Fsi двигатель расшифровка: плюсы и минусы двигателей FSI, что это такое

Особенности двигателя FSI. Преимущества и недостатки двигателя ФСИ

Двигатель с аббревиатурой «FSI» или «Fuel Stratified Injection» не является турбированным мотором, как мотор «TSI». В данном случае речь идет об агрегате с непосредственным впрыском топлива. Рассматриваемая конструкция разработана еще в 1998 году и пошла в серию в 2000-м на автомобилях «Фольксваген».

Топливная система «FSI» снабжена двумя контурами – первый отвечает за пониженное давление, а второй – за пониженное. Контур низкого давления включает в себя топливный бак, топливный насос, топливный фильтр, регулятор давления топлива и перепускной клапан. В контур высокого давления входит топливный насос и трубопровод высокого давления, распределительный трубопровод, форсунки впрыска, предохранительный клапан и датчик высокого давления. В числе прочих элементов могут выступать адсорбер и электромагнитный запорный клапан продувки адсорбера.

Видео — двигатель FSI компании Фольксваген

 

Отличительные особенности мотора FSI

В отличие от двигателя «FSI», у обыкновенного агрегата впрыск топлива происходит в поршни мотора через коллектор впуска. А вот у изделия «FSI» данный процесс осуществляется непосредственно в камеру сгорания. Форсунки здесь имеют шесть маленьких отверстий, распределяющих топливо по камере сгорания с наибольшей эффективностью. За счет этого топливная смесь имеет однородную структуру, что улучшает ее горючие свойства в цилиндрах. Двигатели «FSI» с непосредственным впрыском существенно превосходит обычные силовые агрегаты в разгонной динамике, минимальном выбросе углекислого газа, а также топливной экономичности.

Принцип работы мотора «FSI»

В отличие от обычной конструкции, данный агрегат имеет контур с повышенным давлением, который поддерживает топливный насос иного типа. Последний забирает бензин из зоны пониженного давления. Следует отметить, что этот насос способен регулировать давление в зависимости от необходимости. В процессе ускорения машины давление возрастает до 0,5 МПа. При спокойном вождении данный показатель находится на отметке 0,05 МПа. Определенный блок управления и датчик низкого давления управляют насосом. За счет таких электронных систем подается нужный объем топлива в цилиндры – то есть не больше и не меньше. Таким образом, переливание бензина или «голодание» попросту исключается. Двигатель «FSI» может похвастаться еще одним преимуществом – двойным топливным впрыском, представляющим собой распределение подаваемой смести между тактом впрыска и сжатия. Система очень полезна при пуске холодного мотора. С ее помощью подается обогащенное топливо до того момента, как прогреется каталитический нейтрализатор и двигатель. 

Видео — двигатель FSI компании Ауди

 

Подводя итог, важно напомнить о первом моторе «FSI», который в 2000 году стал лучшим в своем сегменте. Это 86-сильный агрегат скромного 1,4-литрового объема. Через шесть лет представлен двухлитровый «FSI», который также признан эталонным.

Двигатели «FSI» используются во многих автомобилях концернов «Ауди», «Шкода» и «Сеат». Рабочий объем таких агрегатов варьируется от 1,4 до 5,2 литра.

 

• < Назад
• Вперёд >

Двигатели TSI: устройство, ресурс, ремонт

TSI™ — зарегистрированная торговая марка концерна Volkswagen AG, под которой выпускается линейка бензиновых двигателей с турбонаддувом. Силовые агрегаты устанавливаются на автомобили Фольксваген, Шкода и Сеат. В связи с увеличением числа таких авто на российском рынке, многих действующих и потенциальных их владельцев интересуют вопросы об особенностях конструкции, достоинствах и недостатках моторов TSI.

Обозначения турбированных двигателей

В 2004 г VAG начал выпуск двигателей с прямым впрыском топлива (FSI — Fuel Stratified Injection), оснащенных турбокомпрессором. Для нового силового агрегата появилась и новая аббревиатура – TFSI (Turbocharged Fuel Stratified Injection – турбонаддув, послойный впрыск топлива). Она до сих пор используется на автомобилях концерна Audi, также входящего в группу VAG.

