Что такое двигатель TSI

История создания двигателя

Разработка силового агрегата этого типа началась в конце девяностых годов, когда перед мотористами компании Audi и Volkswagen была поставлена задача спроектировать одновременно экономичный, компактный и мощный агрегат. Если первоначально специалисты планировали оснастить малолитражный двигатель двумя или тремя турбинами, то в последующем от этой идеи отказались в пользу установки нагнетателя и компрессора. Подобная конструкция обеспечивает качественную ровную тягу буквально с холостых оборотов и отличные эксплуатационные характеристики.

В 2004 году появился двухлитровый турбированный мотор, который получил полностью автоматическое управление и модернизированную послойную систему впрыска. Этот агрегат с успехом устанавливался на автомобили Audi, а впоследствии появился на Volkswagen, Skoda и Seat. В скором времени был разработан 1,4 литровый мотор, который предназначался для установки на компактных Volkswagen Golf и Polo, Audi A4 и Skoda Octavia. Эти моторы зарекомендовали себя так довольно надежные, беспроблемные в эксплуатации, мощные и экономичные.

В последние годы автомобильный концерн Volkswagen полностью отказался от стандартных атмосферных двигателей, перейдя на форсированные турбированные агрегаты с послойным впрыском топлива. Сегодня покупателям предлагаются различные модификации этих моторов, отличающиеся своим рабочим объемом, количеством цилиндров и рядом других параметров. Их внедрение позволило на 30% увеличить показатели мощности в сравнении с сопоставимыми по своему литражу атмосферными силовыми агрегатами, одновременно на 15% улучшив топливную экономичность.

Динамичное вождение

Останется ли это так, если мы действительно будем нагружать обе машины? Перед нами встает гора Йештед, и два Карока 27 километров едут по серпантину в режиме газ-тормоз. 1,5-литровый кроссовер идет первым, и задача 1,0-литрового состоит в том, чтобы постараться не отстать. Мы снова наблюдаем сложность с передачей тяги от передних колес на кроссовере с менее мощным мотором, но практика показывает, что его собрату не намного легче.

На длинных прямых красный Карок может уходить вперед примерно на один корпус, но большую часть пути автомобили идут в тесной связке. Совсем не чувствуется, что 1,0-литровый мотор на 25 кВт слабее.

Инфографика: измерение динамики (тест) Skoda Karoq с двигателями 1.0 TSI и 1.5 TSI

Мы не замедляем темп. Там, где другие тормозят, добавляем скорости. Хотя мы активно нажимаем на педаль тормоза в конце спусков и видим, что от колес идет дым, накладки не горят, и тормоза по-прежнему надежно снижают скорость. Мы останавливаемся, разворачиваемся, меняем машины местами, и испытание начинается в обратном направлении.

1,5 TSI явно сильнее, но делать нечего – приходится ехать за более слабым товарищем. В диапазоне между 5000 и 6000 об/мин происходит небольшой рывок, у 1,0-литрового мотора его не наблюдается. Стараемся держать дистанцию между автомобилями, чтобы у идущего сзади кроссовера была возможность сориентироваться при не слишком удачном выходе из поворота или несвоевременном торможении. Замечаем еще одно отличие – MQ250 в паре с 1,5-литровым мотором немного тормозит при повышении и понижении передач, MQ200 с 1,0-литровым агрегатом работает более точно, управлять ей легче.

Наконец, позволяем машинам и себе выдохнуть. Мы согласны с тем, что ни один типичный покупатель внедорожника не ездит так, и что динамика должна соответствовать 1,0 TSI. Кажется, что 1,5 TSI едет лучше, но это, по сути, только субъективное ощущение. А как насчет потребления? 1,0 TSI снова выиграл – 14,7 против 16,8 л/100 км.

Самый слабый Skoda Karoq 1.0 TSI 115 л.с.

Так ли он страшен, как его малюют?

Преимущества агрегатов с послойным впрыском

Отличные эксплуатационные характеристики, увеличенная мощность и хорошая топливная экономичность достигается за счет применения полностью автоматического управления, модифицированной системы впрыска и двойного наддува агрегата. Двигатели этого типа получили уникальную конструкцию, которая в последующем стала активно копироваться другими автопроизводителями, оценившими все преимущества компактных и мощных моторов.

