Турбированный двигатель плюсы и минусы фольксваген
Что представляет собой двигатель TSI и его характерные особенности
В 2004 году автоконцерн VAG (Volkswagen AG) анонсировал новый двигатель TSI, который был назван настоящим прорывом в двигателестроении. Производительный, мощный, экономичный – это лишь некоторые заявленные преимущества. Но под красивой рекламой скрывались и свои подводные камни. Об особенностях данной линейки моторов пойдет речь далее в статье.
Что такое двигатель TSI
Требование экологических стандартов в Европе способствовало разработке двигателя TSI, который при небольшом объеме показывает высокую производительность и низкий расход топлива. Работа основывается на использовании двойного наддува и прямого впрыска топлива. Механический компрессор работает в паре с турбиной. Такие двигатели устанавливаются на марки Skoda, Audi, Volkswagen, Seat и некоторые другие.
Разработки двигателя TSI велись еще в начале 2000-х, но в массовое производство двигатель пошел в 2005 году. Это была первая линейка TSI, которая была существенно обновлена в 2013 году, но об этом чуть ниже.
Многие спорят над правильной расшифровкой аббревиатуры TSI. Стоит сказать, что изначально было название Twincharged Stratified Injection (Двойной наддув послойный впрыск). После стали выходить модели с одной турбиной и аббревиатуру стали переводить как Turbo Stratified Injection (Турбированный послойный впрыск). В автомобилях Audi этот силовой агрегат имеет маркировку TFSI.
Линейка моторов
В России наиболее популярны 1.2 и 1.4 TSI. Двигатель объемом 1.2 мощностью 90/105 л.с. имеет только одну турбину без компрессора. Объем 1.4 имеет вариации с одной турбиной или компрессор+турбина. Мощность мотора от 122 л.с. до 170 л.с. в стоковой комплектации. Топовым в линейке TSI является мотор объемом 3.0 V6 333 лошадиных сил, который, например, устанавливается сейчас на Volkswagen Touareg.
У первой линейки TSI были существенные недостатки, о которых мы скажем немного позже. В большинстве своем эти недостатки были исправлены в следующей генерации моторов EA211 и EA888 Gen.3.
Как видно, эти моторы имеют очень много модификаций.
Согласно данным разработчиков, ресурс двигателя рассчитан на 300 000 км пробега.
Особенности устройства и работы TSI
Рассмотрим работу самого популярного двигателя TSI объемом 1.4 литра. Он развивает мощность в 125 кВт, крутящий момент 249 Нм в диапазоне 1750-5000 об/мин. Расход топлива составляет всего 7,2 литра.
По сути, моторы TSI стали продолжением линейки FSI, в которых также используется технология непосредственного впрыска топлива. Топливо подается прямо в камеру сгорания через форсунки под давлением 150 бар. Для этого предусмотрен топливный насос высокого давления.
В зависимости от условий обеспечивается разное приготовление топливовоздушной смеси. На малых и средних оборотах происходит послойное смесеобразование. Воздух поступает в камеру сгорания на большой скорости. Впрыск топлива происходит в самом конце такта сжатия, тем самым обеспечивая высокую степень сжатия 10:1 несмотря на двойной наддув. Избыток воздуха, который возникает после сгорания, выступает в роли теплоизолятора.
При однородном (стехиометрическом) смесеобразовании впрыск топлива происходит на такте впуска, тем самым обеспечивая однородную смесь, которая сгорает максимально эффективно.
При максимально открытой дроссельной заслонке образуется бедная гомогенная смесь. Воздух в цилиндрах движется очень интенсивно. Также в состав добавляются отработавшие газы на уровне 25%. Топливо подается на такте впуска.
Двойной наддув дает превосходную тягу. Механический компрессор обеспечивает полный крутящий момент уже на низких оборотах до 2000-2500 об/мин. Это исключает возникновение так называемой турбоямы. При достаточном давлении отработанных газов на 2500 об/мин заслонка открывается и в работу включается турбина, тем самым создается давление воздуха 2.5 бар. Механический компрессор работает от ременного привода.
Плюсы и минусы
Благодаря своей конструкции двигатель TSI имеет немало преимуществ. Среди них:
- высокая производительность двигателя при небольшом объеме;
- хорошая тяга уже на низких оборотах;
- экономичность (расход 7,2 л);
- компактность и небольшой вес (вес снижен на 14 кг);
- возможности тюнинга и форсирования;
- экологичность (меньше объем выбросов углекислого газа).
Но при всех достоинствах есть и свои недостатки. Особенно это касается двигателей EA 111 и EA888 Gen 2:
- большой расход масла (замена масла после 7,5-10 тыс. километров пробега);
- растягивание цепи ГРМ и обрыв;
- высокое требование к качеству масла и к качеству топлива;
- медленный прогрев двигателя.
Основные неисправности
Цепь ГРМ стала настоящей ахиллесовой пятой этих моторов. Так как двигатель TSI высоконагруженный, то она быстро растягивается. Проблемным оказался и натяжитель цепи. Цепь рекомендуется проверять после 50-70 тыс. километров пробега. Последствия от обрыва цепи ГРМ всем хорошо известны: загибание клапанов, задиры цилиндров и, как следствие, очень дорогой ремонт или, вообще, замена силового агрегата. Замена цепи и других составляющих (успокоитель, натяжитель) обходится достаточно дорого.
Масло также играет важную роль в охлаждении турбины. Некачественное или отработанное масло приведет к забиванию и поломки турбины.
Не меньшее значение имеет качественное топливо. Рекомендуется использовать бензин с октановым числом 95 и выше.
В третьей генерации моторов TSI EA211 и EA888 Gen.3 разработчикам удалось решить некоторые проблемы. Главным образом, это касается цепи ГРМ и медленного прогрева. Цепь заменили ремнем. Ресурс ремня остался примерно таким же (50-70 тыс. км), но его намного легче и дешевле заменить. На двигателях 1.8 и 2.0 tsi третьей генерации установили более качественную цепь ГРМ с ресурсом 150 тыс.км и больше.
В современных моторах 1.2 и 1.4 используется облегченный корпус, но чугунные гильзы. В остальных моделях также остается чугунный блок. Это позволило облегчить двигатель на 22 килограмма.
