Двигатели 2.0 FSI (Fuel Stratified Injection, что в переводе с английского - послойный впрыск топлива) не являются уникальными в своем роде, однако, чаще встречаются на рынке. Компания Mitsubishi первой представила подобный двигатель в 1997 году - 1.8 GDI.
В теории двигатель 2.0 FSI является экономичным и экологичным. Он характеризуется, как гораздо более эффективный, чем обычные инжекторные моторы. Преимуществ очень много.
Следует признать, что если все работает как надо, то автомобиль с 2.0 FSI и TFSI понравится многим. Вы можете рассчитывать на выгодное соотношение производительности к расходу топлива. Например, Audi A3 2.0 FSI в среднем потребляет около 7,5-8 л/100 км, а 200-сильная версия – всего на 2 литра больше.
Возможно, именно поэтому Volkswagen решил развивать турбированные модификации мотора, а FSI – изъял из продажи. В итоге, TFSI попал под капот многих моделей концерна VW и в настоящее время является главным двигателем для мощных компактов, небольших спортивных автомобилей и автомобилей среднего и более высокого класса. Если 2.0 FSI был представлен только в одном варианте форсировки – 150 л.с., то TFSI получил несколько вариаций – от 170 до 272 л.с.
К сожалению 2-литровый агрегат с непосредственным впрыском имеет ряд дорогостоящих проблем. В безнаддувных версиях после 90-140 тыс. км на впускных клапанах появляются углеродистые отложения – нагар. Встречаются проблемы с распредвалами и датчиками двигателя. Кроме того, достаточно незначительных перебоев в работе мотора, чтобы появилось сообщение «Check Engine».
В случае с турбодвигателем следует опасаться проблем с турбокомпрессором и большого расхода масла (порой уходит до 1 л на 2000 км). Кроме того, отмечены случаи появления нагара на впускных клапан и отказ датчиков (например, датчика детонации).
Нагар на клапанах.
Симптомы: неровная и грубая работа, снижение мощности.
Ремонт: проблема в основном затрагивает ранние версии FSI. Позже было изменено программное обеспечение. Удаляют нагар несколькими способами: специальными чистящими средствами или механически.
Расход масла.
Симптомы: быстрое падение уровня масла, повреждение катализатора.
Ремонт: проблема хорошо знакома официальным дилерам. Чрезмерное потребление масла в основном касается 200-сильной версии мотора начального периода производства и более позднего 211-сильного агрегата. Решение одно – капитальный ремонт двигателя.
Техника.
2-литровый двигатель с непосредственным впрыском топлива – это современная конструкция. Помимо особой системы впрыска этот мотор имеет поршни и 16-клапанную головку, изготовленные из алюминиевого сплава, впускной коллектор с заслонками управления потоком воздуха, а также систему изменения фаз газораспределения.
За привод ГРМ отвечает зубчатый ремень, но в некоторых версиях TFSI – цепь (с 2008 года – CAWA, CAWB, CCTA, CCZA и CCZC). В системе впрыска используется насос высокого давления и клапан рециркуляции отработавших газов. Двигатель TFSI постоянно развивается, и в настоящее время флагманская версия мотора имеет мощность 272 л.с.
Технические данные. Часть 1.
|
Параметры |
2.0 FSI |
2.0 TFSI |
2.0 TFSI * |
2.0 TFSI |
2.0 TFSI |
2.0 TFSI ** |
|
Годы выпуска |
2004-09 |
2005-10 |
с 2008 года. |
с 2004 года. |
с 2008 года. |
2005-07 |
|
Двигатель тип, количество клапанов |
бензиновый, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
|
Рабочий объем |
1984 |
1984 |
1984 |
1984 |
1984 |
1984 |
|
Степень сжатия |
11.5: 1 |
10.3: 1 |
9.6: 1 |
10.5: 1 |
9.6: 1 |
10.5: 1 |
|
Тип ГРМ |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
|
Макс. мощность (кВт / л.с / об/мин) |
110/150/6000 |
125/170/4300 |
132/180/4000 |
147/200/5100 |
155/211/4300 |
162/220/5900 |
|
Макс. крутящий момент (Нм / об/мин) |
200/3500 |
280/1800 |
320/1500 |
280/1800 |
350/1500 |
300/2200 |
Примечание: * Двигатель может быть запитан от биоэтанола; ** Вариант устанавливался в Audi A4 серии 8E (DTM версия).