Преимущества двигателей ТSI:

  • отличная мощность агрегата;
  • великолепная топливная экономичность;
  • высокая тяга уже с самых низких оборотов;
  • компактные размеры двигателей.

Благодаря своей компактной конструкции и небольшому рабочему объему такие двигатели можно с легкостью располагать в узком подкапотном пространстве автомобилей малого класса. В прошлом городские хетчбеки и другие малолитражки не могли похвастаться отличной динамикой, что несколько усложняло их эксплуатацию. Сегодня, за счет оснащения таких автомобилей мощными моторами с системой послойного впрыска, существенно повысилось удобство использования машин малого класса от Volkswagen и Audi.

Неисправности и ремонт

Расход масла

Масложор стал основной проблемой владельцев автомобилей с мотором 1.8 TSI, массовым это явление стало на втором поколении, когда производитель решил перейти на новые маслосъемные кольца. Отверстия в них были настолько малы, что быстро забивались и утрачивали маслопроводящую способность. Так, объем расхода по нормам не может быть больше полулитра на 1000 км, однако в большинстве случаев цифра увеличивается в разы. Решить проблему не поможет смена масла на другую марку. Также ошибочным путем будет изменение конструкции маслоотделителя — дело не в нем. Учитывая, что на первом поколении двигателей на расход не жаловались, Volkswagen решил устанавливать поршни с поколения BZB на двигатели CDAB.

Теми, кому приходится решать проблему самостоятельно, в результате долгих экспериментов, был найден выход в использовании поршня с кодом KS40251600, либо маслосъемные кольца поршней с кодом 06J198151F — на случай, если не хочется менять поршни полностью.

К сожалению, Volkswagen на следующих поколениях двигателя не смог решить закоксовывание колец, хотя попытка была за счет увеличения диаметра. Итог не утешительный — кольца все еще забиваются, только чуть позже.

А со сменой головки шатуна завод добавил путаницу, некоторым владельцем необходимо помимо поршней также сменить и шатуны.

Идентификатор двигателяЗаменяемая детальЗамена
CDAB CDA 221245Поршень 06H107065BSПоршень 06H107065BK, либо замена колец на 06J198151F
Поршень 06H107065BKKolbenschmidt 40251600 (2015 г. и старше, с прорезями).
Поршни 06H107065CP / 06H107065DFПоршень Kolbenschmidt 40761600
CDAB CDA до 221245Поршни (по инструкциям для 221245) + Шатун 06J198401HШатун 06H107065DF

Среди возможных причин повышенного расхода масла также может быть нарушение уплотнения сальника коленвала. Нарушается система вентиляции картера. Решается банальной заменой сальника.

Стук поршней

С внедрением новой головки шатуна привел к проблеме с перегревом поршня и серьезными стуками с последующим повреждением стенок блока. Среди методов ремонта эффективность показали два метода:

  1. Установка ремонтных поршней с предварительной расточкой блока.
  2. Если повреждения блока слишком глубокие, тогда первый способ не поможет, в этом случае применяется гильзовка, после чего устанавливаются штатные поршни.

Разрушение корпуса балансирных валов

Возникает из-за недостаточной смазки, вследствие чего образуется перегрев и валы работают на сухую. Печальным итогом становится заклинивание двигателя или выходу из строя ГБЦ из-за соскакивания цепи.

Гидронатяжитель

Очередная недоработка производителя также может привести к ремонту головки блока, во избежание этого рекомендуется поменять гидронатяжитель на запчасть с кодом 06K109467K.

Повышенный расход охлаждающей жидкости

В основном возникает из-за неисправности насоса охлаждающей жидкости, либо по причине течи трубок, охлаждающих турбонагнетатель.

Какими преимуществами обладает

Особого внимания заслуживает экономичность TSI-двигателя в сочетании с его солидной мощностью. Силовой агрегат всегда обеспечивает автомобилю хорошую динамику, благодаря сразу двум нагнетателям, ведь в широком диапазоне оборотов можно достичь максимального значения крутящего момента.