Заключение
Двигатели TSI постоянно совершенствуются. Первое поколение силовых агрегатов этого типа имели серьезные проблемы. В последующих генерациях они были устранены, но остался большой расход масла и требования по обслуживанию.
Автомобили с двигателями TSI подойдут тем, кто хочет получать удовольствие от вождения. Высокая производительность, динамика и низкий расход топлива – вот главные козыри технологии TSI, которая постоянно совершенствуется и дорабатывается. Если регулярно следить за силовым агрегатом, проходить вовремя ТО, менять масло, использовать качественный бензин, то данный двигатель проходит долго и без серьезных проблем.
ДВИГАТЕЛЬ TSI: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, ПОЛОМКИ, РЕСУРС И СПИСОК МОТОРОВ
Добрый день, сегодня мы узнаем, что из себя представляет автомобильный двигатель с системой послойного впрыска топлива TSI, какой его принцип работы, строение и в чем заключается отличие такого мотора от других типов силовых установок. Кроме того, расскажем про конструкцию, особенности двигателей с системой TSI, какими плюсами с минусами обладает технология, а также, как обслуживается и ремонтируется мотор с таким типом действия. В заключении поговорим о том, какими двигателями представлена линейка моторов с системой TSI, на какие современные автомобили устанавливается двс, из каких основных компонентов состоит и выгодна ли в эксплуатации такая силовая установка.
Зачастую двигатели с аббревиатурой TSI (ТиЭсАй) многие автолюбители встречают на немецких, чешских и испанских автомобилях концерна VAG (Volkswagen, Audi, Seat, Skoda и прочие марки). Дело в том, что сама по себе технология TSI была разработана еще в конце 90-х годов 20 века именно немецкими инженерами, с целью дальнейшего ее внедрения на свои автомобили. Справочно заметим, что все моторы ТиЭсАй оснащаются турбонаддувами, этим они в основном и отличаются от атмосферных силовых установок FSI.
Кроме простых, атмосферный моторов ЭфЭсАй, которыми также во всю компонуются Фольксваген и Шкода, у семейства немецких моторов имеется еще один, который устанавливается только на модели компании Ауди и зовется он TFSI ( ТиЭфСиАй ). Отметим, что для многих потребителей России и Казахстана турбированные моторы с символами TSI до сих пор являются своеобразными загадками среди силовых установок. Многие до сих пор думают, что двигатели TSI так или иначе связаны с дизельными агрегатами TDI, ведь при небольших объемах, моторы ТиЭсАй способны выдавать существенное количество мощности и крутящего момента. Ну чем не дизель? Однако это в корне не верно, TSI – это полностью бензиновый двигатель, самым ярким представителем которого является вариант с объемом в 1.4 литра от концерна VAG. Данный мотор считается самым известным в Европе и имеет множество наград за свою экономичность и динамику.
1. ПОНЯТИЕ И ОСОБЕННОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ TSI. ЛИНЕЙКА МОТОРОВ
Практически каждый автолюбитель хоть бы раз в жизни встречал символы под капотом той или иной машины в виде аббревиатуры с надписью – TSI. Однако, что означает эта маркировка, знает не каждый любитель автомобилей. Сокращенное понятие TSI расшифровывается, как Turbo Stratified Injection , что переводится, как турбонаддув с послойным впрыском топлива в камеру сгорания цилиндра. Таким образом, двигатель TSI – это бензиновая установка, которая первоначально была оснащена 2-мя турбонаддувами, в том числе механическим компрессором и системой непосредственного или послойного впрыска топлива.
Затем в процессе неоднократной модернизации мотора, инженерами было решено устанавливать только одну турбину, поэтому первоначальное название агрегата Twincharger было в дальнейшем изменено просто на Turbo. Справочно заметим, что строение такого мотора намного сложнее обычного турбированного двигателя, однако надежность, мощность и экономичность агрегата находится на высоком уровне. В целом такая силовая установка почти лишена серьезных недоработок, но это не касается двигателей первых лет выпуска.
На сегодняшний день линейка моторов TSI является одной из самых разнообразных и гамма силовых установок просто впечатляет. Как мы отметили ранее, самым распространенным мотором, на котором в принципе и проводились все опыты концерна VAG является агрегат с объем в 1.4 литра. Многие автолюбители считают, что такой мотор маломощный и слабый. Однако это не совсем так. Дело в том, что двигатель 1.4 TSI стандартно имеет 122 лошадиные силы, перепрошитый или модифицированный – 140 лошадей и самый новый с заводской чиповкой – 170 лошадиных сил. Как такое возможно , каким образом немцы выжали из такого мало объемного мотора столько мощности ?
А все довольно просто, как мы сказали ранее мотор в 1.4 литра является основным для концерна VAG, он был своего рода полигоном для испытаний и именно из него создавались остальные вариации силовых установок, начиная от 1.0 до 3.0 литровых двигателей. Вот поэтому столько модификаций получил на первый взгляд мало объемный агрегат 1.4 TSI. Дек почему же данный двигатель получился таким мощным ? Все дело в особенной турбине, которая добавила около 20-30 лошадиных сил к стандартной мощности установки, а также благодаря специальной прошивке. Что касается моторов со 170-ю лошадиными силами, то они вообще в своем роде уникальны. Такая мощность получается благодаря одновременной работе 2-ух турбонагнетателей, то есть одного компрессора и одного нагнетателя и конечно же программного обеспечения, которое устанавливается в электронный блок управления двигателем.
Таким образом, принцип работы всех двигателей линейки TSI практически одинаков, исключением служит только самый маломощный мотор семейства с объемом в 1.0 литр. Данный двигатель первоначально проектировался и создавался только с системой турбонаддува. Справочно заметим, что мотор 1.0 TSI устанавливается на малолитражные автомобили концерна VAG такие, как Фольксваген UP или на гибридные варианты. Ниже на изображении можем наглядно видеть всю линейку моторов с системой TSI, которой на сегодняшний день оснащают автомобили концерна VAG.