Технические данные. Часть 2.
|
Параметры |
2.0 TFSI *** |
2,0 TFSI **** |
2.0 TFSI ***** |
2.0 TFSI |
2.0 TFSI ****** |
|
Годы выпуска |
2007-08 |
2011-12 |
2007-13 |
с 2008 года. |
с 2008 года. |
|
Двигатель тип, количество клапанов |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
|
Рабочий объем |
1984 |
1984 |
1984 |
1984 |
1984 |
|
Степень сжатия |
10.3: 1 |
9.8 1 |
9.8 1 |
9.8 1 |
9.8 1 |
|
Тип ГРМ |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
|
Макс. мощность (кВт / л.с / об/мин) |
169/230/5500 |
173/235/5500 |
177/240/5700 |
195/265/6000 |
200/272/6000 |
|
Макс. крутящий момент (Нм / об/мин) |
300/2200 |
300/2200 |
300/2200 |
350/2500 |
350/2500 |
Примечание: *** Только на Golf V GTI Edition ограниченным тиражом 30 шт; **** Только в Golf VI GTI Edition ограниченным тиражом 35 шт; ***** В Leon Cuprze; ****** В Golf R - производитель указывает мощность 271 л.с.
Стоимость запасных частей ($) *
|
Детали |
Дилерские |
Аналоги |
|
масляный фильтр / воздушный |
9/25 |
от 7/20 |
|
свечи зажигания |
||
|
турбокомпрессор |
1100 |
от 800 |
|
термостат |
||
|
водяной насос |
||
|
катушки (шт.) |
||
|
двухмассовый маховик |
* Для 2,0 TFSI / 200 л.с. (2006).
Применение .
Наибольшее распространение двигатели получили в следующих автомобилях:
Audi A3 (2003-2012) , Skoda Octavia II (2004-2013), Audi A5 (с 2008 года), Volkswagen Golf (2003-2008), Seat Leon (2005-2012), Volkswagen Passat (2006-2010).
Наверняка каждый, кто задумывался о покупке немецких автомобилей Skoda или Volkswagen, задумчиво рассматривал аббревиатуру типа двигателя TSI, размышляя о том, в чем же заключается особенность этого силового агрегата. На просторах России до сих пор существует много заблуждений по этому поводу. Некоторые считают, что данный тип двигателя работает на дизельном топливе, поскольку при меньшем удельном объеме, выдает, куда большее значение мощности в сравнении, к примеру, с простым . Но в действительности все иначе. Двигатель TSI, это далеко не дизель.
Как работает двигатель TSI и FSI?
FSI.
Для того чтобы лучше понять, как же работает TSI двигатель, давайте на примере рассмотрим работу его «собрата» мотора FSI. Аббревиатурой FSI (Fuel Stratified Injection) обозначают разработанные немецкими специалистами двигатели с так называемым «послойным» впрыском топлива. в этом двигателе сконструирована аналогично дизельным агрегатам:
топливный насос нагнетает бензин под высоким давлением в общую для всех цилиндров топливную рампу. Управляемый системой электромагнитных клапанов впрыск топлива, осуществляется при помощи форсунок, кстати, если захотите промыть форсунки то вам . Открытие каждой из форсунок происходит после подачи команды центральным блоком управления. Фаза работы при этом зависит как от оборотов, так и от нагрузки двигателя.
Видео о двигателе FSI
Преимущества двигателя FSI.
Преимуществом такого двигателя является то, что за счет строгого дозирования впрыска топлива в камеру сгорания достигается экономия до 15%, в сравнении с бензиновыми двигателями, оборудованными классической системой впрыска. Кроме того обеспечивается более равномерная тяга на низких и средних скоростях за счет изменения фаз распредвала.
TSI.
В отличие от двигателя FSI, TSI мотор является бензиновым силовым агрегатом с двойной системой турбонаддува. Аббревиатуру TSI (Turbo Stratified Injection) здесь можно перевести как двигатель с послойным впрыском топлива и турбонаддувом.
