Топ-100 Что такое двигатель TFSI. Особенности, принцип работы, строение и отличия



Что такое двигатель TFSI. Особенности, принцип работы, строение и отличия
Сегодня мы узнаем, что называется турбированным бензиновым двигателем с системой прямого впрыска топлива TFSI, какой принцип работы, строение, а также, чем отличается мотор от силовых установок TSI и FSI
ЧТО ТАКОЕ ДВИГАТЕЛЬ TFSI. ОСОБЕННОСТИ, ПРИНЦИП РАБОТЫ, СТРОЕНИЕ И ОТЛИЧИЯ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется турбированным бензиновым двигателем с системой прямого впрыска топлива TFSI, какой принцип работы, строение, а также, чем отличается мотор такого типа от силовых установок TSI и FSIКроме того, расскажем про конструкцию, особенности двигателей с системой TFSI, какими преимуществами и недостатками обладает технология, а также, насколько долговечен мотор с таким типом действия. В заключении поговорим о том, на какие современные автомобили устанавливаются двигатели TFSI, из каких основных компонентов состоят моторы и насколько надежны силовые установки в процессе эксплуатации.


Некоторые автолюбители порой путают силовые установки TFSI с моторами TSI от Фольксваген, однако заметим, что двигатели это по сути разные, у них только похожее название и не более того. Зачастую двигатели с аббревиатурой TFSI (ТиЭфЭсАй) многие любители автомобилей встречают на немецких и иногда чешских машинах концерна VAG (справочно: в основном Audi, реже Skoda). Дело в том, что сама по себе технология TFSI была разработана еще в середине 2000-х годов немецкими инженерами, с целью создания мотора с максимальной отдачей в рамках ограниченного рабочего объема цилиндров, а также дальнейшего внедрения силовых установок на премиальные марки своих автомобилей, которыми по праву стали Ауди. Справочно заметим, что все моторы ТиЭфЭсАй оснащаются одним турбокомпрессором (турбиной), во многом этим моментом они и отличаются от силовых агрегатов с системой TSI, в которых одна турбина и один механический турбокомпрессор, итого 2 нагнетателя вместо одного.

 


ЧТО ТАКОЕ ДВИГАТЕЛЬ FSI. ОСОБЕННОСТИ И ПРИНЦИП РАБОТЫ 
 


 






Отметим, что кроме атмосферный моторов FSI (ЭфЭсАй), которыми во всю оснащаются Фольксваген, Шкода и Сеат, у семейства немецких двигателей имеется еще один, который устанавливается только на модели компании Ауди и зовется он TFSI (ТиЭфЭсАй), вот его то мы и будем сегодня рассматривать в нашей статье. Для многих потребителей Таможенного Союза (Россия, Беларусь и Казахстан), турбированные моторы TFSI до сих пор являются своего рода загадками среди моторов. Какое то количество автолюбителей до сих пор считают, что двигатели TFSI так или иначе связаны с моторами TSI, ведь те и другие при сравнительно небольших объемах, способны выдавать существенное количество мощности и крутящего момента. Однако это в корне не верно, TFSI - это бензиновый двигатель с 1-им турбонагнетателем, она же турбина, самым ярким представителем которого является вариант с объемом в 2.0 литра, устанавливаемый на модели автомобилей Ауди. Данный мотор считается довольно популярным в Европе и имеет множество наград за свою отменную динамику, высокую надежность и оптимальную мощность с расходом топлива.


1. ПОНЯТИЕ, ИСТОРИЯ ПРОИСХОЖДЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ TFSI
Несомненно каждый автолюбитель хоть бы раз в своей жизни видел и небось слышал про символы под капотом, как правило, моделей Audi в виде аббревиатур с надписью - TFSI. Однако, что конкретно означает эта маркировка, знает не каждый любитель автомобилей. Сокращенное понятие TFSрасшифровывается, как Turbocharged Fuel Stratified Ingection, что переводится, как инжекторный турбированный двигатель с прямым впрыском топлива в камеры сгорания цилиндров. Таким образом, двигатель TFSI - это бензиновый мотор, построенный на платформе атмосферной силовой установки FSI (справочно: двигатель TFSI имеет множество доработок и отличий от FSI) и оснащенный одной единственной турбиной.