Как видим на изображении отражены все моторы семейства TSI концерна VAG, на которые установлено заводское программное обеспечение, в народе известное, как прошивка. В том случае, если изменить заводскую конфигурацию или обеспечение ( ПО ), то можно выжать еще большую мощность силовых установок, однако это в первую очередь не лучшую сторону отразится на ресурсе мотора, который вероятней всего значительно сократиться.
2. УСТРОЙСТВО И СТРОЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ С СИСТЕМОЙ TSI
Двигатель с системой TSI нельзя назвать революционным, от также, как и все традиционные моторы без турбонагнетателя оснащается типовым блок цилиндров и поршневой группой Основное отличие двигателя от классический моторов – это наличие в системе 2-ух нагнетателей. Кроме того, изменению подверглась и система охлаждения с впрыском топлива. Также инженеры решили облегчить силовую установку и вместо чугунного блока цилиндров оснастили двигатель алюминиевым компонентом.
Основные отличительные компоненты двигателей с системой TSI :
– Механический компрессор и турбонагнетатель : устроены таким образом, что установлены они по разные стороны блока цилиндров. Механический компрессор в своей работе использует энергию выхлопных газов. Что касается выхлопных газов, то они как бы сами раскручивают турбинное колесо, а затем через специальные приводы создается определенное нагнетание сжатого воздуха в цилиндры мотора. Что касается обычного турбонаддува, то он функционирует по классической схеме.
Справочно заметим, что принцип действия старых типов силовых установок с турбиной, считается более эффективным, чем у простого, атмосферного бензинового мотора, но не лучше, чем у агрегатов с TSI. Что касается классического двигателя с турбиной, то он зачастую мало эффективен на холостых и пониженных оборотах, так как в большинстве случаев у них проявляется “синдром“, который именуется, как “ турбо яма “. Отметим, что “турбо ямой” является ситуация, когда полная мощность мотора проявляется только после 3 тысяч оборотов в минуту, то есть водителю нужно часто нажимать на педаль газа, чтобы повысить отдачу двигателя.
Однако принцип действия системы TSI заметно отличается от традиционных турбированных моторов. Отличается он наличием в нем механического компрессора, который функционирует на низких оборотах, в отличие от простой турбины, которая зачастую подключается после 2500-3000 оборотов в минуту. Наличие 2-ух турбонагнетателей в системе позволяет постоянно нагнетать воздух через специальные устройства. Таким образом, благодаря механическому компрессору мощность двигателя не падает и даже на низких оборотах у автомобиля имеется отличная тяга, а “синдром” под названием “турбо яма” полностью отсутствует. Можно отметить, что у немцев получилась довольна интересная синергия в работе компонентов мотора, то есть в “низу” подхватывает компрессор, а “наверху“, как бы ловит турбина. Вот потому и нет провалов во время функционирования мотора у системы TSI.
– Система охлаждения : у двигателей TSI является усовершенствованной, благодаря наличию в установке жидкостного охладителя, который понижает температуру в турбине и компрессоре. Справочно заметим, что традиционные турбины охлаждаются только воздухом. Система охлаждения силовой установки TSI оснащена специальными патрубками, которые проходят через интеркулер. Благодаря такой компоновке, основной воздух нагнетается в цилиндры мотора, что обеспечивает высокий показатель давления. Результатом такой конструкции является равномерное (послойное) заполнение камер сгорания топливной смесью, что как следствие ведет к улучшению динамики автомобиля. Заметим, что уже при 1-1,5 тысяч оборотов в минуту мы получаем крутящий момент равный 200-210 Ньютон на метр .
– Система впрыска топлива : является, в каком то роде уникальной по своему строению. Дело в том, что топливо подается в цилиндры силовой установки огибая топливную рампу. Кроме того, смешивание горючего с воздухом осуществляется равномерно или послойно, благодаря высоко эффективному сгоранию смеси. За счет этих моментов в моторе незначительно повышается мощность и при этом оптимизируется расход топлива. Справочно заметим, что благодаря такой схеме работы, двигатель экономит примерно 0,3-0,5 литра бензина на 100 километров пробега.
– Облегченный блок цилиндров : создавался немецкими инженерами в первую очередь с целью его максимального облегчения. Самое интересно, что концерну VAG эту задачу получилось осуществить. В итоге удалось снизить общий вес узла почти на 13,5 килограмм , что является отличным показателем. Кроме того, инженеры использовали новую конструкцию силовой установки, которая коснулась иного расположения блока с головкой цилиндров, также появились новые распределительные валы и пластиковая крышка.
В целом можно сказать, что мотор с системой TSI зарекомендовал себя, как высокопроизводительный двигатель при довольно малом рабочем объеме цилиндров, который смог достигнуть значительных показателей в мощности, а именно в лошадиных силах. Для сравнения классический “ВАГовский” тип мотора с рабочим объемом 1.2 литра обладает мощностью всего 90 лошадиных сил, а двигатель с системой TSI способен выдавать при таком же объеме от 102 до 107 лошадиных сил .
Справочно заметим, что в 2013 году силовые установки TSI довольно серьезно обновились. Модернизация коснулась достаточно многих компонентов, которые до этого считались не надежными. Например слабым звеном в таких моторах была цепь ГРМ, которая в основном устанавливалась на двигатели с объемами в 1.2 и 1.4 литра . Ресурс цепи был не долог, примерно 50-70 тысяч километров пробега , а затем она просто рвалась из-за больших нагрузок и высокого крутящего момента мотора. После обновления ее убрали из системы и установили обычный ремень газораспределения, который функционирует примерно в 2-2,5 раза дольше цепи . Кроме того, ремень легче заменить и обслужить. Что касается моторов с объемами в 1.8 и 2.0 литра , то цепь у них оставили, только значительно укрепили, а также усилили весь узел, что увеличило прочность элемента почти в 2 раза .
В заключении отметим, что благодаря прошедшей модернизации моторов TSI, которая состоялась в 2013 году , была также значительно переработана система прогрева силовой установки. Например до обновления двигатели с маркировками EA111 и EA888 GEN.2 до рабочей температуры грелись довольно долго, особенно в зимнее время года. После доработки моторов, проблема с нагревом практически устранилась. Кроме системы прогрева, была усовершенствована система турбонаддува, однако это не помогло избавить некоторые двигатели от повышенного расхода масла, эта проблема к сожалению осталась не решенной. Справочно заметим, что в основном масложором страдают моторы с объемами в 1.8 и 2.0 литра, расход масла у них может составлять до 2-3 литров на 10 тысяч километров пробега , поэтому очень важно систематически проверять уровень технической жидкости, чтобы не получилось такой ситуации, когда мотор работает в “сухую“.
