Κινητήρας TSI - πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Συχνά βλέπετε αυτοκίνητα με το σήμα TSI στο δρόμο και αναρωτιέστε τι σημαίνει αυτό; Τότε αυτό το άρθρο είναι για εσάς, θα εξετάσουμε τα βασικά της δομής Κινητήρας ΤΠΔ, αρχή λειτουργίας του κινητήρα εσωτερικής καύσης, Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Επεξήγηση αυτών των συντομογραφιών:

Παραδόξως, η ΤΠΔ ήταν αρχικά το Twincharged Stratified Injection. Το ακόλουθο αντίγραφο έμοιαζε με λίγο διαφορετικό Turbo Stratified Injection, δηλαδή ο σύνδεσμος προς τον αριθμό των συμπιεστών καταργήθηκε από το όνομα.

κινητήρας tsi

Τι είναι ένας κινητήρας TSI

Το TSI είναι μια σύγχρονη εξέλιξη που εμφανίστηκε με την αυστηροποίηση των περιβαλλοντικών προτύπων για τα οχήματα. Χαρακτηριστικό ενός τέτοιου κινητήρα είναι η χαμηλή κατανάλωση καυσίμου, τα μικρά λίτρα κινητήρων εσωτερικής καύσης και η υψηλή απόδοση. Αυτός ο συνδυασμός επιτυγχάνεται χάρη στην παρουσία διπλού υπερσυμπιεστή και άμεσου ψεκασμού καυσίμου στους κυλίνδρους του κινητήρα.

Η διπλή υπερσυμπίεση παρέχεται από τη συνδυασμένη λειτουργία ενός μηχανικού συμπιεστή και μιας κλασικής τουρμπίνας. Τέτοιοι κινητήρες εγκαθίστανται σε ορισμένα μοντέλα Skoda, Seat, Audi, Volkswagen και άλλες μάρκες.

Ιστορία των κινητήρων TSI

Η ανάπτυξη ενός κινητήρα twin-turbo με άμεσο ψεκασμό πραγματοποιήθηκε το πρώτο μισό της δεκαετίας του 2000. Μια πλήρως λειτουργική έκδοση μπήκε στη σειρά το 2005. Αυτή η σειρά κινητήρων έλαβε σημαντική ενημέρωση μόνο το 2013, γεγονός που υποδηλώνει την επιτυχία της ανάπτυξης.

Αν μιλάμε για τον σύγχρονο κινητήρα TSI, τότε αρχικά μια τέτοια συντομογραφία χρησιμοποιήθηκε για να χαρακτηρίσει έναν κινητήρα διπλού στροβιλοσυμπιεστή με άμεσο ψεκασμό (Twincharged Stratified Injection - διπλή ώθηση και έγχυση σε στρώσεις). Με την πάροδο του χρόνου, αυτό το όνομα δόθηκε σε μονάδες ισχύος με διαφορετική συσκευή. Έτσι, TSI σήμερα σημαίνει επίσης μια υπερτροφοδοτούμενη μονάδα (μία τουρμπίνα) με έγχυση βενζίνης σε στρώματα (Turbo Stratified Injection).

Χαρακτηριστικά της συσκευής και λειτουργία του TSI

Όπως έχει ήδη σημειωθεί, υπάρχουν αρκετές τροποποιήσεις κινητήρων με το όνομα TSI, επομένως θα εξετάσουμε το χαρακτηριστικό της συσκευής και την αρχή λειτουργίας χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός από τους δημοφιλείς κινητήρες εσωτερικής καύσης. Στα 1.4 λίτρα, μια τέτοια μονάδα είναι ικανή να αναπτύξει ισχύ έως και 125 kW (σχεδόν 170 ίππους) και ροπή έως 249 Nm (διαθέσιμη στις 1750-5000 σ.α.λ.). Με τόσο εξαιρετική απόδοση ανά εκατό, ανάλογα με το φορτίο στο αυτοκίνητο, ο κινητήρας καταναλώνει περίπου 7.2 λίτρα βενζίνης.

