Двигатели tsi и fsi: что это, отличия и особенности, плюсы и минусы

Особенности двигателя FSI в автомобилях Volkswagen: принцип работы, преимущества использования, описание, плюсы и минусы в эксплуатации

Введение

Если навскидку сравнить автомобильные рынки сегодня и рынки десятилетней давности, то можно найти ряд отличий между этими периодами. Но одним из самых значимых и видимых отличий является топливная система автомобилей. Раньше она была какой? В основном различали два типа автомобилей по виду топлива: дизельный и бензиновый. Но сейчас же их огромное множество. Есть несколько разновидностей как бензиновых, так и дизельных агрегатов.

Двигатель Audi FSI

Что такое FSI?

  Fuel Stratified Injection — так расшифровывается аббревиатура, обозначающая послойный непосредственный впрыск топлива. Вся линейка силовых агрегатов FSI — атмосферная с непосредственным впрыском. По сей день эти двигатели, путем модернизации, устанавливаются на новые модели VAG, однако постепенно смещаются более передовой линейкой турбо-моторов TFSI.

 Непосредственный впрыск обозначает то, что форсунки топливной системы установлены непосредственно в головку блока цилиндров, а сопло распылителя — в камере сгорания (по примеру дизельного двигателя). Послойный впрыск имеет два контура: магистраль малого давления и высокого давления. Для обеспечения режима холостого хода, движения с постоянной скоростью и режима езды накатом, двигателю не требуется много топлива, поэтому будет задействован первый контур низкого давления, который в себя включает:

  • топливный бак с топливным насосом низкого давления;
  • магистраль низкого давления;
  • топливный фильтр;
  • перепускной клапан (обратка);
  • РДТ (регулятор давления топлива).

 Контур высокого давления вступает в работу, когда требуется моментальное достижение максимальной мощности. Система включает в себя дополнительно:

  • ТНВД;
  • форсунки с 6 отверстиями (так обеспечивается правильная геометрия распыла);
  • распределительные трубопроводы от ТНВД к форсункам;
  • датчик высокого давления топлива;
  • предохранительный клапан;
  • топливная магистраль высокого давления.

 При работе мотора воздух, попадая в цилиндры через дроссельную заслонку, смешивается с топливом, непосредственно в камере сгорания, в начале такта сжатия, когда поршень стремиться из нижней мертвой точки (НМТ) в верхнюю. Подобное смесеобразование получается однородным, что позволяет добиться максимального горения рабочей смеси, а значит — повысить КПД двигателя.

 Во время умеренной езды, или в режиме холостого хода, ТНВД не работает, и топливо подается в форсунки под давлением 0.05 МПа, как только нажимается педаль газа, давление возрастает до 5 МПа, путем включения в работу топливного насоса высокого давления. За гибкость переходных режимов отвечает отдельный ЭБУ и датчик давления топлива.

 Итак, непосредственный впрыск, в отличие от классического распределенного впрыска, отличается топливной экономичностью, экологичностью, и увеличенной мощность на 10-15% при одинаковом объеме цилиндров. 

 О недостатках FSI

  В процессе внедрения этих моторов в линейку автомобилей VAG, силовые агрегаты постоянно находится в режиме модернизации. Общий недостаток всех моторов с непосредственным впрыском — чувствительность к качеству бензина, качеству воздушного и топливного фильтров. 

 Основные недостатки:

  • требуется ежегодная профилактика топливной системы, включающая в себя диагностику и чистку, начиная от топливного бака, заканчивая форсунками. Несвоевременная чистка форсунок может привести к тяжелым последствиям для мотора: из-за недостатка топлива будет перегрев цилиндра и раскол поршня, а из-за перелива — гидроудар;
  •  требуется частая замена свечей зажигания, максимум каждые 20 000 км. Нередко двигатели FSI отказываются стабильно работать с неоригинальными свечами;
  • проблемы с холодным запуском зимой из-за недостаточного давления в малом контуре в угоду уменьшения токсичности (позже ошибку исправили внедрением новой прошивки в ЭБУ);
  • завышенный расход топлива до момента набора рабочей температуры двигателя.

 Отдельного внимания стоят двигатели, объемом 1.8 и 2 литра. Здесь, каждые 100 000 км, приходится снимать головку блока цилиндров и чистить клапана. Из-за того, что топливо не проходит по каналу ГБЦ, а значит не омывает и не охлаждает впускные клапана, то они начинают активно “обрастать” сажей и нагаром, из-за чего возможно подвисание клапанов на высоких оборотах. Такие симптомы, как: повышенный расход масла и топлива, снижение мощности и тяги, а также повышенный шум работы силового агрегата, говорит о необходимости снятия ГБЦ и механической очистке клапанов. 