7 главных минусов и 2 плюса турбомоторов
Атмосферный мотор засасывает воздух в цилиндры под действием разрежения, которое возникает, когда поршень движется к нижней мертвой точке. В большинстве случаев давление в цилиндре в конце хода впуска чуть ниже атмосферного. И вот с этим количеством воздуха и осуществляется рабочий цикл мотора. Наддувный двигатель получает на входе в цилиндр воздух, сжатый компрессором до определенного давления, а потому его в цилиндр войдет больше, чем у мотора со свободным всасыванием. Больше воздуха — больше кислорода, а значит, и топлива сгорит больше, и мощность при том же рабочем объеме поршневой части будет выше (или мотор компактнее при сохранении мощности).
Поскольку воздух в компрессоре подогревается, температуру перед подачей в цилиндр желательно снизить. Это делает специальный охладитель — интеркулер. Компрессоры могут использоваться разных типов — и с приводом от коленвала, и волновые обменники давления, но наиболее распространен турбонаддув. Последний способ использует энергию выхлопных газов для вращения центростремительной турбины, а сидящее на том же вале колесо центробежного компрессора обеспечивает сжатие воздуха перед подачей в цилиндры.
Как видим, конструкция наддувного мотора сложнее, чем атмосферника. Отсюда и первый недостаток турбомоторов.
1. Низкая надежность
Наддувные двигатели состоят из большего числа агрегатов, а надежность многокомпонентной системы всегда ниже, чем у более простой. Нагрузки на детали больше из-за большей литровой мощности. Да и конструкционные материалы в автомобильной промышленности используются преимущественно недорогие. Это же вам не аэрокосмическая отрасль…
К примеру, у турбокомпрессора есть система регулирования давления наддува, которая порой может заедать и отказывать. У редакционного Volkswagen Golf уже дважды при пробеге 80 000 и 100 000 км полностью теряла подвижность тяга привода клапана перепуска газов мимо турбины.
2. Недостаточный ресурс
Все мы вздыхаем по моторам-миллионникам конца прошлого века. Сейчас ресурс мотора в 400 000 км считается огромным достижением, а в прошлом он был нормой. Турбодвигатели современных автомобилей до таких пробегов не доживают. Турбокомпрессоры на бензиновых моторах редко ходят больше 150 000 км, а начавшая «хандрить» турбина вскоре может погубить и поршневую часть. Ведь турбокомпрессор может «выхлебать» весь запас моторного масла — в поддоне и поршневой части ничего не останется.
А еще многие производители с целью сэкономить «апгрейдят» атмосферные моторы до турбонаддувных, не особо заморачиваясь усилением некоторых деталей. Соответственно, высокие нагрузки на поршневую часть при небольшом усилении конструкции приводят к снижению ресурса.
3. Необходимость более частого и высококвалифицированного обслуживания
Многие производители для своих моделей с турбомоторами снизили периодичность ТО с 15 000 до 10 000 км. Так поступили, к примеру, Geely и Haval.
Наддувный мотор сложнее в обслуживании и особенно в диагностике. У него гораздо больше количество дополнительных соединений в системе турбонаддува. Потерять герметичность могут: подвод и отвод воздуха, подвод и отвод отработанных газов, системы подачи масла под давлением и его слива, а также подачи охлаждающей жидкости. Все это требует дополнительного внимания и опыта у сервисмена во время ТО.
4. Дорогой ремонт
Ремонт наддувного мотора всегда обходится дороже. Даже если турбокомпрессор в ремонтной фирме и не трогали, то прайс на восстановление двигателя все равно выше. Просто потому, что разбирать-собирать все перечисленные выше системы дольше и сложнее. А если предстоит замена турбокомпрессора, то готовьтесь выложить от 60 000 руб. Восстановление узла может потребовать половину этой суммы.
5. Обязательно применять хорошее топливо и смазки
Все современные моторы довольно требовательны к качеству топлива и моторного масла. Но если атмосферник на некачественных жидкостях «умрет» не сразу, то жизнь форсированного наддувного мотора будет измеряться минутами. Кроме того, расход даже самого дорогого масла у наддувного мотора будет выше, чем у большинства атмосферников.
Отдельного разговора требует расход топлива. Любой маркетолог, желающий продать вам машину с турбомотором, будет уверять, что она экономичнее, чем автомобиль с атмосферным двигателем. В теории так и есть. Но ведь турбомашина — это «великий провокатор». Некоторые автомобилисты сознательно выбирают турбодвигатель, чтобы ездить напористо и агрессивно. В этом случае расход будет не меньше, а даже больше, примерно на 30%, чем у спокойного водителя. Для неторопливого водителя мощность турбомашины может показаться избыточной, а повышенные затраты на содержание, (частые ТО, дорогие бензин и масло) — неоправданными.
6. Необходимость дополнительного охлаждения
Недаром многие сигнализации имеют опцию «турботаймер». Это устройство позволяет не глушить разогретый турбомотор сразу после остановки машины, а дает двигателю поработать на холостом ходу для охлаждения — прежде всего турбины. Похожий алгоритм у некоторых мощных автомобилей штатно заложен в блок управления двигателем. Без этого в остановившейся, но раскаленной докрасна турбине масло закоксуется, нарушив герметичность уплотнений. В итоге значительно вырастет расход масла на угар.
7. Проблемы с ликвидностью
Обо всех вышеперечисленных неприятностях осведомлены, в той или иной степени, многие автолюбители. Именно поэтому большинство предпочтет на вторичном рынке машину с атмосферным двигателем. А заезженные «турбозажигалки» приобретать будут, в основном, молодые поклонники всех серий «Форсажа».
Впрочем, есть у турбомоторов и неоспоримые плюсы.
