja silników FSI (wykorzystują również technologię bezpośredniego wtrysku). Benzyna jest pompowana wysokociśnieniową pompą paliwową (paliwo podawane jest pod ciśnieniem 150 atmosfer) przez wtryskiwacze, których atomizer znajduje się bezpośrednio w każdym cylindrze.

W zależności od pożądanego trybu pracy jednostki przygotowywana jest mieszanka paliwowo-powietrzna o różnym stopniu wzbogacenia. Proces ten jest monitorowany przez elektroniczną jednostkę sterującą. Gdy silnik pracuje na biegu jałowym do średniej wartości obrotów. zapewniony jest uwarstwiony wtrysk benzyny.

Paliwo jest pompowane do cylindrów pod koniec suwu sprężania, co zwiększa stopień sprężania, chociaż w układzie napędowym zastosowano dwie dmuchawy powietrza. Ponieważ taka konstrukcja silnika ma dużą ilość nadmiaru powietrza, działa on jak izolator ciepła.

Gdy silnik pracuje płynnie, benzyna jest wtryskiwana do cylindrów podczas suwu ssania. W rezultacie mieszanka paliwowo-powietrzna spala się lepiej dzięki bardziej jednorodnemu tworzeniu się mieszanki.

Gdy kierowca naciśnie pedał gazu, przepustnica otwiera się do maksimum, co prowadzi do ubogiej mieszanki. Aby zapewnić, że ilość powietrza nie przekroczy maksymalnej objętości spalania benzyny, w tym trybie do kolektora dolotowego trafia do 25 procent spalin. Benzyna jest również wtryskiwana podczas suwu ssania.

Dzięki obecności dwóch różnych turbosprężarek silniki TSI zapewniają doskonałą przyczepność przy różnych prędkościach. Maksymalny moment obrotowy przy niskich prędkościach zapewnia mechaniczna sprężarka (ciąg występuje w zakresie od 200 do 2500 obr/min). Gdy wał korbowy obraca się do 2500 obr./min, spaliny zaczynają obracać wirnik turbiny, co zwiększa ciśnienie powietrza w kolektorze dolotowym do 2.5 atmosfery. Taka konstrukcja umożliwia praktycznie wyeliminowanie turbodoładowania podczas przyspieszania.

Popularność silników TSI 1.2, 1.4, 1.8

Silniki TSI zyskały popularność dzięki wielu niezaprzeczalnym zaletom. Po pierwsze, przy małej objętości zużycie spadło, podczas gdy te samochody nie traciły mocy, ponieważ silniki te wyposażone są w sprężarkę mechaniczną i turbosprężarkę (turbinę). W silniku TSI zastosowano technologię bezpośredniego wtrysku, która zapewniła najlepsze spalanie i podwyższoną kompresję, nawet w momencie, gdy mieszanka zrobiła się „na dnach” (obroty do ~3 tys.) sprężarka pracuje, a na górze sprężarka jest nie jest już tak wydajny i dlatego turbina nadal podtrzymuje moment obrotowy. Ta technologia układu pozwala uniknąć tak zwanego efektu turbo-lag.

Po drugie, silnik stał się mniejszy, przez co zmniejszyła się jego waga, a po tym zmniejszyła się również waga samochodu. Ponadto silniki te mają niższy procent emisji CO2 do atmosfery. Silniki o mniejszej pojemności skokowej mają mniejsze straty tarcia, a tym samym wyższą sprawność.

Podsumowując, można powiedzieć, że silnik TSI to zmniejszone spalanie przy osiągnięciu maksymalnej mocy.

Ogólna struktura została już opisana, przejdźmy teraz do konkretnych modyfikacji.

Silnik 1.2 TSI

1.2-litrowy silnik TSI

Pomimo objętości silnik ma wystarczający ciąg, dla porównania, jeśli weźmiemy pod uwagę serię Golf, 1.2 z turbosprężarką omija 1.6 atmosfery. Zimą nagrzewa się oczywiście dłużej, ale gdy zaczynasz jazdę, nagrzewa się bardzo szybko do temperatury roboczej. W odniesieniu do niezawodności i zasobów są różne sytuacje. Dla niektórych silnik przejeżdża 61 000 km. i wszystko bez zarzutu, ale ktoś ma 30 000 km. zawory już się wypalają, ale raczej wyjątek niż reguła, ponieważ turbiny są instalowane pod niskim ciśnieniem i nie mają dużego wpływu na zasoby silnika.