В 2006 г. свет увидел очередной модернизированный двигатель с двойной системой нагнетания воздуха – турбиной и механическим нагнетателем. Это нашло отражение в обозначениях – место «Turbocharged» заняло слово «Twincharged» (двойной наддув). Одновременно из него исчезло слово «Fuel», в результате чего и появилась аббревиатура TSI (Twincharged Stratified Injection – двойной наддув послойный впрыск).

С 2008 г. в линейку входят моторы без дополнительного контура нагнетания, оснащенные только турбиной. В связи с этим потребовалась очередная смена обозначений – на шильдиках осталась ставшая уже привычной аббревиатура TSI, но расшифровка ее теперь имеет вид Turbo Stratified Injection (турбо, послойный впрыск).

Соответственно сегодня двигатель TSI — это силовой агрегат с системой турбонаддува и принудительного впрыска топлива, с дополнительным контуром нагнетания воздуха или без него. Отличия TSI от TFSI сохранились только на шильдиках, фактически это одни и те же моторы, но для более консервативных автомобилей Audi сохранили и традиционное обозначение.

Линейка двигателей TSI

Линейка двигателей TSI включает несколько силовых агрегатов, различающихся по конструкции, объему и мощности.

• 1.2-литровый мотор мощностью 90 или 105 л.с. оснащается только турбокомпрессором;
• Турбированный двигатель 1.4 л. 122 или 140 л.с также выпускается без механического нагнетателя.

К силовым агрегатам с двойным нагнетанием относятся:

• 3-цилиндровый, объемом 1 л и мощностью 115 л.с;
• 1.4-литровые, развивающие 150, 160 и 170 л.с;
• 152-, 160- и 180-сильные объемом 1.8 л.;
• 2л, 170, 200, 210 и 220 л.с;
• 3-литровая V-образная «шестерка» мощностью 333 (379) л.с.

Особенности конструкции и работы двигателя TSI

Основная особенность большинства силовых агрегатов линейки – двойная система нагнетания воздуха. В ней устанавливаются стандартный турбокомпрессор, приводимый в движение за счет потока отработанных газов и механический нагнетатель, с ременным приводом от коленвала.

Конструкция и работа мотора с двойным наддувом

Комбинация устройств нагнетания воздуха предназначена для получения номинального момента в практически в полном диапазоне скоростей вращения.

Механический нагнетатель представляет систему из двух роторов, размещенных в одном корпусе. Направления вращения роторов противоположны (система типа Roots). Первый обеспечивает принудительное всасывание воздуха из трубопровода, второй – его сжатие и нагнетание во впускной коллектор. Параллельно нагнетателю установлена заслонка, обеспечивающая регулирование давления в контуре.

Система, кроме непосредственно компрессоров (турбины и механического) включает

• набор датчиков измеряющих давление в трубопроводе всасываемого воздуха, впускном коллекторе, давление наддува;
• управляющих исполнительных механизмов.

К последним относятся:

• Магнитная муфта для включения и выключения механического нагнетателя. Сигнал управления подается от БУ. При его наличии напряжение поступает на катушку, подвижный сердечник перемещает фрикционный диск, передающий вращающее усилие от шкива на ротор компрессора. Нагнетатель остается в работе до тех пор, пока не будет снят сигнал управления.
• Серводвигатель, служащий для управления регулирующей заслонкой. Если заслонка закрыта, весь поток воздуха проходит через нагнетатель. При повороте заслонки часть сжатого воздуха с выхода компрессора поступает на вход, что приводит к снижению давления наддува. Если компрессор отключен, заслонка переводится в полностью отрытое положение.
• Клапан ограничения давления предназначен для управления перепускным клапаном, регулирующим давление наддува от турбины. Срабатывает он в случае, когда поток выхлопных газов раскручивает турбокомпрессор, и в контуре создается избыточное давление наддува. В этом случае сигнал от клапана ограничения поступает на вакуумный привод перепускного клапана, последний открывается, направляя часть потока отработанных газов мимо турбины.
• Клапан рециркуляции работает при закрытой дроссельной заслонке (принудительный холостой ход). Его задача – предотвратить нагнетание воздуха в пространстве между выходом турбокомпрессора и заслонкой.

