Что такое шаровая опора и зачем она нужна в автомобиле

Что такое шаровая в автомобиле

Добрый день, дорогие друзья. Сегодня поговорим о важном элементе подвески – шаровой опоре автомобиля. Узнаем, что это такое и где она находится. Я расскажу, для чего она предназначена, как проявляются признаки ее неисправности, что значит, стучит шаровая опора. Ответим на частые вопросы автовладельцев.

Назначение и конструкция

Шаровая опора автомобиля – это шарнир, в основании которого находится шар. Он помещен в специальный вкладыш, как сустав человеческой рукой. Так же как с рукой, сустав позволяет двигать в разных плоскостях, шаровый шарнир дает возможность колесу поворачивать, сохраняя его положения в горизонтальной плоскости.

Он находится в месте крепления рычага подвески к ступице колеса. По сути, шаровая опора и есть тем крепежным элементом, который соединяет эти подвижные детали. В некоторых моделях, это больше относится к отечественному автопрому, их две на одно колесо. В иномарках – по одной.

Рассмотрим конструкцию автомобильной шаровой опоры:

Пыльник – он защищает механизм от попадания в него пыли, грязи, воды и других дорожных предметов
Палец – металлический стержень, фиксирующий ступицу колеса к шарниру
Шар – он и палец единое целое. Позволяет колесу беспрепятственно перемещаться в нужном направлении. Шар свободно вращается в обойме вкладыша
Пластиковый вкладыш . Он «обволакивает» шар шарнира, фиксирует его, исключая люфт и свободное перемещение в корпусе опоры.
Корпус . В нем находится внутренняя часть конструкции: обойма с шаром. Эта часть шарнира крепится болтами к рычагу подвески.

Таким образом, шаровая опора закрепляется, «впрессовывается» пальцем (металлическим стержнем) в посадочное место поворотного кулака, фиксируется на нем шайбой или шплинтом, корпусом крепится к рычагу. Только благодаря ней держится колесо на подвеске в определенном положении, автомобиль может беспрепятственно преодолевать неровности дороги и одновременно поворачивать. Наглядно посмотреть, из чего устроен шаровой шарнир автомобиля и как он работает можно на видео.

Видео, что внутри шарового шарнира – разборка корпуса и обзор ее внутренних компонентов:

Признаки неисправности и причины выхода из строя

Основной причиной поломки шаровой опоры авто – разрыв и деформация резинового пыльника. Как говорилось выше, он служит защитой от внешних воздействий агрессивной среды на внутренние компоненты шарнира. Через него во вкладыш попадает грязь, песок от дороги, влага.

Так как шар опоры и полиуретановый вкладыш прижаты плотно друг к другу, и шарик находится в постоянном движении, песок, попавший в это пространство, служит абразивом, разрушающим поверхность вкладыша. Вода, которая тоже может туда попасть, вымывает смазку, что усугубляет ситуацию – трущиеся детали взаимодействуют на «сухую», это ускоряет выход из строя шаровой опоры машины.

После этого появляется люфт в корпусе шарнира и как следствие стуки и скрипы во время движения автомобиля.

Явным признаком неисправности – это скрип при езде, даже по ровной дороге. Этот признак является начальной стадией разрушения внутренней части шаровой опоры. Дальше будет хуже. С увеличением люфта между шаром и вкладышем, появляются металлические стуки при проезде неровностей. Если их проигнорировать, то шарнир разобьется полностью и можно потерять колесо – из-за больших нагрузок, рычаг «вырвет» шар из корпуса и колесо отпадет.

Другие признаки:

Большие усилия на руль при попытке повернуть колеса и сильный скрип при этом, доносящийся от одного из передних колес.
Трудно удержать автомобиль по прямой траектории во время езды, так как появился значительный люфт между шаром и корпусом шарнира
Неравномерный износ покрышек. Такой же признак проявляется при неправильной регулировке развала-схождения, поэтому его можно попутать с неисправностью шаровой опоры авто.

Причины поломки:

Как говорилось выше – повреждение пыльника
Механический износ внутренних компонентов опоры . Срок службы шаровых опор сильно разница от модели автомобиля. Например, на отечественных ВАЗах – 20 000-40 000 км, на современных иномарках – 100 000-150 000 км.
Наши «великолепные» дороги . Ямы дорожного покрытия способствуют выходу из строя этого узла. При езде он испытываем большие нагрузку, если колесо попадает в яму, то шаровой шарнир получает сильный удар, что сокращает срок его эксплуатации.
Малое количество смазки в корпусе шаровой . Заводы изготовители этих узлов мало закладывают ее при изготовлении шаровых шарниров, поэтому рекомендуется дополнительно смазывать их пи установке на авто. Это продлит срок службы, как это сделать – поговорим ниже.

Способы диагностики шаровых опор

Для этого нужна яма или подъемник. Вывесив колеса, вставляем между рычагом подвески и поворотным кулаком монтировку. Пытаемся расшевелить эти две части подвески и ходовой. Как правильно самостоятельно провести диагностику всех элементов передней подвески, я рассказывал в прошлой статье. Если виден люфт, даже не большой – это признак износа вкладыша шаровой опоры. На видео показано как это сделать.

Второй способ – измерение зазора между шаром и внутренним вкладышем шарнира. Этот способ допускает, если у конструкции предусмотрено отверстие в нижней части корпуса.

Например, на ВАЗовской классике в нижних шаровых опорах есть отверстие с заглушкой с резьбой. Для диагностики следует ее выкрутить и штангенциркулем с нутромером измерить расстояние от кромки корпуса до шара. Он должен составлять не более 11,8 миллиметра.

Важно! При таком способе проверки, нужно чтобы авто стояло не земле. Замеры проводятся под нагрузкой.

Как продлить срок службы шаровым опорам

Не всегда, производители опор закладывают достаточно смазки в корпус шаровой. Со временем эта смазка вымывается, если есть повреждения пыльника или происходит обычный износ во время эксплуатации, из-за нехватки смазывающего материала.

Чтобы продлить срок эксплуатации шарового шарнира, это касается и рулевых наконечников, нужно добавить небольшую порцию свежей смазки. В некоторых конструкциях шаровых предусмотрено отверстие, внизу корпуса. Оно обычно закрыто болтом-заглушкой. Оно нужно не только для диагностики состояния износа вкладыша и шара шарнира, а также для ее обслуживания.

Отворачиваем болт-заглушку. Вместо него вкручиваем масленку диаметром 6 мм. В разных моделях автомобилей, в силу конструктивных особенностей шарниров, диаметр масленок может быть разным, а в некоторых их нет.

Важно! Так как наибольшую нагрузку испытывают нижние шаровые, то именно в их корпусе предусмотрены отверстия для масленок (тавотниц), в верхних опорах их не найдете.

Берем шприц пресс-масленку, закладывает в него смазку, рекомендуется использовать смазку «Шрус», она более термостойкая и водоотталкивающая. Наставляем шприц на тавотницу и «набиваем» смазывающий материал в корпус шарового шарнира. Как это правильно сделать, на примере ВАЗ 2106, показано в видео ниже. Добавлять смазки нужно не много, чтобы пыльник опоры «не надулся» сильно, рукой прощупываете его, что в нем было свободное место для его рабочего хода. В противном случае при езде он разорвется.

Как смазать шприцом-прессом нижнюю шаровую опору:

Если уже появились скрипы, а под рукой нет специального пресс-шприца с масленкой, то продлить срок службы можно, сделав «укол» в шаровую. Берется пяти кубовый медицинский шприц, главное, чтобы игла была тонкой, набирается в него моторное масло, и прокалывается пыльник опоры. В него через шприц заливается небольшое количество моторного масла, как и ранее, прощупываем его рукой на предмет наполнения. Два кубика вполне достаточно, чтобы оживить шаровую опору. После этого, следует несколько раз покачать машину за крыло, с той стороны, где делали укол, чтобы смазка проникла в объем шара и вкладыша.

Важно! Последний способ – это лишь экстренная мера, чтобы доехать до СТО или купить новую деталь, чтобы самостоятельно заменить шаровую. Долго на неисправном узле ездит не нужно, могут быть серьезные последствия. Поэтому покупаем новую опору и меняем ее.

Ответы на частые вопросы

Можно ли ездить на разбитой шаровой опоре? Можно, но недолго. Как говорилось выше, если она стучит, значит, появился люфт между «сухарем» и вкладышем. Со временем он будет увеличиваться. Как результат – поворотный кулак колеса «вырвет» шар из корпуса опоры, колесо «ляжет» набок, а машина на «пузо». Не стоит затягивать с заменой неисправных узлов, появились первые признаки неисправности шаровой опоры – едим на ее замену.