Αυτός ο τύπος κινητήρα είναι η επόμενη γενιά κινητήρων FSI (χρησιμοποιούν επίσης τεχνολογία άμεσου ψεκασμού). Η βενζίνη αντλείται από μια αντλία καυσίμου υψηλής πίεσης (το καύσιμο παρέχεται υπό πίεση 150 ατμοσφαιρών) μέσω ακροφυσίων, ο ψεκαστήρας των οποίων βρίσκεται απευθείας σε κάθε κύλινδρο.

Ανάλογα με τον επιθυμητό τρόπο λειτουργίας της μονάδας, παρασκευάζεται ένα μείγμα καυσίμου-αέρα διαφορετικού βαθμού εμπλουτισμού. Αυτή η διαδικασία παρακολουθείται από ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί στο ρελαντί μέχρι τις μέσες σ.α.λ. παρέχεται στρώση προς στρώση έγχυση βενζίνης.

Το καύσιμο παρέχεται στους κυλίνδρους στο τέλος της διαδρομής συμπίεσης, γεγονός που αυξάνει την αναλογία συμπίεσης, αν και η μονάδα ισχύος χρησιμοποιεί δύο υπερσυμπιεστές αέρα. Δεδομένου ότι υπάρχει μεγάλη ποσότητα περίσσειας αέρα σε αυτό το σχέδιο κινητήρα, εκτελεί τη λειτουργία ενός θερμομονωτικού.

Όταν ο κινητήρας λειτουργεί σε σχηματισμό ομοιογενούς μείγματος, η βενζίνη εγχέεται στους κυλίνδρους όταν εκτελείται η διαδρομή εισαγωγής. Χάρη σε αυτό, το μείγμα αέρα-καυσίμου καίγεται καλύτερα λόγω του σχηματισμού πιο ομοιογενούς μείγματος.

Όταν ο οδηγός πατήσει το πεντάλ του γκαζιού, το γκάζι ανοίγει στο μέγιστο, γεγονός που οδηγεί σε ένα άπαχο μείγμα. Για να διασφαλιστεί ότι η ποσότητα του αέρα δεν υπερβαίνει τον μέγιστο ενεργό όγκο για την καύση βενζίνης, σε αυτήν τη λειτουργία παρέχεται έως και 25 τοις εκατό των καυσαερίων στην πολλαπλή εισαγωγής. Η βενζίνη εγχέεται επίσης κατά την εισαγωγή.

Χάρη στην παρουσία δύο διαφορετικών υπερσυμπιεστών, οι κινητήρες TSI έχουν εξαιρετική πρόσφυση σε διαφορετικές ταχύτητες. Η μέγιστη ροπή στις χαμηλές στροφές παρέχεται από έναν μηχανικό υπερσυμπιεστή (η ώση υπάρχει στην περιοχή από 200 έως 2500 σ.α.λ.). Όταν ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται έως τις 2500 σ.α.λ., τα καυσαέρια αρχίζουν να περιστρέφουν την πτερωτή του στροβίλου, γεγονός που αυξάνει την πίεση του αέρα στην πολλαπλή εισαγωγής στις 2.5 ατμόσφαιρες. Αυτός ο σχεδιασμός σας επιτρέπει να εξαλείψετε ουσιαστικά τα turbo κατά την επιτάχυνση.