Принцип работы системы

Система двойного нагнетания воздуха работает в нескольких режимах (в зависимости от числа оборотов двигателя):

1. Безнаддувный – холостой ход, скорость до 1000 об/мин. В этом режиме на магнитную муфту не подается управляющий сигнал, механический нагнетатель не включается, установленная параллельно ему регулирующая заслонка открыта полностью. Поток отрабюотанных газов не может раскрутить турбину до скоростей, обеспечивающих нагнетание.
2. Механический наддув. Режим характерен для частоты вращения вала вала в диапазоне от 1000 до 2400 об/мин. В этом режиме подается сигнал на магнитную муфту, включающую механически нагнетатель. Сервопривод закрывает регулирующую заслонку. Растет число оборотов турбины, обеспечивая незначительное дополнительное сжатие воздуха. Давление нагнетания составляет порядка 0.17 МПа.
3. Двойной наддув от механического и турбокомпрессора (скорость вала 2400-3500 об/мин). Основное давление нагнетания создается турбиной, получающей достаточную энергию от потока выхлопных газов. Механический нагнетатель вступает в работу при резком увеличении нагрузки, например, при значительных ускорениях и обеспечивает дополнительное сжатие. Давление нагнетания составляет до 0.25 МПа.
4. Турбонаддув (3500 об/мин и выше). Энергии отработанных газов достаточно, чтобы турбина создавала необходимое давление наддува. Механический нагнетатель не работает (заслонка полностью открыта). Давление составляет около 0.18 МПа.

За счет такой комбинации устраняется характерный для турбированных моторов т.н. «эффект турбоямы», когда на низких оборотах энергии выхлопных газов недостаточно, чтобы турбокомпрессор обеспечивал необходимое давление нагнетания.

Силовые агрегаты TSI без механического нагнетателя

Для двигателя TSI Volkswagen без механического нагнетателя используется практически традиционная схема с одним трубокомпрессором. При этом конструкция турбины оптимизирована для получения высокого крутящего момента в широком диапазоне скоростей вала (практически от 1.5 тыс. до 4 тыс. об/мин). Достигается это за счет благодаря значительному низкому моменту инерции вращающихся деталей – за счет применения материалов, снижающих вес рабочего колеса и уменьшения его наружного диаметра без потери эффективности производительности.

Принцип работы двигателя сохранил классический вариант регулирования давления нагнетания с перепускным клапаном. Основной особенностью системы стало применение отдельного контура жидкостного охлаждения нагнетаемого воздуха (в системах с двойным наддувом используется воздушное охлаждение). При этом охладитель (радиатор из алюминиевых пластин с трубками для подачи охлаждающей жидкости) размещен непосредственно во входном коллекторе.

Система впрыска

Для двигателя TSI Shkoda, Volkswagen, Seat и TFSI Audi реализована система непосредственного впрыска топлива (в обозначениях производителя Stratified Injection – послойный впрыск). Фактически, она является аналогом системы GDI (Gasoline Direct Injection – непосредственный впрыск бензина), впервые примененной на авто японского производителя Mitsubishi.

Основным достоинством считающейся наиболее прогрессивной системы для бензиновых моторов является значительное сокращение расхода топлива (может достигать 15%) при снижении в выхлопе концентрации опасных веществ.

Устройство системы

В состав системы входят 2 контура:

1. Низкого давления (давление 0.05-0.5 МПа) – топливный бак с установленным топливным насосом, фильтр и датчик низкого давления.
2. Высокого давления.

В контур высокого давления входят:

• Топливный насос высокого давления (ТНВД). Устройство обеспечивает подачу топлива под давлением от 3 до 11 МПа на топливную раму и далее в форсунки. Насос плунжерного типа, приводится от распредвала ГРМ, работающего на впускные клапаны.
• Регулятор давления предназначен для дозировки подачи.
• Датчик высокого давления передает информацию в БУ, который формирует сигнала на управление ТНВД и регулятором.