Что будет, если вылетит шаровая? Это происходит в движении, чаще всего при повороте. Колесо вылетает в сторону, машина теряет управляемость, ложится на «пузо» со всеми вытекающими последствиями. Можно попасть в ДТП или на серьезный ремонт, если повредятся другие элементы подвески, кузова или картер двигателя.

Видео по теме:

Как правильно выбрать новую шаровую опору:

Что представляет собой двигатель TSI и его характерные особенности

В 2004 году автоконцерн VAG (Volkswagen AG) анонсировал новый двигатель TSI, который был назван настоящим прорывом в двигателестроении. Производительный, мощный, экономичный – это лишь некоторые заявленные преимущества. Но под красивой рекламой скрывались и свои подводные камни. Об особенностях данной линейки моторов пойдет речь далее в статье.

Что такое двигатель TSI
Линейка моторов
Особенности устройства и работы TSI
Плюсы и минусы
Основные неисправности
Заключение

Что такое двигатель TSI

Требование экологических стандартов в Европе способствовало разработке двигателя TSI, который при небольшом объеме показывает высокую производительность и низкий расход топлива. Работа основывается на использовании двойного наддува и прямого впрыска топлива. Механический компрессор работает в паре с турбиной. Такие двигатели устанавливаются на марки Skoda, Audi, Volkswagen, Seat и некоторые другие.

Двигатель TSI

Разработки двигателя TSI велись еще в начале 2000-х, но в массовое производство двигатель пошел в 2005 году. Это была первая линейка TSI, которая была существенно обновлена в 2013 году, но об этом чуть ниже.

Многие спорят над правильной расшифровкой аббревиатуры TSI. Стоит сказать, что изначально было название Twincharged Stratified Injection (Двойной наддув послойный впрыск). После стали выходить модели с одной турбиной и аббревиатуру стали переводить как Turbo Stratified Injection (Турбированный послойный впрыск). В автомобилях Audi этот силовой агрегат имеет маркировку TFSI.

Линейка моторов

Линейка TSI представлена широким набором двигателей. Первая генерация (2005 – 2013 гг.) была представлена двигателями EA111 и EA888 Gen.2. Это моторы объемом 1.0, 1.2, 1.4, 1.6, 2.0 и V3.0.

В России наиболее популярны 1.2 и 1.4 TSI. Двигатель объемом 1.2 мощностью 90/105 л.с. имеет только одну турбину без компрессора. Объем 1.4 имеет вариации с одной турбиной или компрессор+турбина. Мощность мотора от 122 л.с. до 170 л.с. в стоковой комплектации. Топовым в линейке TSI является мотор объемом 3.0 V6 333 лошадиных сил, который, например, устанавливается сейчас на Volkswagen Touareg.

У первой линейки TSI были существенные недостатки, о которых мы скажем немного позже. В большинстве своем эти недостатки были исправлены в следующей генерации моторов EA211 и EA888 Gen.3.

Как видно, эти моторы имеют очень много модификаций.

Согласно данным разработчиков, ресурс двигателя рассчитан на 300 000 км пробега.

Особенности устройства и работы TSI

Рассмотрим работу самого популярного двигателя TSI объемом 1.4 литра. Он развивает мощность в 125 кВт, крутящий момент 249 Нм в диапазоне 1750-5000 об/мин. Расход топлива составляет всего 7,2 литра.

Основные элементы двигателя TSI

По сути, моторы TSI стали продолжением линейки FSI, в которых также используется технология непосредственного впрыска топлива. Топливо подается прямо в камеру сгорания через форсунки под давлением 150 бар. Для этого предусмотрен топливный насос высокого давления.

В зависимости от условий обеспечивается разное приготовление топливовоздушной смеси. На малых и средних оборотах происходит послойное смесеобразование. Воздух поступает в камеру сгорания на большой скорости. Впрыск топлива происходит в самом конце такта сжатия, тем самым обеспечивая высокую степень сжатия 10:1 несмотря на двойной наддув. Избыток воздуха, который возникает после сгорания, выступает в роли теплоизолятора.

При однородном (стехиометрическом) смесеобразовании впрыск топлива происходит на такте впуска, тем самым обеспечивая однородную смесь, которая сгорает максимально эффективно.

Система двойного турбонаддува TSI

При максимально открытой дроссельной заслонке образуется бедная гомогенная смесь. Воздух в цилиндрах движется очень интенсивно. Также в состав добавляются отработавшие газы на уровне 25%. Топливо подается на такте впуска.

Двойной наддув дает превосходную тягу. Механический компрессор обеспечивает полный крутящий момент уже на низких оборотах до 2000-2500 об/мин. Это исключает возникновение так называемой турбоямы. При достаточном давлении отработанных газов на 2500 об/мин заслонка открывается и в работу включается турбина, тем самым создается давление воздуха 2.5 бар. Механический компрессор работает от ременного привода.

Плюсы и минусы

Благодаря своей конструкции двигатель TSI имеет немало преимуществ. Среди них:

высокая производительность двигателя при небольшом объеме;
хорошая тяга уже на низких оборотах;
экономичность (расход 7,2 л);
компактность и небольшой вес (вес снижен на 14 кг);
возможности тюнинга и форсирования;
экологичность (меньше объем выбросов углекислого газа).

Но при всех достоинствах есть и свои недостатки. Особенно это касается двигателей EA 111 и EA888 Gen 2:

большой расход масла (замена масла после 7,5-10 тыс. километров пробега);
растягивание цепи ГРМ и обрыв;
высокое требование к качеству масла и к качеству топлива;
медленный прогрев двигателя.

Основные неисправности

Цепь ГРМ стала настоящей ахиллесовой пятой этих моторов. Так как двигатель TSI высоконагруженный, то она быстро растягивается. Проблемным оказался и натяжитель цепи. Цепь рекомендуется проверять после 50-70 тыс. километров пробега. Последствия от обрыва цепи ГРМ всем хорошо известны: загибание клапанов, задиры цилиндров и, как следствие, очень дорогой ремонт или, вообще, замена силового агрегата. Замена цепи и других составляющих (успокоитель, натяжитель) обходится достаточно дорого.

Во впускном коллекторе находится горячий воздух, также в него попадает масляный туман, что приводит к закоксовыванию впускного коллектора, дроссельной заслонки, впускных клапанов и маслосъемных колец. Также к закоксовыванию может привести поломка маслоотделителя. Водителю нужно внимательно следить за уровнем масла. Заливать только качественное масло, которое рекомендует производитель. Большой расход – это, скорее всего, не проблема, а следствие всех форсированных силовых агрегатов. Так называемый “масложор” образуется из-за турбины, высокого крутящего момента и конструкции самих поршней.

Масло также играет важную роль в охлаждении турбины. Некачественное или отработанное масло приведет к забиванию и поломки турбины.

Не меньшее значение имеет качественное топливо. Рекомендуется использовать бензин с октановым числом 95 и выше.

Медленный прогрев – это следствие применение сложной системы охлаждения двигателей TSI. Без двойной системы охлаждения обеспечен перегрев.

В третьей генерации моторов TSI EA211 и EA888 Gen.3 разработчикам удалось решить некоторые проблемы. Главным образом, это касается цепи ГРМ и медленного прогрева. Цепь заменили ремнем. Ресурс ремня остался примерно таким же (50-70 тыс. км), но его намного легче и дешевле заменить. На двигателях 1.8 и 2.0 tsi третьей генерации установили более качественную цепь ГРМ с ресурсом 150 тыс.км и больше.

В современных моторах 1.2 и 1.4 используется облегченный корпус, но чугунные гильзы. В остальных моделях также остается чугунный блок. Это позволило облегчить двигатель на 22 килограмма.

Заключение

Двигатели TSI постоянно совершенствуются. Первое поколение силовых агрегатов этого типа имели серьезные проблемы. В последующих генерациях они были устранены, но остался большой расход масла и требования по обслуживанию.

Автомобили с двигателями TSI подойдут тем, кто хочет получать удовольствие от вождения. Высокая производительность, динамика и низкий расход топлива – вот главные козыри технологии TSI, которая постоянно совершенствуется и дорабатывается. Если регулярно следить за силовым агрегатом, проходить вовремя ТО, менять масло, использовать качественный бензин, то данный двигатель проходит долго и без серьезных проблем.

Двигатели TSI

TSI™ — зарегистрированная торговая марка концерна Volkswagen AG, под которой выпускается линейка бензиновых двигателей с турбонаддувом. Силовые агрегаты устанавливаются на автомобили Фольксваген, Шкода и Сеат. В связи с увеличением числа таких авто на российском рынке, многих действующих и потенциальных их владельцев интересуют вопросы об особенностях конструкции, достоинствах и недостатках моторов TSI.

