Что представляет собой двигатель tsi и его характерные особенности

Описание

Огромный 5.5-литровый М113

Конструкторам удалось создать необычайно лёгкий и компактный движок. Им сразу заменили устаревший и не в меру тяжёлый M119. Новый мотор стал продолжением знаменитой серии M112, в которой двигатели имели на каждый цилиндр по 3 клапана, а не 4 или 2 (как обычно). Однако на M113 по сравнению с M112 увеличили количество цилиндров. Теперь их стало 8. Если бы не уникальная компактность агрегата, получившаяся за счёт правильных инженерных расчётов, восьмёрки занимали бы много места, и наверное, ставились только на большие внедорожники.

Площадь одного из трёх клапанов двигателей M112/M113 была уменьшена аж на 30 процентов. Это в два раза меньше суммарной площади двух выпускных клапанов моторов старого образца. И кроме того, стержень клапана заполнен натрием, что делает его ещё и лёгким.

Безусловно, изменение конструкции двигателя привело и к другим плюсам. Так, новоиспечённый клапан на холодный мотор забирает меньше тепла, что даёт возможность агрегату быстрее прогреваться. Примечательно, что несмотря на уменьшенную площадь выпускного клапана, это никак не отражается на производительности, так как выхлоп газов происходит быстрее, чем впуск горючего.

На этом ДВС сгорание топлива происходит в разы быстрее, так как вместо одной свечи цилиндра используются две. Это позволяет создать одновременно два фронта пламени, тем самым, увеличивая КПД. За один промежуток времени сгорает куда больше бензина, чем было до этого. 2 свечи вместо одной на цилиндре — это быстрое срабатывание, последовательность и скорость которого зависит от нагрузки на мотор и ускорения. После очередной фазы сгорания данные последовательности изменяются по причине ювелирного управления процессом. Кстати, именно это и даёт возможность тестировать состояние камер сгорания, уменьшая шум работы двигателя без ущерба для тяги. Одновременно со всем этим, новая система установки позволяет ей питаться бедными смесями без потери мощности.

Другие особенности.

1. Блок цилиндров имеет очень прочные и одновременно лёгкие гильзы. Они сделаны из сплава алюминия и кремния, обладают низким коэффициентом трения. Такие гильзы одновременно повышают жёсткость всего БЦ. Поставляет элементы известная не только в Германии, но и во всём мире, компания Mahle. Это они придумали помещать гильзу в богатый кислотами раствор, чтобы алюминий частично вышел, оставляя на поверхности слой прочного кремния. Недостатком такого блока цилиндров является его неремонтопригодность, хотя сами гильзы могут быть заменены.
2. Коленвал используется стальной, кованый. Шатуны выкованы из цельнометаллического листа, формовку получают под давлением. Таким образом, детали получаются наиболее прочными. Подобные нововведения позволили снизить внутренние напряжённости в деталях мотора на 45 процентов.
3. ГБЦ мотора алюминиевые, на каждую из головок предусмотрено по одному полому распредвалу. Он приводится в действие двойной цепью.
4. По-прежнему применяется система изменения фаз ГРМ.
5. Тепловые зазоры клапанов регулируются автоматически, через гидравлические толкатели.
6. Впускной коллектор с переменной длиной.
7. Привод ГРМ — металлическая цепь, способная ходить 200 тыс. км и больше.
8. За впрыск топлива отвечает блок управления Бош Мотроник 2.8.

Блок цилиндров М113

Автомобили Мерседес комплектовались данным агрегатом вплоть до 2007 года. Затем он был вытеснен новым и современным 5,5-литровым M273. Однако свою историю продолжил, хотя и в качестве флагмана уже корейского автопроизводителя Ссанг Йонг Актион.

Технические характеристики M113 E50

Надежность, проблемы и ремонт двигателей 2.0 TSI (3 gen.)