1. Отличная характеристика крутящего момента
Разгон автомобиля — хоть с механической коробкой передач, хоть с автоматом — очень зависит от того, насколько быстро мотор из режима холостого хода сможет достигнуть оборотов максимальной мощности. А мощность, как известно, пропорциональна произведению оборотов коленвала на крутящий момент. Именно поэтому нужно, чтобы мотор на как можно более низких оборотах выдавал большой крутящий момент.
Наддувный мотор проектируют так, что турбокомпрессор обеспечивает довольно высокое давление наддува очень «рано», при небольших оборотах коленвала. В результате мы получаем большой крутящий момент на небольших оборотах. Далее момент увеличивать нельзя во избежание чрезмерных нагрузок на детали мотора. Начинает работать перепускной клапан, направляя часть выхлопных газов в обход турбины. Так производительность турбокомпрессора ограничивается, а на кривой крутящего момента появляется горизонтальная полка. Вот за такую характеристику турбомоторов их и любят, особенно активные водители.
2. Низкий расход топлива
У атмосферного двигателя значительная часть энергии сгоревших газов теряется вместе с горячими выхлопными газами. Наддувный двигатель использует температуру и давление выпускных газов, срабатывая их в турбине. Меньше энергии пропадает зря, значит, больше используется для движения автомобиля. Но, повторюсь, при условии спокойной манеры вождения.
Турбодвигатели совершенствуются и захватывают все новые модельные ряды автомобилей самых разных производителей на всех континентах. Вначале они оккупировали дороги старушки Европы. Япония давно и массово загружает ими внутренний рынок. США и Корея немного более сдержанны в распространении турбированных двигателей. Зато Китай в последнее время массово пересаживается на турбонаддув. Так что за наддувными двигателями будущее. Если, конечно, их не вытеснят электрокары.
Надежны ли моторы TSI? Беседуем со специалистами
Автомобили с современными турбированными бензиновыми двигателями становятся все более популярны в Беларуси. О том, как зарекомендовали себя эти моторы, какие с ними могут возникнуть проблемы и стоит ли покупать машины с TSI, поговорим с сотрудниками специализированной СТО.
Моторы TSI - это турбированные бензиновые двигатели с системой непосредственного впрыска топлива. Сокращение TSI первоначально означало Twincharged Stratified Injection, что можно перевести как "двойной наддув послойный впрыск". Затем аббревиатуру TSI стали расшифровывать как Turbo Stratified Injection, не уточняя, сколько компрессоров используется для наддува - два или один. Примечательно, что компания Audi, наряду с Volkswagen входящая в концерн VAG, обозначает двигатели такой конструкции TFSI, где F - Fuel, "топливо".
Последние два года Audi, Skoda, Volkswagen и Seat переходят на новую линейку двигателей TSI. Но как обстоит дело с надежностью "старых" TSI объемом 1,2 и 1,4 л, которые весьма популярны на вторичном рынке? Чтобы это выяснить, мы обратились на СТО "Пит-Стоп Моторс", которая специализируется на ремонте и обслуживании автомобилей VAG. Нас консультируют управляющий СТО Андрей АНТИЛЕВСКИЙ и мастер-моторист Александр ГЕШЕЛЕВ.
- Как вы оцениваете надежность двигателей TSI? Часто ли владельцы авто с этими моторами обращаются к вам с проблемами?
- В данный момент такие моторы становятся довольно распространенными, поэтому приезжают с ними к нам все чаще. Машины с 1.2 TSI и 1.4 TSI в последнее время просто хлынули на наш рынок. В Европе дилеры часто сильно увеличивают межсервисный интервал. Мы рекомендуем раз в десять тысяч производить замену масла. К слову, это касается любых моторов, не только TSI. Например, владелец отдает нам в ремонт машину, пригнанную из Германии. Мы смотрим сервисную книгу, а там первая замена масла проходила на 60 тысячах километров, вторая - на 120 тысячах, сразу можно ставить галочку напротив клиента, зная, что через какое-то время он приедет на определенный список работ. Безусловно, с таким интервалом техобслуживания двигатель проедет до окончания гарантии. Но после ресурс двигателя под вопросом. Именно отсюда, как нам кажется, и "растут" все "страшилки" вокруг моторов TSI. Если в сервисной книжке указано, что масло менялось раз в 15 тысяч километров, то эта машина ездит и не ломается. Так что если вовремя производить ТО, то проблем с таким мотором быть не должно. Если сравнить надежность подержанных машин, которые приобретены здесь, с теми, что пригнаны из Европы, то чаще всего проблемы возникают именно с пригнанными автомобилями. Это связано с увеличенным межсервисным интервалом в странах Европы, да и пробеги там обычно немаленькие.
| В новых моторах 1.2 и 1.4 TSI серии ЕА211 привод ГРМ теперь осуществляется зубчатым ремнем - "цепных" проблем уже нет |
- Считается, что ахиллесова пята этих двигателей - цепной привод ГРМ. Так ли это на самом деле?
- Да, в данный момент с двигателями старых серий TSI это действительно основная проблема. Связана она как с ненадежностью натяжителя цепи привода ГРМ, так и с преждевременным износом и растягиванием цепи, из-за чего цепь может перескочить через зубья звездочек, "обеспечив" тем самым "встречу" поршней и клапанов. Впрочем, это обычная регламентная работа. Зубчатый ремень тоже меняется, только у цепей TSI по этому поводу регламентов замены нет - проблемы могут возникнуть и на 50 тысячах километров. Если владельцы слышат посторонние звуки, они обращаются к нам и приезжают в худшем случае, когда время потеряно, машины притягивают на эвакуаторе. Тогда смотрим в двигатель: если поврежден большой узел, то иногда выгоднее заменить мотор, чем заниматься ремонтом. Оригинальная стоимость головки блока цилиндров сопоставима со стоимостью двигателя - около 3000 долларов. В "лицензии" многих запасных деталей пока еще нет, поэтому подходит только "оригинал". Так что получается, что экономически целесообразнее заменить двигатель, чем ремонтировать. Впрочем, растяжение цепи помимо малолитражных моторов серии ЕА111 1.2 TSI, 1.4 TSI касается и двигателей 1.8 TSI и 2.0 TSI. Надо слышать машину: если есть треск, то лучше не доводить до крайности. Тут главное - вовремя услышать и вовремя приехать. Проблемы в этом большой нет, не так и дорого цепь поменять. Если говорить о двигателях V6, то здесь замена цепи стоит весьма недешево. Приходится снимать весь агрегат, цепей в моторе несколько.