Такой двигатель унаследовал от двигателя FSI систему впрыска топлива и получил дополнительную систему механической компрессии. Естественно, что конструкция такого двигателя гораздо сложнее. Однако этот недостаток вполне компенсируется его большей надежностью, мощностью и экономичностью.
Видео о двигателе TSI
Компоновка двигателя TSI отличается тем, что турбонагнетатель и система механической компрессии разнесены по разные стороны двигателя. Традиционный турбированный двигатель получает дополнительную мощность, используя энергию выхлопных газов, которые раскручивая колесо турбины, через систему приводов, создают сжатие и нагнетание воздуха. В сравнении с классическим бензиновым двигателем, такая система является более эффективной, но эффективность двигателя системы TSI c послойным впрыском и системой турбонаддува намного эффективнее.
Преимущества двигателя TSI.
Большим недостатком простого турбированного двигателя можно считать то, что он слабо эффективен при малых и холостых оборотах. В отличие от него мотор TSI имеет механический компрессор, работающий на низких оборотах и турбокомпрессор, который обеспечивает прирост мощности на высоких оборотах. Таким образом, дополнительное сжатие и нагнетание воздуха в систему двигателя происходит практически по всему диапазону рабочих оборотов. Именно этот фактор способствует многократному приросту мощности при сниженном потреблении топлива, которое обеспечивается системой дозированного, послойного впрыска и двойной системой нагнетания.
Все вышеперечисленные факторы приводят к тому, что двигатель системы TSI, разработанный немецкими «ассами» Volkswagen, достигает внушительных значений мощности. Так, в сравнении с классическим турбированным двигателем того же производителя, при номинальном объеме двигателя в 1,2 литра двигатель системы TSI показывает результат в среднем на12 л.с. лучше (90 л.с. для двигателя турбированного двигателя против102 л.с. для двигателя TSI). Кроме этого двойная система компрессии приводит к отсутствию провала мощности и отличной тяге, как на низких, так и на высоких оборотах двигателя.
Естественно, что сложность конструкции двигателя не могла не отразиться на его цене. Но незначительно удорожание вполне окупается сниженным уровнем потребления и усиленной мощностью.
Установка с прямым впрыском топлива или что такое FSI двигатель? На сегодняшний выбор автомобильного транспорта достаточно широк, в отличии десятка лет назад, когда человечество знало фактически два вида: бензиновый и дизельный. Конечно, они стали прототипом для всех последующих, так как новых видов пока не придумали. Если не считать двигателя на гибридной основе, когда вместе работают дизельный и электрический.
Все чаще и чаще можно встретить на багажнике авто маркировки TSI и FSI. Среднестатистический человек понятия не имеет, что обозначают данные аббревиатуры. На самом деле, от того с каким типом двигателя будет выбрано авто зависит многое, в том числе и количество наслаждения. В качестве расширения кругозора, рассмотрим незнакомые нам ранее маркировки.
Понятие маркировок TSI и FSI
Что такое FSI двигатель? Итак, для начала необходимо разобраться с понятиями:
- FSI: технология изготовления бензиновых моторов с прямой системой впрыска. FSI является отцом TSI;
- TSI: «молодая» технология работы силового агрегата на бензиновом топливе с системой прямого впрыска и двойной турбиной.
Сходства и отличия
Сходство в том, что оба работают на бензиновой основе, имеют прямой впрыск. Отличие: отсутствие у FSI турбонагнетателей, а значит, он не может конкурировать с одно и двух турбированными TSI. Несмотря на свою экономичность, экологичность, динамику разгона.
- Контуры повышенного и пониженного давления
- Система FSI предусматривает наличие двух контуров давления:
- Повышенный: топливный насос, бензиновые трубопроводы, главный распределитель, предохранительный клапан, датчик, форсунки, ;
- Пониженный: топливный бак, бензонасос, фильтр тонкой очистки, клапан регулировки давления.
Существенные отличия FSI от простого бензинового
- Впрыск распределяется прямо в камеру сгорания, в отличие от простого бензинового, где изначально во впускной коллектор;
- В форсунках находятся однотипные отверстия, через которые распыляется смесь горючего в камере сгорания. Всего их шесть в каждой.