В 2012 году начали выпускать третье поколение моторов VW 2.0 TSI, которые пришли на смену 2-й версии ЕА888 (CAE, CDN и CCZ). Инженеры продолжили развивать эту серию и применили чуть более легкий закрытый блок цилиндров с тонкими стенками (3 мм вместо 3.5 мм) и с отключаемыми маслофорсунками. Внутри блока установлен коленвал с шейками 52 мм и с 8-ю противовесами, новые шатуны и измененные поршни. Также здесь применены 2 облегченных балансирных вала и новой конструкции маслонасос.

Накрыли блок новой головкой с системой изменения фаз газораспределения на впускном и выпускном распредвалах. Выпускной распредвал также оснащается двухступенчатой системой регулирования высоты подъема клапана AVS, которая переключается при 3100 об/мин.
Распредвалы вращаются с помощью старой цепи ГРМ от gen.2, но с другим натяжителем. Эта цепь рассчитана на весь срок эксплуатации автомобиля (как говорят в VW), но в обычных условиях это не так.

Как и во многих современных моторах, здесь выпускной коллектор встроен в головку. Также для 3-го поколения ЕА888 применили прямой впрыск топлива вместе с обычным распределенным.
На этом моторе была модифицирована система охлаждения и смазки. Здесь применена новая турбина IHI IS20, которая может надувать до 1.3 бар.
Эти моторы соответствуют экологическим стандартам Евро-6. Управляет всем этим ЭБУ Siemens Simos 18.1.
Двигатели ЕА888 3-го поколения с обозначением CHHB имеют 220 л.с. при 4500-6200 об/мин, крутящий момент 350 Нм при 1500-4400 об/мин. Мотор CHHA получил 230 л.с. при 4700-6200 об/мин, крутящий момент 350 Нм при 1500-4600 об/мин. Отличия между этими движками в настройках ЭБУ.
Для полноприводной Audi TT выпускали аналог на 230 л.с. под названием CHHC.

В США эти двигатели обозначаются как CXCB (220 л.с.) и CXCA (210 л.с.), встречаются они на VW Golf 7 GTI.

Также выпускается версия с маленькой турбиной Garrett MGT 1752S, которая называется CUL. В зависимости от настройки ECU различают модификации на 180 л.с. (CULA и CULB) и на 220 л.с. (CULC).

Для автомобилей Ауди с продольной установкой выпускалась серия CNC — аналог CHH. В нее входили CNCB (180 л.с.), CNCD (220 л.с.) и CNCE (230 л.с.).

Для более мощных автомобилей были созданы движки CJX, которые отличались другой отливкой головки, другим выпускным распредвалом, новыми выпускными клапанами и седлами, поршнями под степень сжатия 9.3, более мощным ТНВД, более производительными топливными форсунками высокого давления и мощными маслофорсунками. Для этих движков применяют большой интеркулер и увеличенную турбину IHI IS38, которая надувает до 1.2 бар.
Наиболее популярная модель CJXC имеет 300 л.с. при 5500-6200 об/мин, крутящий момент 380 Нм при 1800-5500 об/мин. Есть версии на 265 л.с. (CJXE), 280 л.с. (CJXA и CJXB), 286 л.с. (CJXF), 290 л.с. (CJXH) и на 310 л.с. (CJXG). Все эти моторы отличаются прошивками блока управления.
Audi S1 получил похожий мотор CWZA, но с турбиной IHI IS20 и с давлением наддува 1.4 бар. Он развивает 231 л.с. при 6000 об/мин, крутящий момент 370 Нм при 1600-3000 об/мин.
В Северной Америке Golf 7 R оснащался двигателем CYFB на 292 л.с. при 5400 об/мин, крутящий момент 380 нм при 1800 об/мин.
Там же, в Штатах, имеются VW Jetta GLI и Beetle с двигателями CPLA и CPPA, которые являются аналогами европейских CHH, но под североамериканские экологические стандарты и с маленькой турбиной Garrett MGT1752S. Между собой они отличаются насосом для подачи вторичного воздуха на моторе CPPA и его соответствии стандарту PZEV.

Этот мотор имеет 1.8-литровых собратьев CJE и CJS.