Использование сочетания механического компрессора и турбины позволяет максимально сохранить тягу на длительном промежутке оборотов. В этом случае, механический компрессор самостоятельно работает на низких оборотах, а при совместной работе – на средних оборотах.

К следующему не менее главному преимуществу можно отнести низкий уровень выброса СО2. Следует упомянуть, что «TSI» был номинирован лучшим «зеленым» двигателем года.

Среди других многочисленных плюсов линейки «TSI» стоит выделить их достаточную надежность и сравнительно высокий ресурс.

Проблемы TSIмоторов

Слабым место моторов этой серии считается привод ГРМ, который, несмотря на использование цепи, часто растягивается и требует регулярной замены. При износе зубья звездочек проскакивают, что приводит к соударению поршней и клапанов, а после такой поломки двигатель, по сути, не пригоден для ремонта. Чаще всего такие проблемы отмечались на двухлитровом моторе, который требовал вскрытия и замены привода каждые 100 000 километров пробега. В последующем на агрегатах с объемом 1,2−1,4 литра цепной привод был заменен зубчатыми ремнями, которые обслуживались каждые 70 000 километров пробега.

Еще одной серьезной проблемой двигателей этого тип

Еще одной серьезной проблемой двигателей этого типа является значительное потребление масла, расходующегося до одного литра на 1000 километров пробега. Это приводило к существенному увеличению расходов автовладельца, часто засорялись свечи, отмечался повышенный износ двигателя. Впоследствии на TSI с послойным впрыском, которые в конце нулевых годов устанавливались на автомобили Volkswagen и Audi, эта проблема была решена, несколько упростив обслуживание и эксплуатацию техники.

Также будет интересно:  Внутренний ШРУС: признаки неисправности и как их устранять

К недостаткам ТSI относят сложность ремонта двигат

К недостаткам ТSI относят сложность ремонта двигателей с послойным впрыском, а также необходимость своевременного сервиса, в том числе с использованием дорогостоящего синтетического масла. Выполнять обслуживание и восстановление таких агрегатов можно лишь в специализированных мастерских, тогда как самостоятельные работы, в силу конструктивной сложности моторов, попросту невозможны. Автовладельцам потребуется каждые 7−8 тысяч километров пробега посещать сервис, менять масло, фильтры и выполнять другие работы по обслуживанию двигателя.

Еще одним существенным недостатком двигателей этого типа являются их повышенные требования к качеству топлива. Турбированные агрегаты могут стабильно работать лишь на 98 бензине, что несколько увеличивает расходы автовладельцев при эксплуатации транспорта.

При использовании топлива с большим количеством серы или же с низким октановым числом могут отмечаться существенные проблемы с форсунками, что приводит к необходимости вскрытия агрегата и выполнения дорогостоящего капитального ремонта.

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 %).

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.

Особенности устройства и их влияние на характеристики двигателя

Вторая турбина

Двигатель TSI в разобранном виде

По сравнению с обычным (атмосферным) двигателем, турбированный имеет улучшенные мощностные характеристики и является более экономичным.

Вообще, турбонаддув позволяет «втиснуть» в камеры сгорания большее количество воздуха и тем самым улучшить их наполнение топливной смесью. Обычная турбина приводится во вращение выхлопными газами – её ведущие лопасти расположены в выпускном коллекторе. Ведущие лопасти соединены валом с ведомыми, установленными во впускном коллекторе и осуществляют нагнетание воздуха. По сравнению с обычным (атмосферным) двигателем, турбированный имеет улучшенные мощностные характеристики и является более экономичным. Но такому двигателю присущ такой недостаток, как провал при резком ускорении – так называемый эффект турбоямы. Объясняется он инертностью турбинных колёс. Установка же второй турбины, приводящейся во вращение от шкива коленвала, позволяет убрать эффект турбоямы. При этом второй нагнетатель работает постоянно лишь на малых и средних оборотах – на больших он включается в работу только при увеличении нагрузки – при обгоне, движении на подъём и т.д., то есть, работает «на подхвате». Вывод: вторая турбина улучшает динамику разгона, особенно это заметно при наборе оборотов «с низов». Кроме того, в сочетании с другими нововведениями, двигатели TSI обладают высокой мощностью при небольших рабочих объёмах – и всё это не в ущерб экономии топлива.