- Как часто доходило до того, что в результате разрушения деталей двигателей 1.2 TSI и 1.4 TSI приходилось менять мотор?
- С малолитражками мы зафиксировали всего один случай с Volkswagen Polo 1.2 TSI. Привезли нам его с разрушенным мотором. Но опять же тут больше сыграл человеческий фактор: треск в двигателе до его поломки был, с этим владелец ничего не делал. Двигатель перестал заводиться, его отчаянно пытались завести: крутили стартером, толкали. В итоге оборвало клапаны, развалился поршень, появились "задиры" на стенке цилиндров. Ремонт признан нецелесообразным, поэтому пришлось менять силовой агрегат на б/у. Причем его далеко не сразу нашли, влетел он в копеечку - стоил около 3000 долларов. А так в основном проскок цепи ГРМ пока что обходился ремонтом, как правило, заменой самой цепи и ремонтом ГБЦ.
| Основное внимание при обслуживании двигателей старых серий TSI следует уделять цепному приводу ГРМ |
- Какие советы можете дать владельцам автомобилей с моторами TSI?
- Мы не рекомендуем оставлять машину на передаче без ручного тормоза. Если машина на передаче сдвинется назад, есть очень большая вероятность проскока цепи. Лучше не экспериментировать, особенно если до этого были какие-то посторонние звуки. Но люди тоже интересные бывают. Понимаете, когда машина на гарантии и с ней возникают какие-то вопросы, то они быстро решаются - сервис все сразу меняет. Но мы не можем никого заставлять. Вот, к примеру, человек к нам ездил на замену масла. Мы настоятельно рекомендовали обслужить привод ГРМ, так как в двигателе отчетливо был слышен треск. Если сейчас поднять заказы, то в них указано: "рекомендована замена цепи ГРМ". И владелец этого автомобиля очень долго так ездил, но вроде бы все закончилось благополучно - цепь он все-таки поменял. Поэтому главный совет - следите за машиной, не экономьте на "расходниках" и прислушивайтесь к двигателю.
- Помимо цепи вторая проблема - высокий расход масла?
- Да, такая проблема есть. Случалось даже, что маслом забрасывало свечи. Но случаев фиксировалось не так много, чтобы говорить о проблемах именно TSI. На других современных двигателях с большими пробегами это также отмечалось.
- Нет ли проблем с наддувом?
- Серьезных проблем не было. Обычно возникают вопросы с управлением и герметичностью системы, сами компрессоры бракуются редко. Хотя в бензиновых моторах TSI нагрузка на турбокомпрессор довольно большая, но пока глобальных вопросов здесь не возникало.
- Подкидывает ли владельцам какие-нибудь неприятности система непосредственного впрыска топлива?
- С самим впрыском топлива проблем не было, форcунки меняли лишь пару раз. В первом случае машина была пригнана из Америки - вся была в коррозии, вторая машина тоже была ржавая. Форсунки каким-то образом оказались в коррозии, их пришлось заменить. Такое впечатление, что в баке этих машин побывала вода.
- Какие еще неисправности регистрировались в TSI?
- Наблюдались проблемы с закоксовыванием двигателя: забивался маслоприемник частичками коксования. Если хотя бы единожды загорается лампочка давления масла в каких-нибудь режимах, то лучше перестраховаться. Это упирается в техническое обслуживание и режимы эксплуатации - во многом, подчеркнем, здесь играет роль человеческий фактор. В таких случаях снимается поддон, меняются масло, фильтр, чистится нижняя часть двигателя. В разных машинах это по-разному. В турбированных моторах объемом 1.8 бывает, что коксуются сами клапаны. Высокие обороты двигателя - вентиляция картера не справляется, маслянистый воздух оказывается на впускных клапанах. Клапан не может полностью прилечь к седлу - снижается компрессия. В таких случаях либо замена, либо чистка ГБЦ.
При проблемах с фазорегуляторами опять же все упирается в цепь. Когда она растягивается, перестает нормально работать натяжитель, фазы начинают "прыгать". Но меняется все здесь элементарно. Когда выскакивает ошибка, менять регулятор приходится один из десяти случаев, что не так часто. Проблема может быть и в системе управления, и в исполнительных механизмах.
TSI не любят коротких поездок, особенно в холодное время года. Двигатели довольно долго разогреваются, нередко до полного цикла прогрева дело не доходит из-за коротких поездок. Кстати, свечи рекомендуем менять чаще, если машина эксплуатируется на короткие расстояния. В этом плане TSI несколько прихотливы.
- Стоит ли покупать автомобиль c TSI в наших условиях? На что обращать внимание при покупке подержанных 1.2 TSI и 1.4 TSI?
- Новую машину с этими моторами можно достаточно смело брать. Прогресс идет, слабые места производитель устраняет. Что касается б/у автомобилей, то здесь все упирается в то, как их эксплуатировали, каков пробег. Впрочем, это справедливо и для других автомобилей. На самом деле не так страшен TSI, как о нем говорят. Самое главное - прислушиваться к посторонним звукам. Но опять же звуки обычно проявляются на холодном двигателе либо после продолжительной стоянки. Если при осмотре автомобиля уже на прогретом двигателе слышны звуки - нужно иметь в виду, что с машиной могут быть проблемы. Не будет лишней и компьютерная диагностика. Опрос данных электронных накопителей может указать на ошибки регулировки фаз газораспределения, часто показывает несоответствие меток распредвала и коленвала. Это может быть как "электронная" ошибка, так и "механическая". О расходе масла и всем остальном вы узнаете, только когда купите машину. В полном объеме диагностировать двигатель довольно сложно, а ошибки всегда можно и стереть. К сожалению, здесь никто не застрахован, поэтому советуем искать автомобиль с прозрачной историей обуслуживания.
После покупки подержанного автомобиля важно не экономить на техническом обслуживании, слушать работу двигателя и не загонять тахометр в красную зону.