Silnik 1.4 TSI (1.8)

1.4-litrowy silnik TSI

Generalnie silniki te niewiele różnią się zaletami i wadami od silnika 1.2. Jedyną rzeczą do dodania jest to, że wszystkie te silniki wykorzystują łańcuch rozrządu, co może nieznacznie zwiększyć koszty eksploatacji i naprawy. Jedną z wad silników z łańcuchem rozrządu jest to, że nie zaleca się pozostawiania go na biegu na wzniesieniu, ponieważ może to spowodować odskoczenie łańcucha.

Silnik 2.0 TSI

W silnikach dwulitrowych występuje taki problem jak rozciąganie łańcucha (typowe dla wszystkich TSI, ale częściej dla tej modyfikacji). Łańcuch jest zwykle wymieniany przy 60-100 tys. przebiegu, ale musi być monitorowany, krytyczne rozciąganie może nastąpić wcześniej.

Zwracamy uwagę na film o silnikach TSI

Zasada działania silnika 1,4 TSI

Plusy i minusy

Oczywiście ten projekt to nie tylko hołd dla norm środowiskowych. Silnik TSI ma wiele zalet. Te silniki są różne:

1. Wysoka wydajność pomimo małych objętości;
2. Imponująca trakcja (dla silników benzynowych) już przy niskich i średnich prędkościach;
3. Doskonała ekonomia;
4. Możliwość forsowania i strojenia;
5. Wysoki wskaźnik przyjazności dla środowiska.

Pomimo tych oczywistych zalet, takie silniki (zwłaszcza modele EA111 i EA888 Gen2) mają szereg istotnych wad. Obejmują one:

• Zwiększone zużycie oleju (a dokładniej, szybciej rozwija swój zasób dzięki pracy turbiny w ekstremalnie wysokich temperaturach).
• Ze względu na wysoki moment obrotowy łańcuch rozrządu szybciej się rozciąga, aw niektórych przypadkach po prostu pęka.
• Paliwo powinno być jak najlepszej jakości (wtryskiwacze pracują warstwowo - znikoma część benzyny dzielona jest na dwie lub trzy części, to samo można powiedzieć o jakości oleju).
• Dzięki pracy mechanicznej doładowania silnik będzie się wolniej nagrzewał.

Poważne awarie

Prawdziwym problemem dla silników TSI jest rozciągnięty lub rozdarty łańcuch rozrządu. jak już wskazano, problem ten jest konsekwencją wysokiego momentu obrotowego przy niskich obrotach wału korbowego. W takich silnikach spalinowych zaleca się sprawdzanie napięcia łańcucha co 50-70 tysięcy kilometrów.

Oprócz samego łańcucha, zarówno amortyzator, jak i napinacz łańcucha cierpią z powodu wysokiego momentu obrotowego i dużego obciążenia. Nawet jeśli na czas zapobiegnie się przerwaniu obwodu, procedura jego wymiany jest dość kosztowna. Ale w przypadku przerwy w obwodzie silnik będzie musiał zostać naprawiony i dostrojony, co pociąga za sobą jeszcze większe koszty materiałowe.

Ze względu na nagrzewanie się turbiny do kolektora dolotowego dostaje się już gorące powietrze. Również w wyniku pracy układu recyrkulacji spalin do kolektora dolotowego dostają się cząsteczki niespalonego paliwa lub mgły olejowej. Prowadzi to do zwęglenia przepustnicy, pierścieni zgarniających olej i zaworów wlotowych.

Aby silnik był zawsze w dobrym stanie, właściciel samochodu musi przestrzegać przepisów dotyczących wymiany oleju i kupować wysokiej jakości smar. Co więcej, zużycie oleju w silnikach z turbodoładowaniem to naturalny efekt wywołany rozgrzaną do czerwoności turbiną, specjalną konstrukcją tłoków i wysokim momentem obrotowym.

Do prawidłowej pracy silnika zaleca się stosowanie jako paliwa benzyny o liczbie oktanowej co najmniej 95 (czujnik spalania stukowego nie będzie działał). Kolejną cechą silnika twin turbo jest powolne rozgrzewanie, choć jest to również jego stan naturalny, a nie awaria. Powodem jest to, że silnik spalinowy podczas pracy bardzo się nagrzewa, co wymaga złożonego układu chłodzenia. I zapobiega szybszemu osiąganiu przez silnik temperatury roboczej.