Обозначения турбированных двигателей

В 2004 г VAG начал выпуск двигателей с прямым впрыском топлива (FSI — Fuel Stratified Injection), оснащенных турбокомпрессором. Для нового силового агрегата появилась и новая аббревиатура – TFSI (Turbocharged Fuel Stratified Injection – турбонаддув, послойный впрыск топлива). Она до сих пор используется на автомобилях концерна Audi, также входящего в группу VAG.

В 2006 г. свет увидел очередной модернизированный двигатель с двойной системой нагнетания воздуха – турбиной и механическим нагнетателем. Это нашло отражение в обозначениях – место «Turbocharged» заняло слово «Twincharged» (двойной наддув). Одновременно из него исчезло слово «Fuel», в результате чего и появилась аббревиатура TSI (Twincharged Stratified Injection – двойной наддув послойный впрыск).

С 2008 г. в линейку входят моторы без дополнительного контура нагнетания, оснащенные только турбиной. В связи с этим потребовалась очередная смена обозначений – на шильдиках осталась ставшая уже привычной аббревиатура TSI, но расшифровка ее теперь имеет вид Turbo Stratified Injection (турбо, послойный впрыск).

Соответственно сегодня двигатель TSI — это силовой агрегат с системой турбонаддува и принудительного впрыска топлива, с дополнительным контуром нагнетания воздуха или без него. Отличия TSI от TFSI сохранились только на шильдиках, фактически это одни и те же моторы, но для более консервативных автомобилей Audi сохранили и традиционное обозначение.

Линейка двигателей TSI

Линейка двигателей TSI включает несколько силовых агрегатов, различающихся по конструкции, объему и мощности.

1.2-литровый мотор мощностью 90 или 105 л.с. оснащается только турбокомпрессором;
Турбированный двигатель 1.4 л. 122 или 140 л.с также выпускается без механического нагнетателя.

К силовым агрегатам с двойным нагнетанием относятся:

3-цилиндровый, объемом 1 л и мощностью 115 л.с;
1.4-литровые, развивающие 150, 160 и 170 л.с;
152-, 160- и 180-сильные объемом 1.8 л.;
2л, 170, 200, 210 и 220 л.с;
3-литровая V-образная «шестерка» мощностью 333 (379) л.с.

Особенности конструкции и работы двигателя TSI

Основная особенность большинства силовых агрегатов линейки – двойная система нагнетания воздуха. В ней устанавливаются стандартный турбокомпрессор, приводимый в движение за счет потока отработанных газов и механический нагнетатель, с ременным приводом от коленвала.

Конструкция и работа мотора с двойным наддувом

Комбинация устройств нагнетания воздуха предназначена для получения номинального момента в практически в полном диапазоне скоростей вращения.

Механический нагнетатель представляет систему из двух роторов, размещенных в одном корпусе. Направления вращения роторов противоположны (система типа Roots). Первый обеспечивает принудительное всасывание воздуха из трубопровода, второй – его сжатие и нагнетание во впускной коллектор. Параллельно нагнетателю установлена заслонка, обеспечивающая регулирование давления в контуре.

Система, кроме непосредственно компрессоров (турбины и механического) включает

набор датчиков измеряющих давление в трубопроводе всасываемого воздуха, впускном коллекторе, давление наддува;
управляющих исполнительных механизмов.

К последним относятся:

Магнитная муфта для включения и выключения механического нагнетателя. Сигнал управления подается от БУ. При его наличии напряжение поступает на катушку, подвижный сердечник перемещает фрикционный диск, передающий вращающее усилие от шкива на ротор компрессора. Нагнетатель остается в работе до тех пор, пока не будет снят сигнал управления.
Серводвигатель, служащий для управления регулирующей заслонкой. Если заслонка закрыта, весь поток воздуха проходит через нагнетатель. При повороте заслонки часть сжатого воздуха с выхода компрессора поступает на вход, что приводит к снижению давления наддува. Если компрессор отключен, заслонка переводится в полностью отрытое положение.
Клапан ограничения давления предназначен для управления перепускным клапаном, регулирующим давление наддува от турбины. Срабатывает он в случае, когда поток выхлопных газов раскручивает турбокомпрессор, и в контуре создается избыточное давление наддува. В этом случае сигнал от клапана ограничения поступает на вакуумный привод перепускного клапана, последний открывается, направляя часть потока отработанных газов мимо турбины.
Клапан рециркуляции работает при закрытой дроссельной заслонке (принудительный холостой ход). Его задача – предотвратить нагнетание воздуха в пространстве между выходом турбокомпрессора и заслонкой.

Принцип работы системы

Система двойного нагнетания воздуха работает в нескольких режимах (в зависимости от числа оборотов двигателя):

Безнаддувный – холостой ход, скорость до 1000 об/мин. В этом режиме на магнитную муфту не подается управляющий сигнал, механический нагнетатель не включается, установленная параллельно ему регулирующая заслонка открыта полностью. Поток отрабюотанных газов не может раскрутить турбину до скоростей, обеспечивающих нагнетание.
Механический наддув. Режим характерен для частоты вращения вала вала в диапазоне от 1000 до 2400 об/мин. В этом режиме подается сигнал на магнитную муфту, включающую механически нагнетатель. Сервопривод закрывает регулирующую заслонку. Растет число оборотов турбины, обеспечивая незначительное дополнительное сжатие воздуха. Давление нагнетания составляет порядка 0.17 МПа.
Двойной наддув от механического и турбокомпрессора (скорость вала 2400-3500 об/мин). Основное давление нагнетания создается турбиной, получающей достаточную энергию от потока выхлопных газов. Механический нагнетатель вступает в работу при резком увеличении нагрузки, например, при значительных ускорениях и обеспечивает дополнительное сжатие. Давление нагнетания составляет до 0.25 МПа.
Турбонаддув (3500 об/мин и выше). Энергии отработанных газов достаточно, чтобы турбина создавала необходимое давление наддува. Механический нагнетатель не работает (заслонка полностью открыта). Давление составляет около 0.18 МПа.

За счет такой комбинации устраняется характерный для турбированных моторов т.н. «эффект турбоямы», когда на низких оборотах энергии выхлопных газов недостаточно, чтобы турбокомпрессор обеспечивал необходимое давление нагнетания.

Силовые агрегаты TSI без механического нагнетателя

Для двигателя TSI Volkswagen без механического нагнетателя используется практически традиционная схема с одним трубокомпрессором. При этом конструкция турбины оптимизирована для получения высокого крутящего момента в широком диапазоне скоростей вала (практически от 1.5 тыс. до 4 тыс. об/мин). Достигается это за счет благодаря значительному низкому моменту инерции вращающихся деталей – за счет применения материалов, снижающих вес рабочего колеса и уменьшения его наружного диаметра без потери эффективности производительности.

Принцип работы двигателя сохранил классический вариант регулирования давления нагнетания с перепускным клапаном. Основной особенностью системы стало применение отдельного контура жидкостного охлаждения нагнетаемого воздуха (в системах с двойным наддувом используется воздушное охлаждение). При этом охладитель (радиатор из алюминиевых пластин с трубками для подачи охлаждающей жидкости) размещен непосредственно во входном коллекторе.

Система впрыска

Для двигателя TSI Shkoda, Volkswagen, Seat и TFSI Audi реализована система непосредственного впрыска топлива (в обозначениях производителя Stratified Injection – послойный впрыск). Фактически, она является аналогом системы GDI (Gasoline Direct Injection – непосредственный впрыск бензина), впервые примененной на авто японского производителя Mitsubishi.

Основным достоинством считающейся наиболее прогрессивной системы для бензиновых моторов является значительное сокращение расхода топлива (может достигать 15%) при снижении в выхлопе концентрации опасных веществ.

Устройство системы

В состав системы входят 2 контура:

Низкого давления (давление 0.05-0.5 МПа) – топливный бак с установленным топливным насосом, фильтр и датчик низкого давления.
Высокого давления.

В контур высокого давления входят:

Топливный насос высокого давления (ТНВД). Устройство обеспечивает подачу топлива под давлением от 3 до 11 МПа на топливную раму и далее в форсунки. Насос плунжерного типа, приводится от распредвала ГРМ, работающего на впускные клапаны.
Регулятор давления предназначен для дозировки подачи.
Датчик высокого давления передает информацию в БУ, который формирует сигнала на управление ТНВД и регулятором.