Δημοτικότητα των κινητήρων ΤΠΔ 1.2, 1.4, 1.8

Οι κινητήρες TSI έχουν αποκτήσει τη δημοτικότητά τους για ορισμένα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα. Πρώτον, με μικρό όγκο, η κατανάλωση μειώθηκε, ενώ αυτά τα αυτοκίνητα δεν έχασαν την ισχύ τους από τότε αυτοί οι κινητήρες είναι εξοπλισμένοι με μηχανικό συμπιεστή και υπερσυμπιεστή (στρόβιλος). Στον κινητήρα TSI εφαρμόστηκε η τεχνολογία άμεσου ψεκασμού, η οποία εξασφάλιζε την καλύτερη καύση και αυξημένη συμπίεση, ακόμη και τη στιγμή που το μείγμα έγινε «πάτος» (στροφές έως ~ 3 χιλιάδες) ο συμπιεστής λειτουργεί και στο πάνω μέρος ο συμπιεστής είναι δεν είναι πλέον τόσο αποδοτική και επομένως η τουρμπίνα συνεχίζει να υποστηρίζει τη ροπή. Αυτή η τεχνολογία διάταξης αποφεύγει το λεγόμενο φαινόμενο turbo-lag.

Δεύτερον, ο κινητήρας έχει γίνει μικρότερος, επομένως το βάρος του έχει μειωθεί και μετά από αυτό το βάρος του αυτοκινήτου έχει επίσης μειωθεί. Επίσης, αυτοί οι κινητήρες έχουν χαμηλότερο ποσοστό εκπομπών CO2 στην ατμόσφαιρα. Οι κινητήρες με μικρότερη μετατόπιση έχουν λιγότερες απώλειες τριβής, επομένως υψηλότερη απόδοση.

Συνοψίζοντας, μπορούμε να πούμε ότι ο κινητήρας TSI είναι μειωμένη κατανάλωση με την επίτευξη μέγιστης ισχύος.

Η γενική δομή έχει περιγραφεί, τώρα ας προχωρήσουμε σε συγκεκριμένες τροποποιήσεις.

1.2 ΤΠΔ κινητήρα

Κινητήρας TSI 1.2 λίτρων

Παρά τον όγκο, ο κινητήρας έχει αρκετή ώθηση, για σύγκριση, αν λάβουμε υπόψη τη σειρά Golf, το 1.2 με υπερσυμπιεστή παρακάμπτει 1.6 ατμόσφαιρες. Το χειμώνα, θερμαίνεται περισσότερο, φυσικά, αλλά όταν αρχίζετε να οδηγείτε, θερμαίνεται πολύ γρήγορα στη θερμοκρασία λειτουργίας. Όσον αφορά την αξιοπιστία και τους πόρους, υπάρχουν διαφορετικές καταστάσεις. Για μερικούς, ο κινητήρας τρέχει 61 χλμ. και όλα άψογα, αλλά κάποιος έχει 000 χλμ. οι βαλβίδες έχουν ήδη εξαντληθεί, αλλά μάλλον μια εξαίρεση από έναν κανόνα, καθώς οι στρόβιλοι είναι εγκατεστημένοι σε χαμηλή πίεση και δεν έχουν μεγάλη επίδραση στον πόρο του κινητήρα.

Κινητήρας 1.4 ΤΠΔ (1.8)

Κινητήρας TSI 1.4 λίτρων

Γενικά, αυτοί οι κινητήρες διαφέρουν ελάχιστα σε πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα από τον κινητήρα 1.2. Το μόνο που πρέπει να προσθέσουμε είναι ότι όλοι αυτοί οι κινητήρες χρησιμοποιούν μια αλυσίδα χρονισμού, η οποία μπορεί να αυξήσει ελαφρώς το κόστος λειτουργίας και επισκευής. Ένα από τα μειονεκτήματα των κινητήρων με αλυσίδα χρονισμού είναι ότι δεν ενδείκνυται να τον αφήνετε σε ταχύτητα ενώ βρίσκεται σε κλίση, καθώς αυτό μπορεί να προκαλέσει το άλμα της αλυσίδας.

2.0 ΤΠΔ κινητήρα

Σε κινητήρες δύο λίτρων, υπάρχει ένα πρόβλημα όπως το τέντωμα αλυσίδων (τυπικό για όλες τις ΤΠΔ, αλλά πιο συχνά για αυτήν την τροποποίηση). Η αλυσίδα αλλάζει συνήθως σε 60-100 χιλιάδες χιλιόμετρα, αλλά πρέπει να παρακολουθείται, κρίσιμο τέντωμα μπορεί να συμβεί νωρίτερα.