- Кислород подается сквозь заслонку, которая порционно подает топливо, в результате смесь становится однотипной, нет обогащенной или обедненной. Горючее сжигается максимально полно;
- Экономичность до 25%, экологичность, динамика разгона, и не только выводят систему FSI на порядок выше аналога.
Принцип работы
В двигателе бензонасосом удерживается повышенное давление при резком ускорении. Отбор бензина идет с зоны пониженного давления. Автоматическая система автономно регулирует очень точную подачу топлива, ни каплей больше, ни меньше. К примеру, во время стремительного разгона необходимо давление в 0,6 МПа, а во время спокойной езды 0,6 МПа.
Регулирование подачи электроникой позволяет существенно экономить горючую смесь. Двойная система впрыска крайне эффективна при холодном пуске, когда смесь сама по себе обогащенная до момента прогрева мотора и . Двойной впрыск это распределение бензина в период между тактами впрыска и сжатия.
К сведению владельцев, двигатель FSI с 2006 года неоднократно занимал звание «Двигатель года». Кроме того, благодаря поворачиванию распределительного вала на 41 градус, обеспечивается максимальная тяга на малых оборотах при движении на 1,2 передачах. Отработанные газы проходят неоднократную рециркуляцию, что существенно снижает уровень выброса вредных веществ.
Как видим, TSI занимала лидирующую позицию до момента разработки обновленной версии TFSI. По мнению специалистов, будущее автомобилестроения за TFSI. На этом рассмотрение темы, что такое двигатель FSI и с чем его «едят» окончено. Надеемся, что изложенный материал будет полезен многим будущим автовладельцам при покупке транспорта. К тому же стоимость транспортных средств с системой TSI немного выше, чем TFSI, FSI.
Мы с вами разобрали. Но вот двигатель FSI, от того же Volkswagen как то остался в стороне, давайте разберемся с этой не справедливостью и все таки проясним что же такое этот двигатель? Читаем дальше…
Двигатель FSI — Fuel Stratified Injection (послойный впрыск топлива). Не является турбированным двигателем (как двигатель TSI), это двигатель с так называемым непосредственным впрыском топлива.
Разработан в 1998 году, а вот серийно был установлен уже в 2000 году, на автомобили Volkswagen. Топливная система имеет два контура, первый контур пониженного давления, второй соответственно повышенного давления.
Вот условная схема топливной системы двигателя FSI
Контур низкого давления:
- топливный бак
- топливный насос
- топливный фильтр
- перепускной клапан
- регулятор давления топлива
Контур высокого давления:
6. топливный насос высокого давления
7. трубопровод высокого давления
8. распределительный трубопровод
9. датчик высокого давления
10. предохранительный клапан
11. форсунки впрыска
Прочее:
12. адсорбер
13. электромагнитный запорный клапан продувки адсорбера
Теперь отличие двигателя FSI, от обыкновенного бензинового двигателя
У обыкновенного бензинового двигателя впрыск топлива происходит в цилиндры двигателя через впускной . А вот у FSI впрыск топлива происходит непосредственно в камеру сгорания. Форсунки имеют шесть микроотверстий, которые с очень большой эффективностью распределяют топливо по камере сгорания, в свою очередь воздух подается через специальную заслонку. Благодаря этому топливная смесь получается однородной, что улучшает ее сгорание в цилиндрах двигателя. Благодаря непосредственному впрыску топлива, двигателя FSI превосходят обыкновенные двигатели в динамики разгона, в выбросе вредных веществ в атмосферу (гораздо меньше), а также экономичность такого двигателя лучше, иногда экономия доходит до 25 %.
Принцип работы
В отличие от обыкновенного бензинового двигателя, у двигателя FSI, есть контур с повышенным давлением, необходимое давление поддерживает топливный насос нового типа, который забирает топливо из зоны пониженного давления. Надо сказать, что топливный насос регулирует давление исходя из потребности. При ускорении автомобиля давление увеличивается, до 0,5 Мпа, а при спокойном движении, скажем под горку, давление может составлять всего 0,05 Мпа. Управление насосом происходит определенным блоком управления и датчиком низкого давления. Благодаря этим электронным системам в цилиндры двигателя подается нужное количество топлива, ни больше, ни меньше, именно столько сколько нужно. Поэтому переливание топлива, или голодание от топливной смеси здесь исключено. Также есть еще одно преимущество — это двойной впрыск топлива (распределение подаваемого топлива между тактом впрыска и тактом сжатия), нужен для пуска холодного двигателя, когда подается обогащенная топливная смесь, до того времени, как прогреется двигатель и каталитический нейтрализатор.