С 2016 года серия 888/3 заменяется на еще более новую ЕА888 3B. 

Надежность и проблемы двигателей 2.0 TSI (3-го поколения)

Этот мотор увеличенный 1.8 TSI 3-й генерации, его проблемы такие же, как на 1.8. Здесь также изнашиваются распредвалы, растягивается цепь ГРМ, ломается термостат и прочее. Вот тут мы рассказали главное о надежности CHHB, CNCD, CHHA и прочих gen 3.

Этот ужасный даунсайз: проблемы моторов Volkswagen 1,4 TSI, и что с ними делать

С чего всё начиналось

Даунсайзинг (от английского downsizing – «уменьшение размера») начался ещё в ХХ веке, и термин этот ввёл именно Volkswagen. Причем тогда речь шла о линейке 1,8-литровых двигателей с наддувом и 20-клапанными ГБЦ. Предполагалось, что сравнительно компактный блок 1,8Т заменит линейку моторов вплоть до трёх литров объемом, что по сути и произошло. Сейчас объём в 1,8 литра маленьким уже не считается. Во многом это заслуга именно семейства моторов ЕА113 и конкретно этого двигателя 1,8Т.

Причем поздние варианты двигателей с этим блоком цилиндров и ГБЦ имели объем два литра, что даунсайзом вроде бы и не назовёшь, но понятие это связано не только с рабочим объёмом, но и с габаритами. Тут за счет максимально тонких стенок цилиндров и длинноходной конструкции удалось вместить подобный объем в габариты двигателей объёма 1,6 л середины двухтысячных годов. Не удивляйтесь, сравнивая блоки AWT от VW Passat и какого-нибудь X16XEL от Opel: по габаритам там будет почти полное совпадение. Разумеется, и масса отличается не сильно.

На фото: Volkswagen Passat 2.0 FSI Sedan (B6) ‘2005–10

Но именно к началу нового века компактность конструкции стала значительно более важной характеристикой, чем ранее. Почему? Только потому, что растущие требования к объему салонов машины при сохранении внешних габаритов и повышение средней мощности у компактных легковушек требовало применения все более маленьких, но мощных моторов

Опыт линейки ЕА113 оказался удачным: несмотря на сложную конструкцию ГБЦ, наличие турбонаддува и форсировку под 200 сил моторы 1,8Т спокойно выхаживали свои 300 тысяч и более. Воодушевившись успехом, Фольксваген пошёл дальше.

Продолжение успеха

На основе блока семейства моторов с объемом до 1,4 л представили новые серии объемом 1,2 и 1,4 л серии ЕА111 (не ищите простой логики в нумерации). Мощность моторов составляла 105-180 л.с. Базой для новых двигателей послужили атмосферные модели AUA/AUB объемом 1,4 л, выполненные с использованием новой модульной схемы расположения навесных агрегатов и с цепным приводом ГРМ. Моторы получили обозначение TFSI/TSI, так как оснащались прямым впрыском топлива и наддувом. Особо отметим, что никакой разницы между топливными системами TFSI и TSI нет, это всего лишь два маркетинговых названия одного и того же для моделей Audi и Volkswagen.

На фото: Volkswagen Golf 5-door ‘2008–12

Получилось большое семейство двигателей, из которых наиболее известными являются 1,4 л CAXA (122 л.с.), 1,2 л CBZB (105 л.с.), чуть более слабый CBZA на 85 л.с., 130-сильные 1,4 CFBA, двухнаддувные 140/150-сильные BMY/CAVF, печально известные 160-сильные версии CAVD и самые мощные CAVE/CTHE с «горячих хэтчей» на 180 л.с.

В основном речь в этом материале пойдет о двигателях 1,4 л. Они имеют унифицированную конструкцию и схожие недостатки.

Особенности конструкции

Принципиально отдельные узлы и системы двигателей не отличаются от аналогов, но некоторые конструктивные решения достаточно оригинальны.