Работа системы

Хотя в названии системы используется только термин «послойный впрыск», она обеспечивает, в зависимости от режима работы силового агрегата, несколько видов образования топливо-воздушной смеси:

• Послойное, характерно для работы двигателя в бОльшей части диапазона – на средних и малых скоростях. При этом дроссельная заслонка открыта практически полностью, впускные — закрыты. Нагнетаемый в камеры сгорания воздух, за счет высокой скорости, образует вихрь. Впрыск топлива производится на конечном отрезке такта сжатия. При этом в области искрового промежутка свечи образуется ограниченный объем обогащенной смеси (коэффициент избытка воздуха – 1.5-3). Вокруг очага воспламенения остается объем несмешанного с топливом воздуха, обеспечивающий теплоизоляцию.
• Стехиометрическое гомогенное (легковоспламеняемое однородное) для значительных нагрузок и скоростей вала. Заслонки — открыты, как дроссельная (в соответствии с нажатием педали газа), так и впускные. Топливо подается на такте впуска. В результате образуется однородная топливо-воздушная смесь с коэффициентом запаса воздуха 1. Сгорание происходит во всем объеме камеры

• Обедненное гомогенное для промежуточных режимов работы. Образование смеси происходит при полном открывании дроссельной при закрытых впускных заслонках на такте впуска. Коэффициент избытка воздуха 1.5, в смесь может добавляться часть (до 25%) отработанных газов.

В результате работы в нескольких режимах смесеобразования достигается необходимое для каждого режима работы двигателя качество смеси и ее сгорание, что повышает КПД двигателя, обеспечивает экономию топлива и снижение содержания вредных веществ в отработанных газах, дает некоторый прирост мощности.

Достоинства и недостатки силовых агрегатов TSI

Моторы TSI не зря в течение семи лет получали премии как лучший двигатель года. Это связано с множеством достоинств:

• Высокой надежностью – при соблюдении правил эксплуатации заявленный производителем ресурс двигателя TSI составляет 300 тыс. км.;
• Экономичностью — по сравнению с атмосферными двигателями обеспечивает снижение расхода топлива до 15%;
• Высокой мощностью при скромных объемах двигателя – так, 1.2-литровый мотор развивает максимальную мощность в 105 л.с., что вполне сравнимо с показателями «атмосферников» объемом полтора литра и более;
• Улучшенным тяговым характеристикам (форме кривой момента) — полка максимального момента захватывает участо от 1.5 до 4.5 тыс. об./мин., т.е. практически весь «рабочий» диапазон для большинства водителей.
• Экологичности – по содержанию вредных веществ в выхлопе моторы линейки превосходят практически все ан6алогичные изделия конкурентов.

В то же время и владельцы авто, и специалисты сервисных центров говорят о характерных недостатках силовых агрегатов. К ним относят:

• Высокие требования к качеству топлива и смазочных материалов – при использовании бензина и масел низкого качества надежность двигателя резко снижается, ресурс с заявленных 300 тыс. км проседает до 100-150 тыс.
• Необходимость частой замены масла. По словам специалистов СТО оптимальный промежуток между такими заменами составляет около 10 тыс. км пробега. В противном случае возможны проблемы.
• Высокий уровень потребления масла. Паспортные данные – 0.5-1 на 100 км пробега. При таком потреблении неизбежно образование нагара в искровых промежутках свечей, иногда наблюдается закоксовывание.
• Основные проблемы двигателей TSI первых серий связаны с цепью привода ГРМ. Они связаны как с низкой надежностью натяжителя, так и с растяжением и износом непосредственно цепи. В результате, если не заметить признаки неисправности вовремя, цепь перескакивает зубья, что приводит к «утыкиванию» клапанов в поршни. Потребуется замена головки блока цилиндров, а такой ремонт двигателя TSI сравним по стоимости с покупкой и установкой нового агрегата.

От большинства подобных проблем избавлены двигатели следующего поколения 1.2 TSI, 1.4 TSI серии ЕА211; 1.8 TSI и 2.0 TSI серии ЕА888 Gen.3.