Жидкостное охлаждение воздуха

Схема охлаждения воздуха двигателя TSI

Применение двух турбин позволяет добиться не только увеличения нагнетаемого воздуха, но и сформировать вихревые потоки оптимальным образом.

На дизельных моторах воздух, поступающий в камеры сгорания, охлаждается интеркулером – теплообменником, устанавливаемом во впускном тракте. Делается это также с целью «втиснуть» в камеры сгорания как можно больше воздуха – любой охлаждённый газ имеет большую плотность. Обычно интеркулер представляет собой радиатор, но вместо жидкости по нему проходит воздух. На двигателях TSI интеркулер имеет ещё и жидкостное охлаждение – к нему подводятся патрубки от основной системы охлаждения. Таким образом улучшается теплообмен и воздух, предназначенный для образования топливной смеси, лучше охлаждается. Впрочем, новшеством это назвать можно лишь применительно к бензиновым моторам – на дизельных агрегатах жидкостные интеркулеры – не новинка. Вообще, двигатели TSI на данный момент сочетают в себе все проверенные ранее улучшения систем питания бензиновых моторов, включая и непосредственный впрыск топлива в камеры сгорания. Применение же двух турбин позволяет добиться не только увеличения нагнетаемого воздуха, но и сформировать вихревые потоки таким образом, чтобы распыление топлива было более «тонким» и «взрывоопасным».

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.

Как работает наддув?

В зависимости от количества оборотов коленвала существуют следующие режимы работы данной системы:

  • Безнаддувный. В данном случае турбина не задействуется в работу. Обороты двигателя не превышают одной тысячи в минуту. Дроссельная регулирующая заслонка находится в закрытом состоянии.
  • Работа механического нагнетателя. Данный механизм задействуется, когда обороты составляют от одной до двух с половиной тысяч в минуту. Механический нагнетатель помогает обеспечить хороший крутящий момент при старте автомобиля с места.
  • Совместная работа турбины и нагнетателя. Это происходит при оборотах от двух с половиной до трех с половиной тысяч.
  • Работа турбокомпрессора. Нагнетатель больше не включается в работу. Наддув обеспечивается только крыльчаткой турбины в режиме оборотов от трех с половиной тысяч и выше.

С ростом числа оборотов увеличивается и давление воздуха. Так, во втором режиме данный параметр составляет порядка 0,17 МПа. В третьем давление наддува достигает отметки в 0,26 МПа. На высоких оборотах уровень давления немного снижается. Это сделано для того, чтобы предотвратить эффект детонации (самопроизвольное воспламенение бензиновой смеси, которое сопровождается характерным ударом на днище поршня). При работе турбокомпрессора уровень давления составляет 0,18 МПа. Но этого вполне достаточно, чтобы обеспечить высокий крутящий момент и мощность при движении на скорости.

Технические характеристики

Объем двигателя1798 куб. см. (1.8 л)
Геометрия поршня82,5 на 84,1 мм
Коэффициент хода поршня0,98:1
Объем двигателя на 1 цилиндр449,6 куб. см
Степень сжатия9,6:1
Расстояние между цилиндрами в одном ряду88 мм

Холодный запуск

  • Skoda Octavia 1.8 TSI (-30)

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.

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 дв

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.

Подводим итоги

Разница в названиях двигателей, точнее наличие буквы «Т» указывает, что двигатель имеет турбонаддув. Больше никакой разницы между TSI и FSI не существует. Оба мотора TSI и FSI хороши в плане экологичности и экономии топлива и имеют ряд плюсов и минусов. Однако мотор FSI слишком чувствительный к плохому горючему и низким температурам, именно поэтому его использование не так распространено и многие автовладельцы перешли на системы MPI и TSI.