Система турбонаддува

Основной особенностью стало применение на части двигателей двойного наддува, но не с большой и малой турбинами, как это иногда делается, а добавкой механического нагнетателя.

• отсутствие наддува при минимальной нагрузке, компрессоры отключены, воздух идёт через обходной клапан;
• подключение только механического компрессора, не обладающего инерцией и хорошо справляющегося при средних нагрузках;
• совместная работа роторного нагнетателя с турбиной при переходе к значительным нагрузкам, что устраняет даже малейшие признаки турбоямы;
• отключение компрессора и работа турбины на полной мощности при максимальных нагрузках.

Такая гибкость позволяет сохранять максимальную эффективность и минимум аэродинамических потерь в тракте во всём диапазоне оборотов и крутящего момента, выравнивая его полку на внешней скоростной характеристике двигателя.

В последнее время появились достаточно эффективные турбины с изменяемой геометрией и малой инерционностью, что позволило отказаться от достаточно дорогого и массивного механического компрессора.

Система охлаждения

Высокое давление наддува требует охлаждения поступающего в цилиндры воздуха. При его нагреве уменьшается стойкость двигателя к детонации и ухудшается экономичность из-за меньшей плотности горячего газа на впуске. Поэтому в двигателях используется интеркулер – дополнительный радиатор с жидкостным теплообменником.

Подобное решение почти повсеместно применяется в дизельных двигателях, не менее уместно оно и в высокоэффективных бензиновых ДВС.

Система впрыска

Бензин распыляется прямо в цилиндры через многоточечные форсунки, что обеспечиваем хорошую гомогенизацию смеси. Чем выше давление впрыска, тем этот процесс эффективней, поэтому используются инжекторы и топливный насос очень высокого давления, до 150 атмосфер.

Направление факела всех отверстий в форсунках ориентировано на днище поршня, что позволяет осуществлять послойное смесеобразование за счёт отражения потока и направления его к свече зажигания. Изменение момента впрыска реализует все прочие выше перечисленные режимы.

Блок цилиндров

Существуют разные версии блоков, в том числе и более прочные чугунные, но в последнее время используются алюминиевые блоки с запрессованными чугунными гильзами.

Такие решения применяются и во многих других моторах, не всегда удачно. Дело в том, что уменьшение толщины стенок гильз для улучшения теплоотдачи ведёт к короблению и задирам.

Не во всех двигателях семейства эту проблему удалось полностью решить, особенно при использовании коротких поршней с минимальными потерями на трение, но это беда почти всех современных двигателей.

На какие автомобили устанавливался CZCA?

Audi (Ауди)

— Audi A1 (8X) (04.2015 — 10.2018) 1.4 TFSI — Audi A1 (8X) sportback (04.2015 — 10.2018) 1.4 TFSI — Audi A3 (8V) (04.2015 – н. в.) 1.4 TFSI — Audi A3 (8V) sportback (04.2015 — н. в.) 1.4 TFSI — Audi A3 (8V) sedan (04.2015 — н. в.) 1.4 TFSI — Audi A3 (8V) cabriolet (04.2014 — н. в.) 1.4 TFSI

SEAT (СЕАТ)

— SEAT Leon 3 (5F) (05.2015 — 08.2018) 1.4 TSI — SEAT Leon 3 (5F) SC (05.2015 — 08.2018) 1.4 TSI — SEAT Leon 3 (5F) ST (05.2015 — 08.2018) 1.4 TSI — SEAT Toledo 4 (NH) (05.2015 — 04.2019) 1.4 TSI

Skoda (Шкода)

— Skoda Fabia 3 (NJ) (02.2018 — н. в.) 1.4 TSI R5 — Skoda Rapid (NH) (05.2015 — н. в.) 1.4 TSI — Skoda Rapid (NH) spaceback (05.2015 — н. в.) 1.4 TSI — Skoda Superb 3 (3V) (04.2015 — н. в.) 1.4 TSI — Skoda Superb 3 (3V) combi (04.2015 — н. в.) 1.4 TSI — Skoda Yeti (5L) (05.2015 — 12.2017) 1.4 TSI — Skoda Kodiaq (NS) (10.2016 — н. в.) 1.4 TSI