В заключении хочется сказать, что первый двигатель 1,4 литра (86 л.с.) FSI в 2000 году стал лучшим двигателем в своем классе. А в 2006 году, новый 2,0 литра FSI, опять же признан эталоном.
— имеет лучшую разгонную динамику
— малый выброс вредных веществ в атмосферу
— лучшую экономию топлива, от 15 до 25 %, в отличии от обыкновенного двигателя.
Многие производители, например AUDI. Взяли двигатели FSI себе на вооружение, после модернизации родился турбированный , который основан все на том же двигателе. Сейчас линейка насчитывает несколько десятков модификаций от 1,4 литра до 5,2 литра. И устанавливается на модели Volkswagen, AUDI, Skoda, Seat.
Наименование двигателя FSI означает послойный впрыск горючего. Данный тип силового агрегата был впервые разработан и применен концерном Volkswagen в 2000 году на модели Lupo. При объеме 1,4 л, агрегат имел мощность 86 л.с. При этом расход горючего был ощутимо ниже, чем у аналогичных моторов.
В основе принципа действия двигателя FSI лежит впрыск горючего прямо в камеру сгорания. Форсунки специальной конструкции снабжены шестью отверстиями для впрыска, которые с большой точностью распыляют тонкие струи бензина.
Для создания нужного давления горючего для впрыска в конструкции присутствует специальный топливный насос высокого давления .
Приводит его в действие распредвал выпускных клапанов, на котором для этого размещен специальный четырехсторонний кулачок. В результате очень повышается точность работы, что положительно сказывается на токсичности выхлопа.
Кроме элементов, обеспечивающих высокое давление, данная топливная система имеет также контур низкого давления . В него входит насос, фильтр, а также датчик давления.
Топливный насос низкого давления предназначен для подачи горючего из топливного бака. Обычно он встроен в бак. Этот узел способен создавать давление горючего 0,05-0,5 атм. Оно варьируется в зависимости от потребностей системы и регулируется блоком управления.
В процессе регулировки необходимого объема горючего участвует датчик давления. Он постоянно измеряет давление в контуре, благодаря чему обеспечивается подача именно того количества бензина, которое нужно для работы силового агрегата в данный момент.
После поступления сигнала от датчика в ЭБУ мотора, последний сопоставляет фактический показатель с нормативным для данного режима работы и при необходимости подает сигнал к блоку управления насосом. Последний регулирует обороты топливного насоса, варьируя давление топлива в контуре.
Кроме вышеописанного, двигатели FSI имеют двухступенчатые трубы с заслонками для всасывания воздуха . При невысоких оборотах коленвала заслонка впускного коллектора находится в закрытом положении, потому подача воздуха к впускным клапанам происходит через верхний узкий канал.
При этом воздух проходит через трубу по специальной траектории. В результате крутящий момент агрегата возрастает на 15% и больше. При высоких оборотах заслонка открывается. При этом воздух поступает и через узкую, и через широкую часть трубы. В результате достигается максимальная мощность двигателя, причем достаточно высокая.
Еще одной особенностью двигателей FSI является возможность подачи горючего в цилиндры между тактами впрыска и сжатия – так называемый двойной впрыск. В результате обеспечивается однородная рабочая смесь. Кроме того, в режиме прогрева силового агрегата продляется ресурс катализатора, так как в данном случае он также прогревается.
В результате примененных передовых решений и технологий, двигатели FSI обладают отличными мощностными характеристиками, демонстрируя при этом вполне умеренный расход горючего.
Такие агрегаты обладают свойством быстрого отклика на нажатие педали «газа» во всем диапазоне оборотов.
{typography legend_blue}Стоит отметить, что благодаря охлаждению пространства цилиндра струями горючего, значительно снижается склонность таких агрегатов к детонации.{/typography}
Как видим, двигатели FSI обладают отличными преимуществами. Лидером в их применении остается концерн VW. Немцы даже смогли сочетать впрыск FSI с турбонаддувом, получив мотор с впечатляющими показателями.