 Итог

 На момент начала выпуска, двигатели FSI были “сырыми”. По ходу их выпуска производилась неоднократная модернизация, однако главные проблемы не были устранены: нагар на клапанах, повышенный расход масла после 100 000 км. Двигатели этой серии капризны к качеству топлива и обслуживания, поэтому несоблюдение регламентов вскоре приводит к дорогостоящим финансовым вложениям. 

Силовой агрегат FSI — мотор немецкого производства от концерна Volkswagen. Этот движок завоевал народную популярность благодаря своим высоким техническим характеристикам, а также простоты конструкции, ремонта и технического обслуживания.

Volkswagen Passat

Аббревиатура FSI расшифровывается, как Fuel Stratified Injection, что в переводе означает — послойный впрыск горючего. В отличие от широко распространённого TSI, FSI не имеет турбонаддува. Если говорить человеческим языком, то это обычный атмосферный двигатель, который достаточно часто использовала компания Skoda.

Двигатель FSi

Аббревиатура TFSI расшифровывается, как Turbo Fuel Stratified Injection, что в переводе означает — турбированный послойный впрыск горючего. В отличие от широко распространённого FSI, TFSI имеет турбонаддува. Если говорить человеческим языком, то это обычный атмосферный двигатель с турбиной, который достаточно часто использовала компания Audi на моделях A4, А6, Q5.

Двигатель TFSi

Как и FSI, TFSI имеет повышенную экологическую норму и экономичность. За счёт системы Fuel Stratified Injection и благодаря особенностям впускного коллектора, впрыска топлива и «прирученной» турбулентности двигатель может работать как на сверхбедной, так и на гомогенной смеси.

Что же такое FSI?

FSI является технологией, которая нашла применение в автомобилях известных брендов. Впервые такая технология испытана в 1998 году на двигателях авто марки Volkswagen, а в 2000-м вышла в серийное производство.

Двигатель Volkswagen FSI

Технология FSI (Fuel Stratified Injection) подразумевает под собой впрыск топлива слоями. Это относительно новая немецкая разработка для двигателей небольших объёмов. Первая модель была установлена на мотор объёмом 1,4 литра с мощностью в 86 лошадиных сил. Настоящая модель была признана одной из лучших, а созданный в 2006 году двухлитровый двигатель с подобной технологией также удостоился высшего признания.

Проблемы двигателей TSI

Главной головной болью моторов этой серии является привод ГРМ. Преждевременное растяжение и износ цепи может привести к ее проскакиванию через зубья звездочек, вследствие чего произойдет повреждение клапанов и поршней. Не внушает доверия и регулятор натяжения, выход из строя которого приводит к тем же самым проблемам.

Новые двигатели объемом 1,2 л и 1,4 л серии EA211 лишились проблем, связанных с приводом ГРМ. Цепи этих моторов заменены зубчатыми ремнями.

Другая проблема TSI – высокий расход масла. Заводом изготовителем для разных версий установлен расход от 0,5 до 1 л на 1000 км. Нередко результатом такого потребления смазочных материалов становится засорение свечей.

Видео — среди проблем, автовладельцы часто отмечают непривычный звук работающего двигателя TSI и повышенный расход масла:

Отличие двигателя FSI от обыкновенного бензинового двигателя

Что же изменилось в обычном бензиновом моторе, что он стал называться FSI? Есть несколько таких моментов, которые стали отличительными:

  1. В обычном моторе топливо поступает в поршни через коллектор впуска. В новомодном агрегате топливная масса оказывается сразу в камере сгорания.
  2. Улучшенные свойства топлива в цилиндрах обеспечивается за счёт наличия форсунок с шестью отверстиями, которые эффективнее распределяют горючую массу по камере сгорания.
  3. Высокая разгонная динамика характерна для нового изобретения.
  4. Сниженные выбросы вредных продуктов, в частности, углекислого газа.
  5. Моторы ФСИ также отличаются от своего прародителя уменьшенным расходом топлива.

Отличия существенные и весомые, что объясняет популярность и востребованность новой модели бензиновых агрегатов.

Сравнение TSI и TFSI

Автолюбителей вполне закономерно интересует, в чём же разница между моторами серии TSI и TFSI, поскольку на рынке доступны оба варианта и среди них нужно выбрать лучший.