Volkswagen (Фольксваген)

— VW Polo Sedan (61) (05.2016 — н. в.) 1.4 TSI — VW Golf 6 (5K) cabriolet (05.2015 — 05.2016) 1.4 TSI — VW Golf 7 (5G) (05.2015 — н. в.) 1.4 TSI — VW Golf 7 (5G) variant (05.2015 — н. в.) 1.4 TSI — VW Golf Sportsvan (05.2015 — н. в.) 1.4 TSI — VW Jetta 6 (1B) (05.2015 — н. в.) 1.4 TSI — VW Passat B8 (3G) 1.4 TSI (05.2015 — н. в.) — VW Passat B8 (3G) variant (05.2015 — н. в.) 1.4 TSI — VW Scirocco (05.2015 — 11.2017) 1.4 TSI — VW Tiguan 2 (AD/BT) (01.2016 — н. в.) 1.4 TSI

Надежность, проблемы и ремонт двигателя 1.4 TSI Фольксваген-Ауди ЕА111

Серия малообъемных турбомоторов ЕА111 (1.2 TSI, 1.4 TSI) получила широкое распространение в 2005 году, благодаря популярному Гольфу 5 и седану Джетта. Основным и поначалу единственным двигателем являлся 1.4 TSI в различных его модификациях, который был призван заменить атмосферные 2.0 литровые четверки и 1.6 FSI. В основе силового агрегата лежит чугунный блок цилиндров, накрытый алюминиевой 16 клапанной головкой с двумя распределительными валами, с гидрокомпенсаторами, с фазовращателем на впускном валу и с непосредственным впрыском. В приводе ГРМ используется цепь со сроком службы расчитанным на весь период эксплуатации мотора, однако в действительности замена цепи грм требуется через 50-100 тыс. км. Перейдем к самому главному, а самое главное в двигателях TSI это, конечно же, наддув. Слабые версии оснащены обычным турбокомпрессором TD025, более мощные 1.4 TSI Twincharger и работают по схеме компрессор Eaton TVS + турбонаддув KKK K03, что практически исключает эффект турбоямы и обеспечивает существенно больше мощности.

Несмотря на всю технологичность и продвинутость серии ЕА111 (мотор 1.4 TSI неоднократный победитель конкурса «Двигатель года»), в 2015 году ее заменили на еще более совершенную серию ЕА211 с новым, серьезно измененным, 1.4 TSI движком.