Перед тем, как рассматривать все тонкости турбированного двигателя с технологией TFSI, стоит погрузиться в историю, чтобы узнать, когда и как создавался этот мотор. Все началось с 2004 года, когда немецкие инженеры и конструкторы задумались создать двигатель с увеличенной мощностью. Для эксперимента, так сказать за базу немцами был взят проверенный временем атмосферный FSI. По результатам разработки новой силовой установки в FSI установили обновленный поршень с измененной головкой, благодаря чему мотор стал уверенно функционировать на сниженном уровне сжатия топливно-воздушной смеси


Далее немцы перешли к голове блока цилиндров, по результатам чего она была также обновлена, что позволило выдерживать ей повышенные нагрузки. Чтобы узлы двигателя стали крепче, технологи изменили состав сплава для клапанов, коленвала, вкладышей, поршней и прочих немаловажных деталей, а также механизмов. Но главной изюминкой на торте стала она - турбина.


Благодаря проделанной работе немцев, топливо в камеры сгорания цилиндров стало подаваться под высоким давлением, что позволило повысить мощность мотора. Когда все тесты двигатель прошел на отлично, после этого было принято единогласное решение пускать новую модификацию в серийное производство, а к базовой маркировке "FSI" дополнительно добавили латинскую букву "T", что обозначает турбированный мотор, оснащенный одним турбокомпрессором. Справочно заметим, первоначально данные двигатели устанавливали только на автомобили Ауди, относящиеся к концерну VAG, имеющие объем силовой установки не менее 2 литров.


Основные особенности двигателей TFSI:

- К 
первой особенности двигателя можно отнести турбонагнетатель, который работает от энергии выхлопных газов транспортного средства. При помощи турбины происходит раскручивание специального колеса, а затем привод осуществляет нагнетание сжатого воздуха в цилиндры. Недостатком же турбины первых годов выпуска двигателя являлся тот факт, что она показывала свою мощность только после 3 тысяч оборотов в минуту. На низких оборотах мотор был слабоват. Избежать этой ситуации позволила установка обычного компрессора. С его помощью создаётся запас энергии для работы на пониженных оборотах. Таким образом, работа силовой установки одинакова, как на низких, так и на высоких оборотах;


Второй немаловажной особенностью мотора является система впрыска топлива. Главным отличием от прошлых поколений двигателей явилась прямая подача горючего прямо камеры сгорания цилиндров. Как таковой топливная рампа или рейка в этих моторах отсутствует. Процесс обогащения топливной смеси происходит по специальному принципу. Благодаря таким конструкторским особенностям получилось значительно повысить мощность установки;


- К 
третьей особенности двигателя относится система охлаждения, которая объединена с интеркулером. Благодаря такому строению, интеркулер позволяет нагнетать свежий холодных воздух прямо в цилиндры мотора, что в свою очередь значительно повышает эффективность работы и производительность силовой установки. Такое решение инженеров привело к тому, что уже на 1 тысяче оборотов в минуту мы можем получить крутящий момент равный 200 Ньютон на метр. Справочно заметим, что система охлаждения двигателя в моторах TFSI - жидкостного типа.


- И 
четвертой серьезной особенностью стало уменьшение массы блока цилиндров мотора, примерно на 13,5 килограмм, что является существенным снижением и демонстрацией высокого мастерства специалистов, которые трудились над созданием силовой установки.


Справочно заметим, что примерно спустя 3 года после создания двигателя с системой TFSI, была разработана еще одна версия мотора, с таким же непосредственным впрыском топлива в камеры сгорания цилиндров двигателя и назвали ее TSI, которая обзавелась 2-мя компрессорами (турбированным и механическим). Первым таким мотором стал двигатель с объемом в 1.4 литра (1.4 TSI), он до сих пор является базовым для многих автомобилей концерна VAG. На основе этого двигателя выросли многие другие модификации силовых установок.


2. ОСНОВНЫЕ ОТЛИЧИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ С СИСТЕМОЙ TFSI, FSI и TSI
А теперь давайте более детально разберем, что же конкретно изменили немецкие инженеры в двигателях с системой TFSI, после чего они стали не похожи на своих старших братьев, моторы FSI. Первое с чего начали инженеры - это изменение поршней, а точнее их конструкции. Новые поршни получили измененное дно, что позволило мотору, как мы сказали ранее функционировать на пониженной степени сжатия.