Работа системы

Хотя в названии системы используется только термин «послойный впрыск», она обеспечивает, в зависимости от режима работы силового агрегата, несколько видов образования топливо-воздушной смеси:

Послойное, характерно для работы двигателя в бОльшей части диапазона – на средних и малых скоростях. При этом дроссельная заслонка открыта практически полностью, впускные — закрыты. Нагнетаемый в камеры сгорания воздух, за счет высокой скорости, образует вихрь. Впрыск топлива производится на конечном отрезке такта сжатия. При этом в области искрового промежутка свечи образуется ограниченный объем обогащенной смеси (коэффициент избытка воздуха – 1.5-3). Вокруг очага воспламенения остается объем несмешанного с топливом воздуха, обеспечивающий теплоизоляцию.
Стехиометрическое гомогенное (легковоспламеняемое однородное) для значительных нагрузок и скоростей вала. Заслонки — открыты, как дроссельная (в соответствии с нажатием педали газа), так и впускные. Топливо подается на такте впуска. В результате образуется однородная топливо-воздушная смесь с коэффициентом запаса воздуха 1. Сгорание происходит во всем объеме камеры

Обедненное гомогенное для промежуточных режимов работы. Образование смеси происходит при полном открывании дроссельной при закрытых впускных заслонках на такте впуска. Коэффициент избытка воздуха 1.5, в смесь может добавляться часть (до 25%) отработанных газов.

В результате работы в нескольких режимах смесеобразования достигается необходимое для каждого режима работы двигателя качество смеси и ее сгорание, что повышает КПД двигателя, обеспечивает экономию топлива и снижение содержания вредных веществ в отработанных газах, дает некоторый прирост мощности.

Достоинства и недостатки силовых агрегатов TSI

Моторы TSI не зря в течение семи лет получали премии как лучший двигатель года. Это связано с множеством достоинств:

Высокой надежностью – при соблюдении правил эксплуатации заявленный производителем ресурс двигателя TSI составляет 300 тыс. км.;
Экономичностью — по сравнению с атмосферными двигателями обеспечивает снижение расхода топлива до 15%;
Высокой мощностью при скромных объемах двигателя – так, 1.2-литровый мотор развивает максимальную мощность в 105 л.с., что вполне сравнимо с показателями «атмосферников» объемом полтора литра и более;
Улучшенным тяговым характеристикам (форме кривой момента) — полка максимального момента захватывает участо от 1.5 до 4.5 тыс. об./мин., т.е. практически весь «рабочий» диапазон для большинства водителей.
Экологичности – по содержанию вредных веществ в выхлопе моторы линейки превосходят практически все ан6алогичные изделия конкурентов.

В то же время и владельцы авто, и специалисты сервисных центров говорят о характерных недостатках силовых агрегатов. К ним относят:

Высокие требования к качеству топлива и смазочных материалов – при использовании бензина и масел низкого качества надежность двигателя резко снижается, ресурс с заявленных 300 тыс. км проседает до 100-150 тыс.
Необходимость частой замены масла. По словам специалистов СТО оптимальный промежуток между такими заменами составляет около 10 тыс. км пробега. В противном случае возможны проблемы.
Высокий уровень потребления масла. Паспортные данные – 0.5-1 на 100 км пробега. При таком потреблении неизбежно образование нагара в искровых промежутках свечей, иногда наблюдается закоксовывание.
Основные проблемы двигателей TSI первых серий связаны с цепью привода ГРМ. Они связаны как с низкой надежностью натяжителя, так и с растяжением и износом непосредственно цепи. В результате, если не заметить признаки неисправности вовремя, цепь перескакивает зубья, что приводит к «утыкиванию» клапанов в поршни. Потребуется замена головки блока цилиндров, а такой ремонт двигателя TSI сравним по стоимости с покупкой и установкой нового агрегата.

От большинства подобных проблем избавлены двигатели следующего поколения 1.2 TSI, 1.4 TSI серии ЕА211; 1.8 TSI и 2.0 TSI серии ЕА888 Gen.3.

Все о двигателе tsi skoda и volkswagen. Ресурс, надежность, характеристики.

Шутка дня: «Голосует женщина водитель Запорожца. К ней подъезжает другой Запорожец, из него вылезает другая женщина и говорит: — Что бaрахлит? — Двигатель сел. Женщина которая подъехала открывает багажник и говорит: — У меня запасной есть!»

Так что же это за чудо двигатель, получивший аббревиатуру Tsi? Это двигатель нового поколения, сочетающий в себе мощность и экономичность.

Для начала отложим наш двигатель Tsi и рассмотрим обычный классический двигатель внутреннего сгорания. Если его рабочий объем мал, то много мощности из него не выжать по определению. Причем если машина весит тонну, а двигатель имеет мало мощности, это приводит к повышенному расходу из-за недостаточной динамики и вследствие эксплуатации на повышенных оборотах. Большой же двигатель имеет большой расход из-за большого рабочего объема.

Двигатель Tsi – чудо инженерной мысли, сочетающее небольшой расход, приемлемую мощность и небольшой рабочий объем.

Давайте по порядку рассмотрим устройство двигателя Tsi.

Рабочий объем двигателей Tsi от Volkswagen, которые так же ставятся и в Skoda это 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0 литра. Мощность растет от объема, тут все закономерно. А вот далее начинаются отличия.

Мотор Tsi это турбированный и в то же время компрессорный двигатель. Инженеры Volkswagen применили такое решение, чтобы избежать стандартных проблем турбированных двигателей – провала тяги или турбоямы на низких оборотах. Если рассмотреть классический турбированный двигатель, то турбина в нем приводится в действие выхлопными газами. И давление этих самых газов на низких оборотах не позволяет нагнетать в двигатель достаточное давление, что приводит к недостаточной мощности. В двигателе Tsi применен так же компрессор, который на низких оборотах не дает упасть мощности. Максимальный крутящий момент обыкновенного двс наблюдается на высоких оборотах. В нексии это 5600 об/мин. В двигателе tsi максимальный крутящий момент расположен в диапазоне 1500 об/мин – 4500 об/мин, т. е. в самом «рабочем» диапазоне, в котором ездит большинство водителей, кроме любителей наподдать газу. В двигателе Tsi благодаря схеме двойного турбонаддува обеспечивается невиданное давление 2.5 БАР.

Компрессор двигателя Tsi работает от отдельного ременного привода с высоким передаточным числом, причем он включается только после того, как водитель надавит газ. На холостых оборотах компрессор уже обеспечивает давление порядка 1.8 БАР, что уже большая величина и это обеспечивает отличную динамику. Таков принцип работы двигателя Tsi.

Ресурс двигателя Tsi на высоком уровне. Инженерами Volkswagen заверяют, что проверили все детали мотора в самых жестких условиях. По их заверениям, ресурс двигателя Tsi не менее 300 000 км пробега. Так что проблемы с ним могут возникнуть у второго, а то и третьего владельца. Причем ресурс ограничен турбиной, которую и придется менять, скорее всего. На данный момент это около 60 000 р.

Автомобили с современными турбированными бензиновыми двигателями становятся все более популярными. Как зарекомендовали себя эти моторы, какие с ними могут возникнуть проблемы, стоит ли покупать машины с TSI — об этом в нашем материале.

Моторы TSI — это турбированные бензиновые двигатели с системой непосредственного впрыска топлива. Сокращение TSI первоначально означало Twincharged Stratified Injection, что можно перевести как “двойной наддув послойный впрыск”. Затем аббревиатуру TSI стали расшифровывать как Turbo Stratified Injection, не уточняя, сколько компрессоров используется для наддува — два или один. Примечательно, что компания Audi, наряду с Volkswagen входящая в концерн VAG, обозначает двигатели такой конструкции TFSI (где F — Fuel, “топливо”).

Последние два года Audi, Skoda, Volkswagen и Seat переходят на новую линейку двигателей TSI. Но как обстоит дело с надежностью “старых” TSI объемом 1,2 и 1,4 л, которые весьма популярны на вторичном рынке? Чтобы это выяснить, мы обратились на СТО “Пит-Стоп Моторс”, которая специализируется на ремонте и обслуживании автомобилей VAG. Нас консультируют управляющий СТО Андрей Антилевский и мастер-моторист Александр Гешелев.

— Как вы оцениваете надежность двигателей TSI? Часто ли владельцы авто с этими моторами обращаются к вам с проблемами?