Автомобили с двигателями TSI при условии грамотной эксплуатации, как нам кажется, могут проехать 300-400 тысяч километров без особых проблем. Понятно, что какие-то работы придется делать, как правило, ближе к 200 тысячам. Ведь то, что сюда пригнали перегонщики, - это машины с огромными пробегами. Однако бывает, что и на 120 тысячах километров с TSI возникали проблемы. От этого никто не застрахован.
Новая линейка TSI серии ЕА211 и ЕА888 - работа над ошибками?
В 2013 году концерн VAG вводит новые бензиновые моторы серии ЕА211. Линейка турбобензиновых двигателей новых серий включает в себя двигатели 1.2 TSI, 1.4 TSI (серия ЕА211), 1.8 TSI и 2.0 TSI (серия ЕА888 Gen.3). Как видим, объемы те же, но "железо" теперь совсем иное - новые моторы TSI стали конструктивно иными по сравнению со старыми ЕА 111 и ЕА888 (Gen.2). Так, все двигатели получили 4 клапана на цилиндр, кроме того, "похудели" многие детали. В целом двигатели сбросили примерно по 22 кг. Турбина и интегрированный в ГБЦ выпускной коллектор теперь перенесены назад. Платформа MQB потребовала одинакового расположения моторов в подкапотном пространстве - многие крепления унифицированы. Силовые агрегаты теперь устанавливаются под одинаковым углом 12 градусов - такая мера сочетает в себе еще несколько преимуществ: получается более короткий передний свес, улучшается компоновка салона.
Двигатели 1.2 и 1.4 серии ЕА211 лишились цепи ГРМ, привод теперь осуществляется зубчатым ремнем. Тем не менее в моторах ЕА888 цепной привод был сохранен, а блок цилиндров все также отливается из чугуна. Среди нововведений - двойная система охлаждения, головка блока цилиндров, объединенная с выпускным коллектором, "водяной" интеркулер, возможность отключения двух цилиндров при езде с неполной нагрузкой на частотах 1400-4000 об/мин. Впрочем, перечисление всех инноваций - дело отдельной статьи.
Факт в том, что Volkswagen постарался устранить ряд проблем, присущих "старым" TSI. Это и долгий прогрев в холода, и капризная цепь, и высокая нагруженность турбокомпрессора. Однако очевидно, что во главе угла стояло снижение веса, габаритов и расхода топлива. Новые автомобили получили довольно плотную компоновку агрегатов, широко применяются интегрированные компоненты. Как все это будет работать в наших условиях? Поживем - увидим.
Юрий ГЛАДЧУК.
Редакция выражает благодарность СТО "Пит-Стоп Моторс" за помощь в подготовке материала.
Мнения владельцев автомобилей с двигателями TSI
"У меня Golf Plus 1.4 TSI 122 CAXA, 2008 г.в.(модельный 2009 г.). Пробег составляет 207.000 километров. Конкретно по двигателю проблем не было, за исключением треска при запуске двигателя. Как я понял, это "болезнь", в частности, этого модельного ряда. Менял цепь ГРМ первый раз при пробеге 110.000 вместе с регулятором и шестерней, короче, по полной. Второй раз при пробеге 206.000 менял только цепь и натяжитель с направляющими и успокоителем - все обошлось достаточно бюджетно, где-то в районе $470. Если интересно из остального: на 130.000 км поменял компрессор кондиционера (опять же на форуме узнал, что это достаточно проблемное место); на 145.000 км пришла очередь помпы и шкива клинового ремня. А так двигатель работает как часы, по работе турбины проблем никаких. Однако зимой машина прогревается медленно, но если есть подогрев сидений, то и это не проблема."
"У меня тоже 1.4 на 122 "лошади". Пробег - 76 тысяч. При старте иногда потрескивает, думаю через месяцок менять цепь с регулятором. В остальном движок только радует."
"Еще добавлю: перед покупкой авто с этим движком на форуме начитался о том, что этот мотор любит масло: до 500 г на 1000 км пробега. Когда забирал машину из салона, даже купил у дилера 1 л фирменного Long Life3. Представитель дилера клялся, что именно это масло заливают на заводе в первый раз, так сказать "обкаточное". Так вот, сейчас пробег 36 тысяч, позади два ТО, и за это время двигатель не съел ни грамма масла. Езжу не как пенсионер, но и всю душу из двигателя стараюсь не вытрясать при ускорении."
Преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя
Начнем с того, что сегодня все большее число мировых автопроизводителей на своих моделях практикует установку турбированных двигателей. И речь идет не о дизелях, где турбина, безусловно, является обязательным элементом, а о бензиновых моторах. Другими словами, стало заметно, что простых атмосферных двигателей на бензине в последнее время становится все меньше.
Далее мы рассмотрим основные преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя, а также поговорим о том, в каких случаях целесообразно купить такой мотор, а когда от подобного приобретения лучше полностью отказаться в пользу атмосферного ДВС.
Развитие турбомоторов
Прежде всего, значительную популяризацию двигателей с турбонаддувом можно наблюдать именно в наши дни. При этом турбированный двигатель появился немного позже после того, как в широкие массы пошел и сам ДВС. Впервые силовую установку оснастили турбиной в 1905 г. Однако на легковые автомобили моторы с наддувом начали ставить только ближе к 1960 годам.
Что касается дизельного двигателя, турбокомпрессор медленно и уверенно приживался на такой технике, однако с бензиновыми аналогами ситуация сложилась с точностью до наоборот. Если коротко, турбомоторы на бензине по причине целого ряда индивидуальных особенностей не отличались особой надежностью, а также имели высокую начальную стоимость.
Однако в дальнейшем развитие технологий и одновременное ужесточение экологических норм и стандартов заставило производителей вновь обратить внимание на турбокомпрессор для бензиновых ДВС. Результатом стало активное внедрение турбин на современные моторы.
Турбированные бензиновые двигатели: сильные и слабые стороны
Итак, хорошо известно, что турбина на бензиновый двигатель или дизель позволяет нагнетать воздух в камеру сгорания принудительно и под давлением. Чем больше воздуха поступает в цилиндры, тем больше горючего можно сжечь, причем нет необходимости физически увеличивать размеры самой камеры сгорания.