Следующее отличие моторов TFSI от FSI относится к голове блока цилиндров. Здесь изменению подвергли шатуны и коленчатый вал. Блок цилиндров двигателя с 2-мя распределительными валами, с клапанами и шатунами стали изготавливать из сверх прочного материала, чем у атмосферного FSI. Кроме того, инженеры незначительно изменили впускную и выпускную подачу горючего, что привело к доработке каналов, по которым подается топливная смесь и выходят отработанные газы.



Кроме того, хоть мы уже и не раз говорили про новый турбокомпрессор, который появился у TFSI, добавим тот факт, что конструктивно он располагается в выпускном коллекторе, с которым делит общий модуль. Фланец же модуля притянут к голове блока цилиндров при помощи клемм, которые специально сделаны для удобства обслуживания узла. Плюсом турбины мотора является высокий показатель крутящего момента, отличная динамика при разгоне и выдаваемая мощность в лошадиных силах.



Еще одним весомым отличием от атмосферного FSI стала доработанная система подачи топлива. Теперь в ней появился новый тип насоса, который подкачивает горючее под высоким давлением. Благодаря именно давлению, которое нагнетается насосом, мощность двигателя увеличилась примерно на 7-8 процентов, а расход топлива снизился на 2-3 процента. Справочно заметим, что топливный насос электрического типа в своем строении обладает тройным кулачком, вместо двойного, который устанавливается на FSI. Кроме того, насос приобрел новую прошивку, которая научила элемент подавать горючее в том количестве, которое расходует мотор, причем не меньше и не больше этого значения.


Таким образом, как можем видеть по своему строению агрегаты FSI и TFSI имеют достаточно разные модификации силовых установок, хотя и сделаны на общей базе. Однако мы забыли про еще один турбированный двигатель линейки немецких моторов, такой как TSI. Чем же он конкретно отличается от TFSI?


Как мы уже знаем, мотор TFSI является турбированным силовым агрегатом с одним турбокомпрессором в своем составе. Турбина представляет из себя механический тип компрессора, которая установлена на выпускном коллекторе, а впрыск топлива осуществляется прямо в камеры цилиндров мотора. Двигатель же TSI представляет из себя тоже турбированный механизм, но он оснащается сразу 2-мя нагнетателями. Официальное название такой системы "Twin turbo" или двойной турбонаддув. Одна турбина у мотора механического типа (справочно: работает от отработанных газов, чем их давление больше, тем быстрее она раскручивается), а вторая представляет из себя электрический компрессор, который принудительно нагнетает давление воздуха в силовую установку. Что касается подачи топлива, то в TSI она происходит не прямо в камеры сгорания цилиндров, в район впускного коллектора.



Как можем видеть мотор 
TSI является более современным, чем силовая установка с системой TFSI. Заметим, что касается приемистости двигателя TSI, то этот параметр будет выше, чем у TFSI, причем по всему диапазону функционирования. Однозначно можно утверждать, что моторы линейки TFSI, которые являются базовыми двигателями в автомобилях Ауди представляют из себя достойные экземпляры концерна VAG. От себя скажем, что двигатели FSI, TFSI и TSI - это экономичные, надежные и технологичные современные силовые установки.


Видео обзор: "Двигатель TFSI. Особенности, принцип работы, строение и отличия"

В заключении отметим, что благодаря прошедшей модернизации моторов TFSI, которая состоялась в 2012 году, была значительно переработана система охлаждения и прогрева двигателя. До обновления некоторые двигатели могли греться до рабочей температуры довольно долго, особенно в зимнее время года. После доработки моторов, проблема с нагревом была устранена. Также была усовершенствована система турбонаддува, однако это не избавило некоторые двигатели от повышенного расхода масла, данная проблема к сожалению осталась не решенной до конца. Справочно заметим, что повышенным расходом масла могут страдать силовые установки с объемами в 2.0 и 3.0 литра, расход технической жидкости у них может составлять от 1 до 3 литров на 10 тысяч километров пробега.


БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ. 
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.


В Е Р С И Я   Д Л Я   П Е Ч А Т И:

Ч И Т А Й Т Е   Т А К Ж Е:
Р Е К Л А М А:

м ы   В   С О Ц И А Л Ь Н Ы Х   С Е Т Я Х:
1 192 20.08.18