Niektóre z wymienionych problemów zostały wyeliminowane w trzeciej generacji silników TSI EA211, EA888 GEN3. Przede wszystkim wpłynęło to na procedurę wymiany łańcucha rozrządu. Pomimo poprzedniego zasobu (od 50 do 70 tysięcy kilometrów) wymiana łańcucha stała się nieco łatwiejsza i tańsza. Dokładniej, łańcuch w takich modyfikacjach jest zastępowany paskiem.

Zalecenia dotyczące użytkowania

Większość zaleceń dotyczących konserwacji silników TSI jest taka sama, jak w przypadku klasycznych układów napędowych:

• Używaj wysokiej jakości smarów i materiałów eksploatacyjnych;
• Poddaj się konserwacji na czas;
• Monitoruj stan łańcucha rozrządu (lub paska rozrządu, jak w przypadku silników typu twin turbo trzeciej generacji) i jego napinacza;
• Wlej wysokiej jakości benzynę;
• Rzadziej korzystaj z jazdy sportowej;
• Nie próbuj szybko nabierać prędkości na krótkich odcinkach drogi, zwiększając moment obrotowy do maksimum przy niskich obrotach.

Jeśli długie rozgrzewanie silnika jest denerwujące, to aby przyspieszyć ten proces, możesz kupić podgrzewacz wstępny. To urządzenie jest szczególnie skuteczne dla tych, którzy często korzystają z samochodu na krótkie wycieczki, a zimy w regionie są długie i mroźne.

Czy powinienem kupić samochód z TSI, czy nie?

Jeśli kierowca szuka samochodu do dynamicznej jazdy z dużą mocą silnika i niskim zużyciem paliwa, to samochód z silnikiem TSI jest tym, czego potrzebujesz. Takie auto ma znakomitą dynamikę, dostarczy wielu pozytywnych emocji z szybkiej jazdy. Oprócz wyżej wymienionych zalet, taka jednostka napędowa nie zużywa benzyny z prędkością światła, co jest nieodłączne w wielu mocnych silnikach o klasycznej konstrukcji.

To, czy kupić samochód z TSI, czy nie, zależy od chęci właściciela samochodu do zapłacenia za przyzwoitą dynamikę przy minimalnym zużyciu gazu. Przede wszystkim musi być przygotowany na kosztowną konserwację (która jest niedostępna dla większości obszarów ze względu na brak wykwalifikowanych specjalistów).

Aby uniknąć poważnych problemów, musisz przestrzegać trzech prostych zasad:

1. Przejść planowaną konserwację na czas;
2. Wymieniaj olej regularnie, korzystając z opcji zalecanej przez producenta;
3. Tankuj samochód na atestowanych stacjach benzynowych i nie używaj benzyny niskooktanowej.

wniosek

Tak więc, jeśli mówimy o silnikach TSI pierwszej generacji, to miały one wiele wad, pomimo niesamowitych wskaźników oszczędności i wydajności. W drugiej generacji wyeliminowano pewne niedociągnięcia, a wraz z wydaniem trzeciej generacji jednostek napędowych ich serwis stał się tańszy. Ponieważ inżynierowie tworzą nowe systemy, istnieje szansa, że ​​problem wysokiego zużycia oleju i kluczowych awarii urządzeń zostanie wyeliminowany.

Pytania i odpowiedzi:

Co oznacza znak TSI? TSI – Wtrysk potwierdzony turbosprężarką. Jest to silnik z turbodoładowaniem, w którym paliwo wtryskiwane jest bezpośrednio do cylindrów. Ta jednostka jest modyfikacją powiązanego FSI (nie ma w nim turbodoładowania).

В jaka jest różnica między TSI a TFSI? Wcześniej takie skróty były używane do oznaczania silników z bezpośrednim wtryskiem, tylko TFSI był wymuszoną modyfikacją pierwszego. Dziś można określić silniki z podwójną turbosprężarką.

Co jest nie tak z silnikiem TSI? Słabym ogniwem takiego silnika jest napęd mechanizmu rozrządu. Producent rozwiązał ten problem, instalując pasek zębaty zamiast łańcucha, ale taki silnik nadal zużywa dużo oleju.

Który silnik jest lepszy niż TSI lub TFSI? To zależy od próśb kierowcy. Jeśli potrzebuje wydajnego silnika, ale bez dodatków, wystarczy TSI, a jeśli istnieje potrzeba wymuszonej jednostki, wymagany jest TFSI.