Решение позволяет сделать такой мотор более мощным и приемистым, при этом двигатель получается компактным. Дело в том, что подобно объему, не нужно увеличивать количество цилиндров. Другими словами, не увеличиваются габариты силовой установки, а также не происходит значительного прироста в весе, однако мощность двигателя значительно возрастает.
- Общий принцип работы турбокомпрессора состоит в том, что выхлопные газы, которые образуются во время работы двигателя, вращают турбинное колесо. За счет этого вращается и компрессорное колесо, которое нагнетает воздух во впуск.
В результате турбомотор становится мощнее атмосферных аналогов на 20-30% и более (что зависит от степени наддува). Турбированный двигатель способен обеспечить лучшие показатели крутящего момента, а также является более экологичным решением, так как топливо сгорает в цилиндрах более полноценно.
Еще стоит отметить, что тяга у такого двигателя ровная и доступна на низких оборотах. Другими словами, отсутствует необходимость сильно раскручивать мотор для интенсивного ускорения или быстрого старта с места.
Итак, в списке основных плюсов можно выделить:
- Компактность и вес;
- Сниженную токсичность;
- Меньший расход горючего;
- Высокий показатель крутящего момента;
- Ровную «полку» момента в широком диапазоне оборотов;
Минусы турбированных двигателей на бензине
Прежде всего, установка турбонаддува предполагает более сложную конструкцию ДВС. Даже с учетом того, что сама турбина по размерам небольшая и является готовым решением в корпусе, в общей схеме обязательно присутствуют дополнительные элементы в виде интеркулера и ряда других устройств. Сам турбодвигатель также дороже в производстве, так как высокие нагрузки предполагают использование более прочных и жаростойких деталей.
То же самое можно сказать и о моторном масле. Выбор масла для турбированного двигателя ограничивается небольшим списком, в который входят специальные масла. Более того, масло и фильтры нужно менять чаще (желательно каждые 5-6 тыс. км.). Дело в том, что масло из двигателя также смазывает турбину, которая, в свою очередь, сильно разогревается.
Не трудно догадаться, что при высоких температурах смазочный материал быстро теряет свои свойства. Также в обязательном порядке необходимо регулярно менять воздушный фильтр, так как его загрязнение сразу приводит к ощутимому снижению производительности турбокомпрессора и ДВС.
Еще в рамках практической повседневной эксплуатации турбодвигатели обычно расходуют больше бензина, так как водитель привыкает ездить более динамично с учетом возможностей такого мотора.
Что касается ремонта, далеко не каждый сервис способен выполнить эту работу грамотно с предоставлением официальных гарантий, а также сама сумма квалифицированного ремонта турбин может доходить до 40-60% от ценника за новую деталь.
Еще следует отметить, что на многих двигателях с наддувом присутствует эффект так называемой турбоямы. Под турбоямой следует понимать характерный провал, когда машина сначала достаточно «вяло» реагирует на нажатие педали газа и не разгоняется, а потом появляется резкий подхват.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что лучше, турбина или механический компрессор (нагнетатель). Из этой статьи вы узнаете о преимуществах и недостатках данных решений для подачи воздуха в цилиндры двигателя под давлением.
Происхождение этого явления объясняется тем, что на низких оборотах коленвала энергии выхлопных газов недостаточно для эффективного раскручивания турбины, что закономерно приводит к недостаточной подаче воздуха для получения нужной отдачи от мотора.
Наконец, ресурс самих двигателей с турбонаддувом зачастую небольшой и оставляет, в среднем, около 200-250 тыс. км. до капитального ремонта. При этом качественно отремонтировать турбомотор получается заметно дороже, чем простой рядный атмосферник.
Подведем итоги
Сегодня производители автомобилей предлагают потребителю бензиновые и дизельные двигатели. Что касается бензиновых версий, они могут быть как атмосферными, так и с наддувом. При этом турбонаддув может использоваться на рядных, оппозитных, V-образных моторах и т.д.
Обратите внимание, рассмотренные выше плюсы и минусы турбированного бензинового двигателя наглядно отражают тот факт, что атмосферный ДВС во многих случаях может оказаться более предпочтительным вариантом.
Дело в том, что снижения расхода топлива за счет турбины и большей мощности редко удается добиться на практике. Особенно это утверждение справедливо в том случае, если говорить о бензиновых ДВС с турбонаддувом.
Зачастую многие владельцы таких авто в СНГ сознательно выбирают турбодвигатель, так как намерены ездить быстро и достаточно агрессивно, а сам автомобиль к этому располагает. В результате формируется характерный стиль езды и получается так, что водитель, а не машина, расходует, в среднем на 15-30% топлива больше в городском или смешанном цикле.
Рекомендуем также прочитать статью о том, какой двигатель для автомобиля лучше выбрать. Из этой статьи вы узнаете об особенностях выбора двигателя по типу, рабочему объему, компоновке, наличию или отсутствию наддува и т.д.
При этом для автолюбителей, которые практикуют спокойный стиль езды, мощность турбодвигателя вполне может оказаться попросту избыточной. В этом случае и повышенные затраты на содержание такого двигателя окажутся неоправданными. Другими словами, владелец фактически не будет использовать весь имеющийся потенциал силовой установки в полном объеме, при этом все равно нужно будет заливать дорогой бензин, чаще менять моторное масло и т.д.
Подбор двигателя для авто: с каким мотором лучше выбрать новую или подержанную машину. На что нужно обратить внимание при выборе того или иного двигателя.
Назначение и конструкция турбокомпрессора дизельного мотора. Принцип работы турбонагнетателя, особенности использования турбины на дизельном ДВС.
Что представляет собой двигатель с наддувом и чем отличается от атмосферного. Основные преимущества и недостатки турбированных ДВС. Какой мотор выбрать.
Возможность установки турбокомпрессора на двигатель с карбюратором. Основные преимущества и недостатки турбонаддува на карбюраторном авто.
Устройство турбокомпрессора, главные элементы конструкции, выбор турбины. Преимущества и недостатки бензиновых и дизельных двигателей с турбонаддувом.
Самостоятельная проверка турбокомпрессора дизельного двигателя. Проверка нагнетателя без снятия. Наличие масла в корпусе турбины, люфт вала, крыльчатка.
Читайте также: