Двигатели TSI [Страница 1 из 1]

Турбированные двигатели TSI плотно вошли в линейку моторов многих моделей ВАГа, но часто на форумах можно услышать такие байки о этих двигателях, что волосы встают дыбом.

Попробуем немного разобраться в вопросе. Начну с малого, так сказать со своей рубашки, которая как известно всегда ближе к телу: о турбированных моторах, доступных для VW Джетты 6.
Это всего лишь 2 двигателя: CAXA объемом 1.4 литра и мощностью 122 л/с и CAVA/CTHA мощностью 150 л/с.

Итак, CAVA:

Особенность этого двигателя прежде всего в комбинации непосредственного впрыска топлива, двойного наддува и уменьшения габаритов (Down-sizing). В такой двойной схеме наддув осуществляется, в зависимости от потребностей, механическим компрессором или турбонагнетателем.

Технические особенности

● мощность двигателя 110 кВт
● пластиковый впускной коллектор
● плавная регулировка распределительного вала
● обогрев катализатора, двойной впрыск
● чугунный блок цилиндров
● стальной коленчатый вал
● турбонагнетатель
● подключаемый механический компрессор
● интеркулер
● двухконтурная система охлаждения
● необслуживаемый цепной привод
● система регулировки подачи топлива
● ТНВД (создаваемое давление до 150 бар)





Блок цилиндров двигателя 1,4 л TSI изготавливается из чугуна с пластинчатым графитом. Это обеспечивает достаточную надежность двигателя TSI при высоком давлении в цилиндрах. Серый чугун с пластинчатым графитом прочнее алюминия.

Подробнее о двойном наддуве

Компрессор

Компрессор – это механический нагнетатель, подключаемый через магнитную муфту.
Преимущества:
- быстрое создание необходимого давления наддува
- большой момент вращения при низких оборотах двигателя
- подключается только по необходимости
- не требует внешней смазки и охлаждения
Недостатки:
- отъем мощности у двигателя
- давление наддува создается в зависимости от частоты вращения двигателя и затем
регулируется, при этом опять теряется часть произведенной энергии

Турбонагнетатель
Турбонагнетатель постоянно приводится в действие отработанными газами.
Преимущества:
- очень хороший КПД благодаря использованию энергии ОГ
Недостатки:
- при маленьком двигателе вырабатываемое давление наддува в нижнем диапазоне оборотов
недостаточно для создания высокого момента вращения
- высокая термическая нагруженность

Диапазоны работы компонентов нагнетателя


На графиках представлены диапазоны работы механического компрессора и турбонагнетателя. В зависимости от необходимого момента вращения, блок управления двигателя решает, нужно ли включать наддув и если да, то каким образом. Турбонагнетатель работает во всех цветных диапазонах. Однако в нижнем диапазоне оборотов энергии только отработанных газов становится недостаточно для создания требуемого давления наддува.

Постоянный диапазон наддува компрессора
Синий цвет. Начиная с минимальных и до 2400 оборотов двигателя, компрессор включен постоянно. Давление наддува компрессора регулируется блоком управления регулирующей заслонки.

Диапазон наддува компрессора по необходимости
Голубой цвет. До 3500 оборотов двигателя компрессор подключается по необходимости. Это требуется, например, тогда, когда двигатель постоянно работает в этом диапазоне, а затем следует сильное ускорение. По причине инерционности турбонагнетателя это привело бы к задержке ускорения (т.н. турбояма).

Поэтому здесь подключается компрессор, максимально быстро создающий необходимое давление наддува.

Диапазон наддува только турбонагнетателя
В зеленом диапазоне турбонагнетатель в одиночку справляется с созданием необходимого давления наддува. Наддув регулируется магнитным клапаном ограничения давления наддува.

CAXA:

В отличие от CAVA, наддув на двигателе CAXA TSI 1,4 л/90 кВт осуществляется исключительно турбонагнетателем. Его конструкция предназначена специально для достижения высокого крутящего момента в часто используемом диапазоне низких частот вращения. При этом максимальный крутящий момент в 200 Нм достигается при частоте вращения от 1500 до 4000 об/мин.