Σας παρουσιάζουμε ένα βίντεο σχετικά με τους κινητήρες TSI

Αρχή λειτουργίας του κινητήρα 1,4 ΤΠΔ

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Φυσικά, ένας τέτοιος σχεδιασμός δεν είναι απλώς ένας φόρος τιμής στα περιβαλλοντικά πρότυπα. Ο κινητήρας τύπου TSI έχει πολλά πλεονεκτήματα. Αυτοί οι κινητήρες είναι:

1. Υψηλή απόδοση παρά τους μικρούς όγκους.
2. Εντυπωσιακή πρόσφυση (για βενζινοκινητήρες) ήδη σε χαμηλές και μεσαίες στροφές.
3. Άριστη οικονομία?
4. Δυνατότητα εξαναγκασμού και συντονισμού.
5. Υψηλό επίπεδο φιλικότητας προς το περιβάλλον.

Παρά αυτά τα προφανή πλεονεκτήματα, τέτοιοι κινητήρες (ειδικά τα μοντέλα EA111 και EA888 Gen2) έχουν μια σειρά από σημαντικά μειονεκτήματα. Αυτά περιλαμβάνουν:

• Αυξημένη κατανάλωση λαδιού (ακριβέστερα εξαντλεί ταχύτερα τον πόρο του λόγω της λειτουργίας του στροβίλου σε συνθήκες εξαιρετικά υψηλών θερμοκρασιών).
• Λόγω της υψηλής ροπής, η αλυσίδα χρονισμού τεντώνεται πιο γρήγορα και σε ορισμένες περιπτώσεις απλώς σπάει.
• Το καύσιμο πρέπει να είναι της καλύτερης ποιότητας (τα ακροφύσια λειτουργούν σε πολυεπίπεδη λειτουργία - ένα μικροσκοπικό μέρος της βενζίνης χωρίζεται σε δύο ή τρία ακόμη μέρη, το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για την ποιότητα του λαδιού).
• Λόγω της λειτουργίας του μηχανικού υπερσυμπιεστή, ο κινητήρας ζεσταίνεται πιο αργά.

Σημαντικές δυσλειτουργίες

Ένας πραγματικός πονοκέφαλος με τους κινητήρες TSI είναι μια τεντωμένη ή σπασμένη αλυσίδα χρονισμού. Όπως ήδη αναφέρθηκε, αυτό το πρόβλημα είναι συνέπεια της υψηλής ροπής σε χαμηλές στροφές στροφαλοφόρου άξονα. Σε τέτοιους κινητήρες εσωτερικής καύσης, συνιστάται να ελέγχετε την τάση της αλυσίδας κάθε 50-70 χιλιάδες χιλιόμετρα.

Εκτός από την ίδια την αλυσίδα, τόσο ο αποσβεστήρας όσο και ο εντατήρας της αλυσίδας υποφέρουν από υψηλή ροπή και μεγάλο φορτίο. Ακόμα κι αν ένα σπάσιμο της αλυσίδας αποτραπεί εγκαίρως, η διαδικασία αντικατάστασής της είναι αρκετά δαπανηρή. Αλλά σε περίπτωση διακοπής κυκλώματος, ο κινητήρας θα πρέπει να επισκευαστεί και να ρυθμιστεί, πράγμα που συνεπάγεται ακόμη μεγαλύτερο κόστος υλικού.

Λόγω της θέρμανσης της τουρμπίνας, ήδη ζεστός αέρας εισέρχεται στην πολλαπλή εισαγωγής. Επίσης, λόγω της λειτουργίας του συστήματος ανακύκλωσης καυσαερίων, σωματίδια άκαυτου καυσίμου ή ομίχλης λαδιού εισέρχονται στην πολλαπλή εισαγωγής. Αυτό οδηγεί σε οπτανθρακοποίηση της βαλβίδας γκαζιού, των δακτυλίων απόξεσης λαδιού και των βαλβίδων εισαγωγής.

Προκειμένου ο κινητήρας να είναι πάντα σε καλή κατάσταση, ο ιδιοκτήτης του αυτοκινήτου πρέπει να ακολουθεί το πρόγραμμα αλλαγής λαδιών και να αγοράζει λιπαντικό υψηλής ποιότητας. Επιπλέον, η κατανάλωση λαδιού σε υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες είναι ένα φυσικό αποτέλεσμα που δημιουργεί μια θερμή τουρμπίνα, μια ειδική σχεδίαση εμβόλου και υψηλή ροπή.

Για τη σωστή λειτουργία του κινητήρα, συνιστάται η χρήση βενζίνης με αριθμό οκτανίων τουλάχιστον 95 ως καύσιμο (ο αισθητήρας κρουσμάτων δεν θα λειτουργήσει). Ένα άλλο χαρακτηριστικό του κινητήρα twin-turbo είναι η αργή προθέρμανση, αν και αυτή είναι επίσης η φυσική του κατάσταση και όχι μια βλάβη. Ο λόγος είναι ότι κατά τη λειτουργία ο κινητήρας εσωτερικής καύσης θερμαίνεται πολύ, κάτι που απαιτεί ένα πολύπλοκο σύστημα ψύξης. Και εμποδίζει τον κινητήρα να φτάσει σε θερμοκρασία λειτουργίας πιο γρήγορα.

Ορισμένα από αυτά τα προβλήματα έχουν εξαλειφθεί στην τρίτη γενιά κινητήρων TSI EA211, EA888 GEN3. Πρώτα απ 'όλα, αυτό επηρέασε τη διαδικασία αντικατάστασης της αλυσίδας χρονισμού. Παρά τον προηγούμενο πόρο (από 50 έως 70 χιλιάδες χιλιόμετρα), η αντικατάσταση της αλυσίδας έχει γίνει λίγο πιο εύκολη και φθηνότερη. Πιο συγκεκριμένα, η αλυσίδα σε τέτοιες τροποποιήσεις αντικαθίσταται από μια ζώνη.

Συστάσεις για χρήση

Οι περισσότερες συστάσεις συντήρησης για τους κινητήρες TSI είναι οι ίδιες με τις κλασικές κινητήρες:

• Χρησιμοποιήστε λιπαντικά και αναλώσιμα υψηλής ποιότητας.
• Έγκαιρη συντήρηση.
• Παρακολουθήστε την κατάσταση της αλυσίδας χρονισμού (ή του ιμάντα, όπως στην περίπτωση της τρίτης γενιάς κινητήρων διπλού στροβιλοκινητήρα) και του εντατήρα της.
• Συμπληρώστε βενζίνη υψηλής ποιότητας.
• Λιγότερη χρήση της αθλητικής ιππασίας.
• Μην προσπαθείτε να ανεβάζετε γρήγορα ταχύτητα σε μικρά τμήματα του δρόμου, αυξάνοντας τη ροπή στο μέγιστο σε χαμηλές ταχύτητες.

Εάν η μακρά προθέρμανση του κινητήρα είναι ενοχλητική, τότε για να επιταχύνετε αυτή τη διαδικασία, μπορείτε να αγοράσετε έναν προθερμαντήρα. Αυτή η συσκευή είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική για όσους χρησιμοποιούν συχνά το αυτοκίνητο για σύντομα ταξίδια και οι χειμώνες στην περιοχή είναι μακρύς και κρύος.

Αγορά αυτοκινήτου με TSI ή όχι;

Εάν ένας αυτοκινητιστής αναζητά ένα αυτοκίνητο για δυναμική οδήγηση με υψηλή απόδοση κινητήρα και χαμηλή κατανάλωση, τότε ένα αυτοκίνητο με κινητήρα TSI είναι αυτό που χρειάζεστε. Ένα τέτοιο αυτοκίνητο έχει εξαιρετική δυναμική, θα δώσει πολλά θετικά συναισθήματα από την οδήγηση υψηλής ταχύτητας. Εκτός από τα πλεονεκτήματα που αναφέρθηκαν, μια τέτοια μονάδα ισχύος δεν τρώει βενζίνη με την ταχύτητα του φωτός, όπως είναι εγγενές σε πολλούς ισχυρούς κινητήρες με κλασικό σχεδιασμό.

Η αγορά αυτοκινήτου με TSI ή όχι εξαρτάται από την προθυμία του ιδιοκτήτη του αυτοκινήτου να πληρώσει για αξιοπρεπή δυναμική με ελάχιστη απόσταση σε μίλια αερίου. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να προετοιμαστεί για δαπανηρή συντήρηση (η οποία δεν είναι διαθέσιμη για τους περισσότερους τομείς λόγω της έλλειψης ειδικευμένων ειδικών).

Για να αποφύγετε σοβαρά προβλήματα, πρέπει να ακολουθήσετε τρεις απλούς κανόνες:

1. Έγκαιρη προγραμματισμένη συντήρηση.
2. Αλλάζετε τακτικά το λάδι, χρησιμοποιώντας την επιλογή που προτείνει ο κατασκευαστής.
3. Ανεφοδιάστε σε εγκεκριμένα πρατήρια καυσίμων και μην χρησιμοποιείτε βενζίνη χαμηλών οκτανίων.

Συμπέρασμα

Έτσι, αν μιλάμε για την πρώτη γενιά κινητήρων TSI, τότε είχαν πολλές ελλείψεις, παρά τις εκπληκτικές επιδόσεις και την απόδοση. Στη δεύτερη γενιά, ορισμένες ελλείψεις εξαλείφθηκαν και με την κυκλοφορία της τρίτης γενιάς μονάδων ισχύος, έγινε φθηνότερη η συντήρησή τους. Καθώς οι μηχανικοί δημιουργούν νέα συστήματα, οι πιθανότητες είναι ότι η υψηλή κατανάλωση λαδιού και οι αστοχίες βασικών μονάδων θα διορθωθούν.

Ερωτήσεις και απαντήσεις:

Τι σημαίνει το σύμβολο TSI; TSI - Turbo Statified Injection. Πρόκειται για έναν υπερτροφοδοτούμενο κινητήρα στον οποίο το καύσιμο ψεκάζεται απευθείας στους κυλίνδρους. Αυτή η μονάδα είναι μια τροποποίηση του σχετικού FSI (δεν διαθέτει στροβιλοσυμπιεστή).

В Ποια είναι η διαφορά μεταξύ TSI και TFSI; Προηγουμένως, οι κινητήρες άμεσου ψεκασμού χαρακτηρίζονταν με τέτοιες συντομογραφίες, μόνο το TFSI ήταν μια αναγκαστική τροποποίηση της πρώτης. Σήμερα, οι κινητήρες με διπλό υπερσυμπιεστή μπορούν να χαρακτηριστούν ως τέτοιοι.

Τι συμβαίνει με τον κινητήρα TSI; Ο αδύναμος κρίκος ενός τέτοιου κινητήρα είναι η κίνηση του μηχανισμού διανομής αερίου. Ο κατασκευαστής έλυσε αυτό το πρόβλημα τοποθετώντας έναν οδοντωτό ιμάντα αντί για αλυσίδα, αλλά ένας τέτοιος κινητήρας εξακολουθεί να καταναλώνει πολύ λάδι.

Ποιος κινητήρας είναι καλύτερος από το TSI ή το TFSI; Εξαρτάται από τις ανάγκες του οδηγού. Αν χρειάζεται παραγωγικό μοτέρ, αλλά χωρίς διακοσμητικά στοιχεία, τότε το TSI είναι αρκετό, και αν χρειάζεται μονάδα αναγκαστικής, απαιτείται TFSI.