— В данный момент такие моторы становятся довольно распространенными, поэтому приезжают с ними к нам все чаще. Машины с 1.2 TSI и 1.4 TSI в последнее время просто хлынули на наш рынок. Секрет прост: весьма приемистые автомобили недорого растаможить. В целом моторы как моторы, но с некоторыми нюансами. Главное, как нам кажется, менять масло раз в 10 тысяч километров. В Европе дилеры часто увеличивают межсервисный интервал. Мы рекомендуем, и это касается любых моторов, раз в 10 тысяч производить замену масла. Когда человек привозит нам машину, пригнанную из Германии, ты смотришь в ее сервисную, а там первая замена масла проходила на 60 тысячах километров, вторая — на 120 тысячах, сразу можно ставить галочку напротив клиента, зная, что через какое-то время он приедет на определенный список работ. Да, с таким интервалом техобслуживания двигатель проедет до окончания гарантии. Но потом наши люди покупают такие машины, и начинается… Именно отсюда, как нам кажется, и “растут” все “страшилки” вокруг моторов TSI. Если в сервисной книжке указано, что масло менялось раз в 15 тысяч километров, то эта машина ездит, ездит и ездит. Если вовремя производить ТО, то проблем с таким мотором быть не должно. Кстати, когда сравниваешь машины, которые приобретены здесь, с теми, что пригнаны из Европы, то чаще всего проблемы возникают с машинами из-за границы. Это связано с увеличенным межсервисным интервалом в тех странах, да и пробеги там немаленькие.

— Считается, что ахиллесова пята этих двигателей — цепной привод ГРМ. Так ли это на самом деле?

— Да, в данный момент с двигателями старых серий TSI это действительно основная проблема. Связана она как с ненадежностью натяжителя цепи привода ГРМ, так и с преждевременным износом и растягиванием цепи, из-за чего цепь может перескочить через зубья звездочек, “обеспечив” тем самым “втык” поршней в клапаны. Впрочем, это обычная регламентная работа. Зубчатый ремень тоже меняется, только у цепей TSI по этому поводу регламентов замены нет — проблемы могут возникнуть и на 50 тысячах километров. Если владельцы слышат посторонние звуки, они обращаются к нам и приезжают в худшем случае, когда время потеряно, машины притягивают на эвакуаторе. Тогда смотрим в двигатель: если поврежден большой узел, то иногда выгоднее заменить мотор, чем заниматься ремонтом. Оригинальная стоимость головки блока цилиндров сопоставима со стоимостью двигателя — около 3000 долларов. В “лицензии” многих запасных деталей пока еще нет, поэтому подходит только “оригинал”. Так что получается, что экономически целесообразнее заменить двигатель, чем ремонтировать. Впрочем, растяжение цепи помимо малолитражных моторов серии ЕА111 1.2 TSI, 1.4 TSI касается и двигателей 1.8 TSI и 2.0 TSI. Надо слышать машину: если есть треск, то лучше не доводить до крайности. Тут главное — вовремя услышать и вовремя приехать. Проблемы в этом большой нет, не так и дорого цепь поменять. Если говорить о двигателях V6, то здесь замена цепи выходит в копеечку. Приходится снимать весь агрегат, да и цепей в моторе несколько.

— А как часто доходило до того, что в результате разрушения деталей двигателей 1.2 TSI и 1.4 TSI приходилось менять мотор?

— С малолитражками всего один раз случай был: привозили нам Volkswagen Polo 1.2 TSI с разрушенным мотором. Но опять же тут был больше сыграл человеческий фактор: треск в двигателе до “втыка” был, с ним владелец ничего не делал. Двигатель перестал заводиться, его отчаянно пытались завести — крутили стартером, толкали. В итоге оборвало клапаны, развалился поршень, появились “задиры” на стенке цилиндров. Ремонт признан нецелесообразным, поэтому пришлось менять силовой агрегат на б/у. Причем его далеко не сразу нашли, влетел он в копеечку — стоил около 3000 долларов. А так в основном “втык” пока обходился ремонтом, как правило, заменой цепи и ремонтом ГБЦ.

— Какие советы можете дать владельцам автомобилей с моторами TSI?

— Мы не рекомендуем оставлять машину на передаче без ручного тормоза. Если машина на передаче сдвинется назад, есть очень большая вероятность проскока цепи. Машина вещь такая: если в ней все работает, то она заведется без проблем; если она не заводится, значит, в ней есть какая-то неисправность. Лучше не экспериментировать, особенно если до этого были какие-то посторонние звуки. Но люди тоже интересные бывают. Понимаете, когда машина на гарантии и с ней возникают какие-то вопросы, то они быстро решаются — сервис все сразу меняет. Но мы не можем никого заставлять. Вот, к примеру, человек к нам ездил менять масло. Мы ему говорили: замените цепь, в двигателе есть треск. Если сейчас поднять заказы, то в них указано: рекомендована замена цепи ГРМ. И человек очень долго так ездил, но вроде бы все закончилось благополучно — цепь он все-таки поменял. Поэтому главный совет — следите за машиной, не экономьте на “расходниках” и прислушивайтесь к двигателю.

— Помимо цепи вторая проблема — высокий расход масла?

— Да, такая проблема есть — случалось даже, что забрасывало свечи. Даже у новых моторов предусмотрен расход масла: завод-изготовитель устанавливает допустимый расход — литр масла на 1000 километров. И со временем он может увеличиться.

— Нет ли проблем с наддувом?

— Серьезных проблем не было. Обычно возникают вопросы с управлением и герметичностью системы, сами компрессоры бракуются редко. Хотя в бензиновых моторах TSI нагрузка на турбокомпрессор довольно большая, но пока глобальных вопросов здесь не возникало.

— Подкидывает ли владельцам какие-нибудь неприятности система непосредственного впрыска топлива?

— С самим впрыском топлива проблем не было, форcунки меняли лишь пару раз. В первом случае машина была пригнана из Америки — вся была ржавая, вторая машина тоже была ржавая. Форсунки каким-то образом оказались в коррозии, их пришлось заменить. Такое впечатление, что в баке этих машин побывала вода.

— Какие еще неисправности регистрировались в TSI?

— Наблюдались проблемы с закоксовыванием двигателя: забивался маслоприемник частичками коксования. Получается, что пропускная способность низкая, опять же нельзя это пропустить. Если загорается хотя бы единожды лампочка давления масла в каких-нибудь режимах, то лучше перестраховаться. Это упирается в техническое обслуживание и режимы эксплуатации — во многом здесь играет роль человеческий фактор. В таких случаях снимается поддон, меняется масло, фильтр, чистится нижняя часть двигателя. В разных машинах все по-разному. В турбированных 1.8 бывает, что коксуются сами клапаны. Высокие обороты двигателя — и вентиляция картера не справляется, маслянистый воздух оказывается на впускных клапанах. Клапан не может полностью прилечь к седлу — снижается компрессия. В таких случаях либо замена, либо чистка ГБЦ.

При проблемах с фазорегуляторами опять же все упирается в цепь. Когда она растягивается, перестает нормально работать натяжитель, фазы начинают “прыгать”. Но меняется все здесь элементарно. Когда выскакивает ошибка, менять регулятор приходится один из десяти случаев, что не так часто. Проблема может быть и в системе управления, и в исполнительных механизмах.

TSI не любят коротких поездок, особенно в холодное время года. Двигатели довольно долго разогреваются, полный цикл прогрева не успевает “состояться”. Кстати, свечи рекомендуем менять почаще, если машина эксплуатируется на короткие расстояния. В этом плане TSI несколько прихотливы.

— Стоит ли покупать автомобиль c TSI в наших условиях? На что обращать внимание при покупке подержанных 1.2 TSI и 1.4 TSI?

— Новую машину с этими моторами можно достаточно смело брать. Прогресс идет, слабые места производитель устраняет. Что касается б/у автомобилей, то здесь все упирается в то, как их эксплуатировали, каков пробег. Впрочем, это справедливо и для других автомобилей. На самом деле не так страшен TSI, как его малюют. Самое главное — прислушиваться к посторонним звукам. Но опять же звуки обычно проявляются на холодном двигателе либо после продолжительной стоянки. Если при осмотре автомобиля уже на прогретом двигателе слышны звуки — нужно иметь в виду, что с машиной могут быть проблемы. Не будет лишней и компьютерная диагностика. Опрос данных электронных накопителей может указать на ошибки регулировки фаз газораспределения, часто показывает несоответствие меток распредвала и коленвала. Это может быть как “электронная” ошибка, так и “механическая”. О расходе масла и всем остальном вы узнаете, только когда купите машину. В полном объеме диагностировать двигатель довольно сложно. А ошибки всегда можно и стереть. К сожалению, здесь никто не застрахован. Нужно искать машину с прозрачной историей.