Другой особенностью является встроенный во впускной коллектор охладитель наддувочного воздуха с жидкостным охлаждением. За счёт изменения формы всасывающего канала в ГБЦ и на поршнях удалось отказаться от переключающих заслонок впускного коллектора, т.е. новая система охлаждения наддувочного воздуха.
Еще из-за более низкой температуры ОГ по сравнению с двигателями TSI 1,4 л с двойным наддувом устанавливаются полнотелые клапаны без натриевого наполнителя.



Еще из интересного про этот мотор:
Впервые применена жидкостная система охлаждения наддувочного воздуха. При этом наддувочный воздух охлаждается при помощи расположенного во впускном коллекторе охладителя, омываемого ОЖ. За счёт этого объём системы наддува от турбонагнетателя до форсунок впрыска был уменьшен более чем вдвое: с 11 л для двигателей TSI 1,4 л с двойным наддувом до 4,8 л для двигателей TSI 1,4 л с турбонаддувом. Турбонагнетатель должен сжимать меньший объём воздуха, за счёт чего требуемое давление наддува достигается быстрее. Для обеспечения сильного охлаждения наддувочного воздуха производительность насоса рециркуляции ОЖ изменяется в зависимости от требуемого объёмного расхода. Он всасывает ОЖ из дополнительного радиатора в передней части автомобиля и подаёт его к охладителю наддувочного воздуха и к турбонагнетателю. Разница между температурой воздуха за охладителем и температурой наружного воздуха при высокой нагрузке в самом неблагоприятном случае составляет от 20 до 25 °C.

Весьма интересная статья, благодарю. Думается мне можно эти двигателя неплохо раскочегарить с помощью чип-тюнинга

Johnny Mnemonic писал(а):

можно эти двигателя неплохо раскочегарить с помощью чип-тюнинга

и просадить ресурс до нуля

Johnny Mnemonic писал(а):

Весьма интересная статья, благодарю. Думается мне можно эти двигателя неплохо раскочегарить с помощью чип-тюнинга

Да, вполне кочегарятся:
150 лс (240 Нм) до 219 лс (325 Нм), а 122 лс (201 Нм) до 140 лс (225 Нм)

Вот только с DSG будет одна проблемка - дело в том что в стоке двигатель CAVA уже уперся в конструктивно-расчетное ограничение на максимально передаваемый момент коробке передач. DSG7 "переваривает" 250Нм а DSG6 - 320Нм. Говоря по-русски - DSG-7 вкупе со 150 сильным движком уже ездит "на пределе" возможностей и стоит ей поддать жару, шестеренки рассыпятся Странно почему не поставили DSG-6.

Конечно же я утрирую, и расчетная нагрузка еще далека то физического ограничения, но все равно, лучше не насиловать. Поэтому либо DSG-6 либо, что еще лучше, механика. Поэтому я не заморачиваюсь с чипованием - ибо есть желание еще поездить пару-тройку лет

Меня интересует только механика (хотя в этом плане не нравится длинноходность педали сцепления на всех ВАГах).
У этих двигателей турбины с изменяемой геометрией?

Johnny Mnemonic писал(а):

У этих двигателей турбины с изменяемой геометрией?

Нет. VTG только на TDI, насколько я знаю. На TSI же компрессор позволяет "эмулировать" изменение геометрии.

Был несколько лет назад Пассат Б5 1.8 турбо 170 л.с. (двиг AWM). На первый взгляд энерговооруженность аналогична современным 1.4 ТСИ, но там была только одна турбина низкого давления - с низов тяга и динамика была отличная, но примерно после 110 км/ч динамика сникала. На высоких оборотах турбина уже не могла создать необходимую производительность и крутить двиг уже не имело смысла. В этом плане двигатели ВАГ (и атмосферные тоже) полная противоположность японских, пик крутящего момента которых приходится на более высокие обороты, но эти двигатели крутятся немного по иному.
До пассата как раз была Сузуки Лиана 1.6 - такое ощущение что двигатель там от мотоцикла - крутится очень задорно.