1.6 MPI против 1.6 FSI

Популярный 1,6-литровый бензиновый двигатель Фольксваген имеет очень долгую историю. Ему уже более 40 лет. Да, это не ошибка. За время его существования появилось множество конструктивных изменений, модернизаций, и как результат – большое число модификаций. Первоначально он предлагался с карбюратором, позже появился одноточечный впрыск, а в последние годы – многоточечный (MPI) и непосредственный (FSI).

Крайние две версии выпускались параллельно. Они устанавливались на многие автомобили концерна VW – Seat, Skoda, Volkswagen и Audi. MPI конструктивно уже устарел, вялый, но очень надежный. FSI – более современный, имеет больше сил и является причиной постоянных тревожных сообщений, сопровождаемых загоранием индикатора «Check Engine».

1.6 MPI появился в 1994 году. За время его производства были созданы версии с различной степенью форсировки, с 8-ми и 16-клапанной головкой блока, системой газораспределения OHC и DOHC. Наиболее известная и дольше всех просуществовавшая 102-сильная модификация. Ее простая конструкция (два клапана на цилиндр, один распределительный вал, ограниченная доля сложной электроники) позволяет выполнить ремонт с наименьшими затратами сил и средств. На рынке представлен широкий ассортимент заменителей по разумным ценам.

Вы можете рассчитывать на очень хорошую стойкость. Периодически встречающиеся неисправности – это выход из строя катушки зажигания (70-80 $ за фирменный заменитель) и дроссельной заслонки. Последняя требует очистки каждые 40 000 км и повторного программирования (50-70 долларов). Эксплуатация с загрязненной дроссельной заслонкой приводит к необходимости ее замены – около 250 долларов. Оригинальная заслонка в официальном сервисе потребует около 200 долларов, а хороший заменитель  — около 110 долларов.

Свечи зажигания 1.6 MPI прикрыты коллектором – их замена затруднительна.

 

 

Недостаток 102-сильного 1.6 MPI – высокий расход топлива. Например, в Passat и Octavia он доходит до 9-9,5 л/100 км. Проблема известна как владельцам, так и производителю. Первые ее решают установкой ГБО, так как мотор прекрасно работает на газе.

В 2001 году на рынок вышла версия с непосредственным впрыском топлива FSI, которая потребляет на 15-20% меньше топлива, чем MPI. Двигатель отличается современной конструкцией, цепным приводом распределительных валов (кроме версий с обозначением BAD) и лучшей динамикой. Первые экземпляры имели мощность 110 л.с., более поздние – 115 л.с.

К сожалению, быстро выяснилось, что конструкция нового двигателя несовершенная. И хотя блок двигателя был по-прежнему прочным, «голова» и оборудование доставляли много хлопот. В первых версиях отказывала система газораспределения: быстро растягивалась цепь, выходили из строя гидронатяжитель цепи и регулятор фаз газораспределения.

Вскоре появилась проблема появления нагара на впускных клапанах, а так же стали возникать сбои в работе электроники, управляющей работой двигателя. Многие владельцы так и ездят с постоянно светящимся индикатором «Check Engine». Они рассуждают так: «Борьба с ним не всегда дает результат, да и то чаще временный. А понесенные расходы бывают большими или даже слишком большими».

Многие неприятности начинаются из-за заправки некачественным 95-ым или 92-ым бензином, в то время как двигатель рассчитан на 98-ой. В итоге загорается «Чек», начинают шуметь клапана, отказывают лямбда-зонд и датчик оксидов азотов.

FSI существенно дороже в ремонте. Если расходы на ремонт MPI исчисляются сотнями долларов, то FSI может потребовать около 1000 долларов. Не без причины версию FSI постоянно модернизировали, а в 2008 году и вовсе отказались от дальнейшего производства. Усовершенствованный MPI остается в продаже по сей день и считается одним из лучших бензиновых агрегатов концерна VW.

 

 

Типичные неисправности 1.6 MPI

Дроссельная заслонка.