После покупки главное — не экономить на ТО и слушать мотор, не загонять тахометр в красную зону. TSI при условии грамотной эксплуатации, как нам кажется, может и 300-400 тысяч километров проехать. Понятно, что какие-то работы придется делать, как правило, ближе к 200 тысячам. Ведь то, что сюда пригнали “перекупы”, — это машины с огромными пробегами. Однако бывает, что и на 120 тысячах километров с TSI возникали проблемы. От этого никто не застрахован.

Новая линейка TSI серии ЕА211 и ЕА888: работа над ошибками?

В 2013 году концерн VAG вводит новые бензиновые моторы серии ЕА211. Линейка турбобензиновых двигателей новых серий включает в себя двигатели 1.2 TSI, 1.4 TSI (серия ЕА211), 1.8 TSI и 2.0 TSI (серия ЕА888 Gen.3). Как видим, объемы те же, но “железо” теперь совсем иное — новые моторы TSI стали конструктивно иными по сравнению со старыми ЕА 111 и ЕА888 (Gen.2). Так, все двигатели получили 4 клапана на цилиндр, кроме того, “похудели” многие детали. В целом двигатели сбросили примерно по 22 кг. Турбина и интегрированный в ГБЦ выпускной коллектор теперь перенесены назад. Платформа MQB потребовала одинакового расположения моторов в подкапотном пространстве — многие крепления унифицированы. Силовые агрегаты теперь устанавливаются под одинаковым углом 12 градусов — такая мера сочетает в себе еще несколько преимуществ: получается более короткий передний свес, улучшается компоновка салона.

Двигатели 1.2 и 1.4 серии ЕА211 лишились цепи ГРМ, привод теперь осуществляется зубчатым ремнем. Тем не менее в моторах ЕА888 цепной привод был сохранен, а блок цилиндров все также отливается из чугуна. Среди нововведений — двойная система охлаждения, головка блока цилиндров, объединенная с выпускным коллектором, “водяной” интеркулер, возможность отключения двух цилиндров при езде с неполной нагрузкой на частотах 1400-4000 об/мин. Впрочем, перечисление всех инноваций — дело отдельной статьи.

Главное вот что: Volkswagen постарался устранить ряд проблем, присущих “старым” TSI. Это и долгий прогрев в холода, и капризная цепь, и высокая нагруженность турбокомпрессора. Однако очевидно, что во главе угла стояло снижение веса, габаритов и расхода топлива. Новые автомобили получили довольно плотную компоновку агрегатов, широко применяются интегрированные компоненты. Как все это будет работать в наших условиях? Поживем — увидим.

Мнения владельцев моторов TSI

“У меня Golf Plus 1.4 TSI 122 CAXA, 2008 г.в.(модельный 2009 г.). Пробег составляет 207.000 километров. Конкретно по двигателю проблем не было, за исключением треска при запуске двигателя. Как я понял, это “болезнь”, в частности, этого модельного ряда. Менял цепь ГРМ первый раз при пробеге 110.000 вместе с регулятором и шестерней, короче — по полной. Второй раз при пробеге 206.000 менял только цепь и натяжитель с направляющими и успокоителем — все обошлось достаточно бюджетно, где-то в районе $470. Если интересно из остального: на 130.000 км поменял компрессор кондиционера (опять же на форуме узнал, что это достаточно проблемное место); на 145.000 км пришла очередь помпы и шкива клинового ремня. А так двигатель работает как часы, по работе турбины проблем никаких. Однако зимой машина прогревается медленно, но если есть подогрев сидений, то и это не проблема”.

“У меня тоже 1.4 на 122 “лошади”. Пробег 76 тысяч. При старте иногда потрескивает, думаю через месяцок менять цепь с регулятором. В остальном движок только радует”.

“Еще добавлю: перед покупкой авто с эти движком на форуме начитался о том, что этот мотор любит масло — до 500 г на 1000 км пробега. Когда забирал машину из салона, даже купил у дилера 1 л фирменного Long Life3. Представитель дилера клялся, что именно это масло заливают на заводе в первый раз, так сказать “обкаточное”. Так вот, сейчас пробег 36 тысяч, позади два ТО, и за это время двигатель не съел ни грамма масла. Езжу не как пенсионер, но и всю душу из двигателя стараюсь не вытрясать при ускорении”.

Что такое двигатель TSI

Дата публикации: 21 января 2019 .
Категория: Автотехника.

Многие современные модели автомобилей от всемирно известного концерна Volkswagen (а также Skoda, SEAT и Audi) укомплектованы бензиновым двигателем TSI. Разработка подобного мотора была начата еще в конце 90-х годов. Тогда же появились и его первые образцы. Начало же массового производства двигателя с аббревиатурой TSI приходится на 2005/2006 годы. В нашей статье мы постараемся простым языком рассказать о конструктивных особенностях этого силового агрегата.

Расшифровка аббревиатуры TSI

Двигатель TSI (Turbo Stratified Injection) был разработан инженерами концерна Volkswagen и его латинская аббревиатура запатентована этой же компанией. С английского она переводится, как бензиновый турбированный двигатель с непосредственным (то есть, прямым) послойным впрыском топлива в цилиндры мотора. Основной девиз, которым руководствовались инженеры немецкого производителя – максимальная мощность при минимальном потреблении топлива. При проектировании были взяты за основу все лучшие разработки, которые до этого уже использовались в дизельных моторах TDI (Turbocharged Direct Injection) и бензиновых FSI (Fuel Stratified Injection). Объединив все достоинства этих двух двигателей, конструкторы создали мощный малолитражный высокоэкономичный силовой агрегат с индексом TSI.

Сравнительные технические характеристики и основные достоинства

Описывать технические характеристики весьма широкой линейки всех двигателей TSI от Volkswagen не имеет смысла. Эту информацию легко найти на сайте производителя. Отметим только, что поставляемые на российский рынок модели автомобилей, чаще всего оснащены моторами TSI с рабочим объемом от 1,4 до 2,0 литров, мощностью от 125 до 220 лс и крутящим моментом от 200 до 350 Нм.

Для сравнения! Современный атмосферный двигатель MPI (с распределенным впрыском) от Volkswagen с рабочим объемом 1,6 литра обладает мощностью в 110 лс и крутящим моментом 155 Нм (в диапазоне 3800÷4000 об/мин). Вполне достойные показатели для большинства выпускаемых концерном малолитражек. А вот из меньшего по объему TSI (1,4 литра) немцам удалось выжать аж 150 «лошадок» с крутящим моментом 250 Нм (в диапазоне 1500÷3500 об/мин)! Причем в городском цикле Jetta с «атмосферником» потребляет 8,2 литров бензина на 100 км пробега, а c TSI всего 7,2 литра. То есть MPI, имея на 14% больший объем, проигрывает турбированному мотору с непосредственным впрыском: по мощности (на 36%), по крутящему моменту (на 62%) и по расходу бензина (на 14 %).

Конструктивные особенности

Естественно, рассказать обо всех конструктивных «хитростях» и технических «ноу-хау», примененных в современных двигателях TSI в короткой обзорной статье невозможно. Поэтому мы остановимся только на основных принципиальных особенностях устройства этих моторов.

Система турбонаддува

У обычных турбированных двигателей крыльчатка нагнетателя воздуха раскручивается выхлопными газами. Поэтому производительность турбины зависит от оборотов двигателя. То есть, достичь максимальной мощности и крутящего момента возможно только при 3000÷3500 об/мин и выше. Этот недостаток получил название эффекта «турбо-ямы». Чтобы устранить подобный весьма ощутимый минус на двигатели TSI последовательно с газовой турбиной установили дополнительный высокоскоростной механический компрессор, соединенный с валом двигателя ременной передачей. Технологически два нагнетателя воздуха расположены на противоположных сторонах блока цилиндров двигателя.

Алгоритм работы турбонаддува в таких моторах выглядит следующем образом:

На холостых оборотах воздух в цилиндры поступает, минуя механический компрессор, через газовую турбину, создающую минимальное дополнительное повышение давления.
При нажатии на педаль акселератора электромеханическая муфта включает в работу механический нагнетатель, что позволяет даже при незначительном увеличении оборотов двигателя (до 1400÷1500 об/мин) достичь максимального крутящего момента. В этот период (в диапазоне 1400÷3500 об/мин) оба нагнетателя работают одновременно и последовательно.
После того, как двигатель «раскручен» до 3500 об/мин «электронные мозги» выключают механический компрессор и основным нагнетателем воздуха в цилиндры становится газовая турбина. Причем при повышенных нагрузках (например, при резком ускорении или преодолении крутых подъемов) предусмотрен динамический режим, когда бортовой компьютер периодически «включает» в работу дополнительный компрессор «в помощь» турбине.

На заметку! Двигатели TSI от Volkswagen (объемами 1,0, 1,2 и 1,4 литра) могут быть укомплектованы только одной газовой турбиной (без механического компрессора). Эффект «турбо-ямы» устранен за счет конструктивных особенностей нагнетателя (в частности уменьшения диаметра крыльчатки). Поэтому турбина может работать высокоэффективно в широком диапазоне оборотов.

Система охлаждения

Еще одной технической особенностью двигателя TSI является то, что в нем применен интеркулер с жидкостной системой охлаждения. Это позволяет достичь большей плотности воздуха, и как следствие, в значительной степени повысить эффективность сгорания топливной смеси. Что в свою очередь приводит к дополнительной экономии бензина.

Впрыск топлива

Система подачи топлива в цилиндры двигателей семейства TSI во многом напоминает аналогичный процесс в дизельных моторах TDI. Бензин впрыскивается непосредственно в камеру сгорания под очень большим давлением (в диапазоне 100÷150 бар) через форсунку, имеющую 6 отверстий (которые и обеспечивают заявленный производителем послойный впрыск). По сравнению с двигателями MPI топливо более равномерно заполняет весь внутренний объем цилиндра. За счет этого происходит увеличение эффективности сгорания воздушно-бензиновой смеси и КПД двигателя, а также снижение в значительной мере расхода топлива.

Блок цилиндров

В зависимости от рабочего объема конструкторам удалось уменьшить массу двигателя TSI (по сравнению с аналогичным MPI) на 14÷22 кг. В качестве материала для изготовления блока цилиндров использован специальный сплав на основе алюминия. Механическая и термическая прочность обеспечивается за счет запрессованных гильз из чугуна.

Новинка в семействе двигателей TSI

На новые версии автомобилей Golf уже устанавливают один из самых совершенных (по утверждению производителя) двигатель Volkswagen 1,5 TSI ACT BlueMotion.

Этот 130-сильный мотор имеет определенные конструктивные особенности:

Процесс сгорания топлива осуществляется по оптимизированному циклу Миллера, предусматривающему более раннее закрытие впускных клапанов. Это позволяет увеличить компрессию до 12,5 (без риска возникновения калильного воспламенения топливно-воздушной смеси). Такое техническое решение приводит к дополнительному снижению расхода топлива и уровня вредных выбросов.
Силовой агрегат оснащен системой активного управления цилиндрами (об этом свидетельствует аббревиатура ACT в названии мотора). Она работает при оборотах двигателя в диапазоне 1400÷4000 об/мин и скорости движения до 130 км/час. Когда для комфортной езды (например, при движении по трассе без резких ускорений) не нужна полная мощность мотора, бортовой компьютер автоматически отключает два цилиндра. Причем процесс перехода в «усеченный» режим происходит незаметно для водителя, и только на цифровом дисплее приборной панели появляется соответствующая надпись.

На заметку! В сочетании с 7-ми ступенчатой АКПП (с двойным сцеплением) предусмотрен так называемый микрогибридный режим, когда в определенных условиях (например, при спуске по склону) двигатель полностью выключается. А это дополнительная экономия 0,4 литра бензина на каждые 100 км пробега.

Система наддува также претерпела изменения. В ней используется турбина с изменяемой геометрией (VTG). Она позволяет увеличить эффективность работы нагнетателя и обеспечить оптимальное наполнение цилиндров воздухом даже при самых высоких нагрузках.

Все вышеописанные инновационные технические решения обеспечили автомобилям, оснащенным двигателями Volkswagen 1,5 TSI ACT BlueMotion, «дизельную» экономию топлива (4,8 л на 100 км в смешанном режиме эксплуатации) при значительно более низкой цене силового агрегата.

TSI двигатель: что это такое

Разнообразие силовых агрегатов в современных автомобилях, сегодня таково, что не всегда понимаешь, о каком моторе идет речь. Одним из очень популярных вот уже достаточно давно моторов является TSI двигатель разработанный специалистами концерна Фольксваген. Двигатели TSI (Twincharged Stratified Injection) устанавливались и устанавливаются на различные модели автомобилей VW, Шкода, Сеад. А сами такие моторы получили множество призов за экономичность, экологичность, эффективность и надежность. В этой статье мы постараемся разобраться с тем, что такое TSI двигатель, каковы его особенности, сильные и слабые стороны.

Двойной турбонаддув и послойный впрыск

Пожалуй, наиболее яркой и наиболее важной особенностью описываемых моторов, а это моторы бензиновые и только они, является наличие двойной системы турбонаддува. Здесь имеется и обычная турбина, которая вращается при помощи потока отработанных газов, а так же механический компрессор, приводимый в движение механическим же приводом. Благодаря такому тандему, воздух равномерно и в достаточной мере поступает в камеру сгорания не зависимо от оборотов двигателя.

Для обычных турбомоторов характерным является такой эффект, как турбо яма. Она возникает на низких оборотах двигателя, когда поток выхлопных газов не может достаточно быстро вращать турбину и соответственно турбокомпрессор не закачивает в цилиндры нужное количество воздуха. С этим борются при помощи турбин с изменяемой геометрией лопасти, или как в двигателях Twincharged Stratified Injection при помощи механического компрессора. И такой компрессор показывает себя очень даже неплохо.

Еще одной изюминкой TSI двигателей является система послойного впрыска топлива. Она позволяет более качественно готовить топливную смесь, и достигать более полного ее сгорания. Ну а это, как вы понимаете, повышает эффективность двигателя, его экономичность и экологические показатели. Так например, если мощность обычного турбомотора объемом 1,2 литра будет составлять 90 лошадиных сил, то такой же по объему TSI двигатель выдаст уже более сотни лошадок.

Читайте также: Что такое GDI двигатель и как он устроен.

Система охлаждения и вес

Важными нововведениями в описываемых моторах стало снижение их веса, в ряде случаев, до 15 килограммов, а так же усовершенствованная система охлаждения.

Для снижения веса в частности, применяется изготовление крышки двигателя из специальных полимеров. А охлаждение разделяется на охлаждение блока и охлаждение головки. Такой инженерный ход позволяет оптимизировать температурный режим мотора при любой нагрузке.

На сегодня существуют TSI двигатели производства VW следующих объемов:

1,2 литра;
1,4 литра;
1,8 литра;
2 литра;
3 литра;

Такое разнообразие объемов и как следствие мощностей способно обеспечить надежными и мощными моторами машины практически любого класса, кроме разумеется, грузовых и специальных автомобилей.

И так, на первый взгляд мы имеем надежный, экономичный, мощный и высокотехнологичный автомобильный двигатель, способный ходить достаточно долго, не создавая владельцу проблем. Но, критических отзывов на эти моторы на просторах нашей страны тоже хватает. Так в чем же дело?

Читайте также: Чем дизельный двигатель отличается от бензинового .

Проблемы TSI двигателей

В первую очередь следует отметить, что TSI двигатели очень чувствительны к качеству масла и топлива, которое вы используете. А у нас и с хорошим бензином и с действительно качественным маслом бывают сложности. Вот и получается, что двигатель, который работает в Европе как часы, попадает к нам и начинает показывать характер. Не сразу конечно, но через какое-то время, подобная ситуация вполне возможна. Поэтому, если уж вы стали счастливым обладателем автомобиля оснащенного TSI двигателем, обеспечьте ему достойное качество бензина, а так же своевременную замену масла и качество этого масла, само собой. Правильный и своевременный уход за силовым агрегатом, как и за автомобилем в целом, позволит существенно продлить срок службы вашего транспортного средства.

Если же вы покупаете автомобиль с пробегом, пригнанный из европейских стран, обратите внимание, как часто производилась замена масла. Бывает, что масло меняют примерно раз на 60 тысяч километров пробега. А по истечении гарантийного периода машину банально продают. Вот этот-то период мотор выхаживает даже при таком варварском обращении. Но потом начинаются проблемы, расхлебывать которые, придется вам, если вы приобретаете такое авто.

Так же проблемы при эксплуатации TSI двигателей могут возникнуть у людей, которые вообще мало знакомы со спецификой обращения с турбированными двигателями. Но тут уж мотор точно, ни в чем не виноват. Да и правила здесь просты и неприхотливы. После завершения поездки, дайте мотору немного поработать на холостых оборотах. Перед началом поездки сделайте то же самое. Следите за уровнем и качеством масла, а также состоянием двигателя в целом. И все будет нормально.

Иногда доводилось слышать, что полимерная крышка мотора и вообще его облегченная конструкция это, безусловно слабое звено. Тем не менее, никаких фактов, а тем более фактов подтвержденных статистикой по этому поводу нет. А ведь если бы с корпусом или крышкой двигателя действительно возникали проблемы, об этом писалось бы и говорилось, много и со вкусом.

Что значит аббревиатура TSI на двигателях?

Многим автолюбителям известны такие линейки моторов как FSI и TSI (TFSI) концерна VAG. Многие владельцы таких автомобилей как Volkswagen, Audi, Skoda, Seat не по наслышке знают об этих моторах и их особенностях. В нашей статье пойдет речь исключительно о силовых агрегатах TSI концерна VAG. Мы не будем затрагивать двигатели Audi (TFSI), так как они хоть и имеют схожее строение и принцип работы, но определенные различия между агрегатами TSI всё же имеются. Итак, что значит TSI ?

Данная аббревиатура появилась в начале 2000-х годов, она обозначает — Twincharger Stratified Injection, что переводится как «двойной наддув и послойный впрыск топлива». Начнем с истории появления этих моторов и закончим их особенностями и автомобилями, на которые устанавливаются эти силовые агрегаты.

История двигателей TSI

История берет свое начало ещё в 2004 году, когда новый, по меркам того времени, атмосферный мотор с непосредственным впрыском (FSI) инженеры оснащают турбонагнетателем. На первых порах производства линейка этих двигателей получила индекс TFSI, однако чуть позже компания Volkswagen сократили название до TSI. А вот на автомобилях Audi данная линейка двигателей сохранила свое историческое название и по сей день.

Основным отличием двигателей серии TSI от остальных является наличие и турбины и нагнетателя одновременно. Появление на рынке первых автомобилей, оснащенных моторами TSI и TFSI, породило множество мифов и появилось множество скептиков, утверждающих о ненадежности конструкции и её нецелесообразности. Надо сказать, что есть определенная правда в словах скептиков, ведь есть известное всем изречение, которое гласит, что чем сложнее конструкция и чем больше в ней деталей, тем меньше уровень её надежности. Первые автомобили с двигателями TSI, увидевшие свет не могли похвастаться высокой надежностью и имели ряд проблем, связанных с механизмом ГРМ. Кроме того, TSI двигатели весьма капризны к качеству ГСМ и очень любят «кушать масло», что неудивительно, ведь масложор на турбированных автомобиля — обычное дело.

Как показывает неумолимая статистика — надежность силовых агрегатов линейки TSI (TFSI), а точнее их сопутствующих узлов, в действительности, занимает не самое высокое положение. Однако нет ничего идеального и капризность столь технологичных двигателей обусловлена другими положительными моментами, такими как:

экономичность;
экологичность;
большая мощность и крутящий момент для небольшого объема двигателя;
ровная «полка» момента и отличная внешнескоростная характеристика (ВСХ);
небольшие габариты и вес всей конструкции двигателя.

Особенности конструкции

Двигатели семейства TSI за счет своей конструкции, мощности и экономичности заняли особое место на концерне VAG. Моторы TSI устанавливаются на такие марки автомобилей как Volkswagen, Audi, Seat, в автомобиле Skoda также установлен агрегат семейства TSI.

В основе двигателей линейки TSI, как правило, лежит рядный четырехцилиндровый блок цилиндров, реже — 3-цилиндровый блок цилиндров (для версии объемом 1.0 литра) и 6-цилиндровый TSI V6 (объемом 3.0 литра). В зависимости от модификации мотора, «начинка» блоков цилиндров варьировалась. Так, мотор TSI 1.4 имеет чугунный блок цилиндров, а вот его младший брат — TSI 1.2 оснащается алюминиевым блоком цилиндров с чугунными «мокрыми» гильзами.

Силовые агрегаты TSI с объемами 1.8 и 2.0 имеют конструкцию, аналогичную TSI 1.4 – с чугунным блоком цилиндров и алюминиевой 16-клапанной ГБЦ с двумя распредвалами. Моторы TSI 1.8 и 2.0 пришли на смену FSI 2.0 и кроме отличительных особенностей (компрессор + турбина), в конструкции блока имеют специальные балансирные валы. Кроме того двигатели TSI 1.4, 1.8 и 2.0 оснащены фазовращателями — системами изменения фаз газораспределения, что позволяет увеличить мощность на средних и высоких оборотах.

Конструкция двигателей TSI имеет большой запас прочности, т. к. рассчитана на использование с турбиной и компрессором, поэтому заявления многих автоэкспертов о ненадежности этих агрегатов справедливы лишь частично. В действительности же моторы отлично «выхаживают» пробеги в 150 000 — 200 000, но с определенными нюансами.
На данный момент, двигатели TSI с объемами в 1.2, 1.4, 1.8 и 2.0, прошли несколько этапов модернизации, в ходе которых, инженеры VAG побороли большую часть типичных «болячек», свойственных этим моторам.

Проблемы двигателей TSI

В первых поколениях двигатели (ЕА111) — TSI 1.2, 1.4 и (EA888) – TSI 1.8 и 2.0 имели ряд конструктивных недостатков, отрицательно влияющих на эксплуатацию автомобилей. К таковым недостаткам относятся:

перескакивание цепи ГРМ и её растягивание;
разрыв цепи привода маслонасоса;
быстрый износ компрессора и/или турбины;
требовательность к применяемым ГСМ;
большой расход масла;
длительный прогрев, обусловленный особенностями системы охлаждения.

К выходу двигателей EA211 и EA888 Gen.2 ряд типичных болячек, таких как износ цепей и длительный прогрев удалось исправить. Место цепного ГРМ занял ремень, а проблема с длительным прогревом решилась путем переделки системы охлаждения и добавления в неё другого термостата. Однако прочие «болячки» исправить не удалось, т. к. они обусловлены конструктивными особенностями. Любой современный турбированный мотор требует качественного топлива и масла, а пренебрежение этим фактором влечет за собой негативные последствия.

«Закоксованный мотор»

Некачественные бензин и масло напрямую влияют на срок службы силового агрегата. Использование дешевого масла и/или его редкая замена в первую очередь пагубно сказываются на состоянии турбины и компрессора, после чего «удар» принимает на себя двигатель. Происходит закоксовка мотора и появление отложений на стенках ГБЦ, что негативно влияет на мощностные характеристики.

Двигатели семейства TSI концерна VAG – неплохие моторы, идущие в ногу со временем, все технологические решения, примененные в этих силовых агрегатах диктуются современными реалиями. Сейчас, когда экономичность и экологичность играют очень важную роль среди автомобильной промышленности создать хороший мотор, отвечающий этим факторам не так уж легко, особенно если речь идет о мощных силовых агрегатах. Инженеры компании VAG хорошо справились с этой задачей, выведя на рынок мощные и технологичные решения, отвечающие всем современным нормам и имеющие отличную скоростную характеристику.

Автомобили с моторами TSI, хоть и не лишены недостатков, но среди конкурентных марок они занимают лидирующие позиции, т. к. являются идеальными вариантами по соотношению мощности и экономичности. Да, сложность конструкции накладывает определенные ограничения на эксплуатацию машин с TSI двигателями. Однако если знать о всех технических нюансах этих моторов, проводить своевременную диагностику и обслуживание, то эти моторы прослужат длительный срок и не разочаруют владельцев, а высокая мощность будет отличным дополнением в экономичной повседневной машине.

Понравилась статья? Поделитесь в соц. сетях:

Что такое двигатель TSI: особенности работы, характеристики и ресурс

Появление новых моторных технологий, таких как прямой или непосредственный впрыск топлива в цилиндры в сочетании с турбонаддувом, вынуждает компании активно их применять, несмотря на возникающие проблемы. Такие двигатели сложнее, менее надёжны, нуждаются в более качественном топливе и масле. Но конкуренция заставляет любыми способами повышать экономичность, снижать массу и габариты, обеспечивать рост показателей экологичности. Всё это привело немецкий концерн VAG к появлению довольно спорной линейки моторов TSI.

Когда появились моторы TSI (расшифровка)

Впервые эти двигатели были анонсированы в 2004 году, как замена ранее применявшейся линейке FSI – Fuel Stratified Injection, что означает послойный прямой впрыск бензина.

TSI означает примерно то же самое, но с наддувом, вначале это был Twinturbo Stratified Injection, подразумевая сложную систему двойного наддува, но потом от неё стали постепенно отходить, и более традиционно расшифровывать аббревиатуру, как просто Turbo Stratified Injection.

Двигатели постоянно модернизируются, ошибок было сделано много, что породило невероятно широкую линейку моторов, объединённых единым торговым обозначением TSI. У других компаний подобные же двигатели называются иначе, но сути дела это не меняет.