Говоря о том, в чём между ними разница, стоит сразу сказать, что TSI и TFSI строятся по совершенно разным технологиям.

В случае с TSI компания Volkswagen, а точнее её инженеры, не использовали в качестве основы какой-то старый двигатель атмосферного типа. В этом случае ДВС был разработан с нуля. Здесь предусмотрен впускной коллектор, пара турбин. Причём одна турбина электрического типа и работает, можно сказать, на постоянной основе. Механическая турбина выполнена по классической схеме. Если не вдаваться в подробности, TSI даже можно назвать битурбированным мотором.

Есть ещё одно важное отличие, позволяющее говорить о том, что TSI уступает TFSI. В пользу последнего здесь говорит заимствование основы в виде атмосферного ДВС, а также его модернизация

Это позволило получить более надёжную конструкцию блока цилиндров. Увы, TSI такого преимущества не имеет. Из-за этого последний далеко не всегда может преодолеть отметку в 200 тысяч пройденных километров. Плюс сами турбины проблемные. Они выходят из строя и начинают создавать трудности в работе ДВС. Особенно быстро это становится заметно при нарушении правил обслуживания TSI.

Хочется ещё добавить один пункт того, чем отличается мотор TSI от TFSI. Их разработкой и модернизацией занимаются разные отделы VAG. В случае с TSI всю работу выполняют специалисты из Volkswagen, Skoda, Seat. Именно на их моторы в основном ставятся эти ДВС. А TFSI стала достоянием бренда Audi, как и FSI.

Важно понимать, что все представленные бренды работают совместно, делятся своими технологиями и разработками. Поэтому увидеть моторы TFSI где-то кроме моделей Audi более чем реально в настоящее время

Понимая существующие различия между двигателями серии TSI и более новыми моторами TFSI, кажется очевидным, в пользу какого из них сделать свой выбор. Ведь отличие рассматриваемого ДВС в плане надёжности, прочности конструкции, эффективности и производительности не оставляют шансов условному конкуренту. Но прежде чем решиться на покупку такого силового агрегата, стоит объективно взглянуть на его сильные и слабые стороны.

Турбокомпрессор смонтирован в корпусе выпускного коллектора. Это единый модуль. Выхлопные газы для дожигания подаются повторно в коллектор. Инженерам пришлось и немного изменить систему питания. Так, во втором контуре подкачки установлен насос, рассчитанный на более высокое давление.

Насос подкачки топлива полностью регулируется электронным блоком. Поэтому объем приготавливаемой топливной смеси, которая затем будет впрыснута в цилиндры двигателя, будет зависеть от нагрузки на мотор. Если это нужно, то давление повысится – блок даст эту команду, если машина едет на низкой передаче в гору. Таким образом снимается серьезная мощность с двигателя и снижается расход топлива

Есть несколько машин, на которых стоят такие моторы. Все они от Дайхатсу. Вот эти автомобили:

  • Мира;
  • Мира Кокоа;
  • Танто;
  • Танто Экзе;
  • Мув;
  • Мув Конте;
  • Хайджет;
  • Хайджет Трак;
  • Эссе.

Большинство этих машин – компактные легковые автомобили. По сравнению с типичными седанами они миниатюрные. Однако некоторые из перечисленных моделей относятся к микроавтобусам, а Хайджет Трак является миниатюрным грузовиком.

И на всех этих машинах двигатель KF VE хорошо себя показал. Не смотря на относительно небольшую тягу, он достаточен для такого маленького грузовика как Хайджет Трак. Хватает его и для микроавтобусов. Стоит ли говорить, что двигатель KF прекрасно подходит и для легковых моделей.

Преимущества двигателя FSI

Двигатель FSI имеет ряд положительных характеристик, которые выгодно отличают его от двигателей других систем.

  • Благодаря наличию электромагнитного клапана очень точно определяется момент подачи топлива в цилиндр.
  • Данная система обеспечивает хорошие тяговые показатели на средних и малых оборотах.
  • Сравнивая экономические показатели двигателя FSI с другими типами моторов, экономия бензина доходит до 25%.
  • Выхлопные газы неоднократно проходят процесс рециркуляции, это понижает их токсичность.

Перечень модификаций мотора CCZC

За время выпуска CCZC с завода вышла пара движков, успешно используемых на автомобилях:

  • CCZC 170 HP, слегка улучшенная базовая версия;
  • CCZC 211 HP, электронная форсировка предыдущей версии повысила крутящий момент и количество лошадей. Существенно устройство двигателя не менялось, несмотря на то, что его вес слегка увеличился.