Наиболее распространенная и наиболее характерная проблема 8-клапанной версии двигателя связана с неправильной работой дроссельной заслонки. Это результат ее загрязнения. Механики рекомендуют регулярно чистить заслонку (каждые 40 000 км, стоимость 50-70 долларов) и повторно программировать. Замена намного дороже. За оригинальную придется отдать 170-200 долларов, а за аналог приличного качества – 110 долларов.

Катушка зажигания.

Недуг проявляется неровной работой двигателя и частичной потерей мощности. К счастью катушка только одна и ее замена простая и недорогая.

Лямбда-зонд.

Ремонт недорог.

 

 

Типичные неисправности 1.6 FSI

Нагар на клапанах и впускных каналах.

Проблема проявляется падением мощности двигателя и неустойчивой работой на холостом ходу. Удаление масляного нагара проблематично. Для того чтобы это сделать хорошо, необходимо снять головку блока и избавиться от нагара механическим способом.

Так выглядит один из клапанов двигателя 1.6 FSI / 115 л.с. после 100 000 км пробега.

Датчик оксидов азота.

Очень дорогая замена – до 500 долларов.

ГРМ.

Растягивается цепь ГРМ и выходит из строя натяжитель цепи (в основном в версиях начала производства). В запущенном случае может произойти перескок цепи с последующим повреждением клапанов и головки. Замена цепи, башмаков и роликов потребует за пределами дилерских сервисов около 300 долларов.

Иногда выходит из строя блок управления двигателем 1.6 FSI.

 

 

Применение

1.6 MPI.

Audi A3 I (101 и 102 л.с., 1996-2003 гг.)

Audi A3 II (102 л.с., 2003-2010 гг.)

Audi A4 I (101 и 102 л.с., 1994-2001 гг.)

Audi A4 II (102 л.с., 2000-2008 гг.)

Seat Ibiza II/Cordoba I (75 и 101 л.с., 1996-2002 гг.)

Seat Leon I (101 и 102 л.с., 1999-2006 гг.)

Seat Leon II (102 л.с., 2005-2012 гг.)

Seat Altea (102 л.с., 2004-2010 гг.)

Seat Toledo I (101 л.с., 1996-99 гг.)

Seat Toledo II (101 л.с., 1998-2000 гг.)

Seat Toledo III (102 л.с., 2004-2009 гг.)

Seat Exeo (102 л.с., 2009-2010 гг.)

Skoda Felicia (75 л.с., 1995-2001 гг.)

Skoda Octavia I (75, 101 и 102 л.с., 1996-2010 гг.)

Skoda Octavia II (102 л.с., 2004-2013 гг.)

Skoda Octavia III (110 л.с., с 2014 гг.)

Volkswagen: Polo, Golf, Bora, Jetta, Touran, New Beetle, Passat.

Двигатель 1.6 MPI мощностью 75, 101 и 102 л.с. нашел применение почти во всех моделях VW (класса B, C и D).

 

1.6 FSI.

Audi A2 – 110 л.с. (BAD), 2002-2005 гг.

Audi A3 II – 115 л.с. (BAG, BLF и BLP), 2003-2007 гг.

Seat – 1.6 FSI не достался ни одной модели.

Skoda Octavia II – 115 л.с. (BLF), 2004-2008 гг.

Volkswagen Golf — IV 110 л.с. (BAD), 2001-2003 гг.

Volkswagen Bora — 110 л.с. (BAD), 2001-2005 гг.

Volkswagen Golf V – 115 л.с., 2003-2007 гг.

Volkswagen Jetta V – 115 л.с., 2005-2007 гг.

Volkswagen Touran I – 115 л.с., 2003-2006 гг.

Volkswagen Passat B6 – 115 л.с., 2005-2007 гг.

 

90000 Password encryption and decryption in Google app engine 90001 Stack Overflow 90002 90003 Products 90004 90003 Customers 90004 90003 Use cases 90004 90009 90010 90003 Stack Overflow Public questions and answers 90004 90003 Teams Private questions and answers for your team 90004 90003 Enterprise Private self-hosted questions and answers for your enterprise 90004 90003 Jobs Programming and related technical career opportunities 90004 90003 Talent Hire technical talent 90004 90003 Advertising Reach developers worldwide 90004 90009 .