Недостатки двигателя FSI

Такой двигатель имеет прямой впрыск топлива, а значит, является очень требовательным к качеству топлива. Высокие требования предъявляются также и к используемым топливным фильтрам, которые должны быть надлежащего качества и меняться в соответствии с инструкциями к автомобилю.

Автоцентр Сити — Каширка Volkswagen

Москва, Внешняя сторона МКАД, 23 км

ежедневно: 08:00-21:00

Неисправности

К сожалению, необходимость частого профилактического обслуживания форсунок – это далеко не все проблемы двигателей FSI. Дело в том, что из-за особенностей конструкции быстро загрязняются еще и впускные клапаны газораспределительного механизма. В отличие от тех же форсунок, это более серьезная проблема. Для ее решения нужно участие высококвалифицированных специалистов. В силу тех же особенностей конструкции ДВС нельзя убрать отложения присадками. Нужно разбирать мотор, хоть и частично.

fsi двигатель

Особенности практического применения

Моторные аналоги типа FSI характеризуются двухступенчатыми всасывающими комбинированными трубами с заслонками. Их функциональная задача – обеспечивать послойный впрыск горючей смеси к камере сгорания при условии режима частичных нагрузок. При условии низкого частотного вращения коленчатого вала, заслонка впускного коллектора находится в закрытом положении, а процесс подачи всасываемого воздуха к впускному клапану происходит верхним каналом. Затем траектория подачи ведет к цилиндру, благодаря чему максимальное значение крутящего момента увеличивается на 15%. Диапазон высокой частоты вращения предусматривает соответствие положения максимальной мощности отрытой заслонке. Система этого фактора обеспечивает мотору высокую литражную мощность. Блок управления топливным насосом способствует изменению оборотов вращения насоса, изменяя его общую производительность и давление в контуре.

Клапан EGR

Двигатели FSI старательно борются с оксидами азота в выхлопе. Как и у дизелей, единственный способ победить в этой «битве» – снижать температуру сгорания, уменьшая количество кислорода. Для этого в цилиндры нужно отправлять инертные сгоревшие газы. За это отвечает система рециркуляции отработавших газов – EGR. Отработавшие газы и газы из системы вентиляции картера загрязняют и дроссельную заслонку, и оседают на впускных клапанах. Заслонку можно почистить, а вот с клапанами сложнее.

Профилактика неисправностей

Можно существенно снизить интенсивность загрязнения двигателя. Для этого нужно применять различные топливные присадки. Они не только очищают топливную систему, но и увеличивают ресурс двигателя. Нужно учитывать, что для разных систем моторов «Фольксваген Пассат Б6» необходимы различные присадки.

Еще один важный момент – это масло. Моторное масло для немецкого двигателя должно быть качественным и только синтетическим. Никакое другое использовать нельзя. Менять его нужно каждые 7 тысяч километров, а не 10, поскольку данный мотор очень нагружен.

Система выпуска отработавших газов

Чтобы повысить крутящий момент при низких частотах вращения коленчатого вала, систему выпуска раздвоили в ее передней части. При этом на каждой приемной трубе установили отдельный предварительный нейтрализатор. Предварительные нейтрализаторы образуют с приемными трубами неразъемные конструкции.

Перед нейтрализаторами установлены широкополосные датчики кислорода, которые служат для определения состава бензовоздушной смеси. После нейтрализаторов расположены датчики кислорода со скачкообразной характеристикой (Planar-Lambdasonden), которые позволяют определить эффективность очистки отработавших газов.

Приемные трубы соединяются перед общим нейтрализатором NОx накопительного типа. В накопительном нейтрализаторе собираются оксиды азота, образуемые в избыточном количестве при работе двигателя на бедной смеси. Установленный за нейтрализатором датчик NОx служит для определения степени его насыщения. По сигналу этого датчика запускается процесс регенерации накопительного нейтрализатора.

Стоит ли приобретать автомобили с данными силовыми агрегатами?

Вот мы и узнали подробней про двигатель FSI. Хороший это или плохой выбор, каждый решит для себя сам. Но автомобили бренда с этими моторами очень привлекают потенциальных владельцев повышенными динамическими характеристиками и высокой экономичностью. Но, с другой стороны, имеется масса негативных отзывов о силовых агрегатах. Хотя практика показывает, что при должном уходе можно избежать серьезных проблем и дорогостоящего ремонта.

проблемы двигателей fsi

Оставьте комментарий