Модификации двигателя 1.4 TSI

1. BLG (2005 — 2009) — двигатель с компрессором и турбонаддувом, которые дуют 1.35 бар и мотор развивает 170 л.с. на 98 бензине. Двигатель оснащается воздушным интеркулером, соответствует экологическому стандарту Евро-4, а управляет всем ЭБУ Bosch Motronic MED 9.5.10. 2. BMY (2006 — 2010) — аналог BLG, где буст снизили до 0.8 бар, и мощность упала до 140 л.с. Здесь можно обходиться 95-м бензином. 3. BWK (2007 — 2008) — версия для Tiguan на 150 л.с. 4. CAXA (2007 — 2015) — двигатель 1.4 TSI 122 л.с. Он во всех компонентах попроще, чем компрессорный с турбиной. Турбина на CAXA это Mitsubishi TD025 (которая поменьше, чем у Twincharger) с максимальным давлением до 0.8 бар, которая быстро выходит на буст и позволяет отказаться от компрессора. Кроме того, здесь установлены измененные поршни, впускной коллектор без заслонок и с жидкостным интеркулером, головка с более плоскими впускными каналами, измененные распредвалы, более простые выпускные клапаны, переработанные форсунки, ЭБУ Bosch Motronic MED 17.5.20. Мотор отвечает нормам Евро-4. 5. CAXC (2007 — 2015) — аналог САХА, но программно мощность увеличена до 125 л.с. 6. CFBA — двигатель для китайского рынка, по совместительству это самая мощная версия с одной турбиной — мощность 134 л.с. 7. CAVA (2008 — 2014) — аналог BWK под Евро-5. 8. CAVB (2008 — 2015) — аналог BLG для Евро-5. 8. CAVC (2008 — 2015) — двигатель BMY для стандарта Евро-5. 9. CAVD (2008 — 2015) — мотор CAVC с прошивкой на 160 л.с. Давление наддува 1.2 бара. 10. CAVE (2009 — 2012) — двигатель с прошивкой на 180 л.с. для Polo GTI, Fabia RS и Ibiza Cupra. Давление наддува 1.5 бар. 11. CAVF (2009 — 2013) — версия для Ibiza FR на 150 л.с. 12. CAVG (2010 — 2011) — топовый вариант среди всех 1.4 TSI на 185 л.с. Стоит на Audi A1 12. CDGA (2009 — 2014) — версия для работы на газу, мощность 150 л.с. 13. CTHA (2012 -2015) — аналог CAVA с другими поршнями, цепью и натяжителем. Экологический класс остался Евро-5. 14. CTHB (2012 — 2015) — аналог CTHA мощностью 170 л.с. 15. CTHC (2012 — 2015) — тот же CTHA, но прошит под 140 л.с. 16. CTHD (2010 — 2015) — двигатель с прошивкой на 160 л.с. 17. CTHE (2010 — 2014) — одна из самых мощных версий на 180 л.с. 18. CTHF (2011 — 2015) — мотор для Ibiza FR на 150 л.с. 19. CTHG (2011 — 2015) — двигатель, заменивший CAVG, мощность такая же — 185 л.с.

Особенности и характеристики

Наиболее популярным двигателем среди семейства ЕА111 является 1,4-литровый CAXA, неоднократно забиравший победу на престижном конкурсе Engine of year, а также являлся Двигателем года. Данный мотор пришёл на смену предыдущей версии FSI 1,6. От прошлой модификации новый САХА отличает низкий расход топлива на 5%, значительное уменьшение выбросов в атмосферу, увеличение мощностных параметров на 14%. Все эти достоинства дополняются улучшением технических характеристик в целом. Блок цилиндра двигателя САХА отлит из серого чугуна. Сверху БЦ, расположенный в ряд, накрыт головкой из литого алюминиевого сплава, включающей 16 клапанов. Размер цилиндра составляет 76,5 мм, а параметр поршневого хода равен 75,6 мм. Коленчатый вал двигателя выполнен из стали, имеет коническую форму. Кроме того, мотор имеет два распредвала, гидрокомпенсаторы, фазовращатель, расположенный на впускном валу и систему непосредственного впрыска. Приводящим элементом газораспределительного механизма является цепь, теоретически, ресурс которой составляет срок эксплуатации силовой установки. На деле цепь ГРМ подлежит замене спустя около 100 000 км пробега.

Мощность бензинового САХА достигает 122 лошадиных сил. Мотор оснащён системой двойного наддува, кроме того, в нём отсутствует компрессор, а также установлена модифицированная конструкция охлаждения воздуха наддува. Строение турбонагнетателя продумано таким образом, чтобы обеспечить максимальные параметры крутящего момента.

Охладитель жидкостного охлаждения встроена в во впускной коллектор. Всасывающий канал в головке блока цилиндров слегка изменил конструкцию, в связи с чем отсутствуют переключающие заслонки впускного коллектора.

Для двигателя САХА предпочтительно заливать высокооктановый бензин с маркировкой от АИ-95. Расход горючего на 100 км пути варьируется в пределах 5,9-6,8 литров в зависимости от разновидности езды и дорожного покрытия. Двигатель отвечает экологическим стандартам ЕВРО 5. Расход моторного масла не превышает поллитра на 1000 км. Для САХА предпочтительно использовать масла следующей вязкости: 5W30, 5W40, 0W30, 0W40. Рекомендуется заливать моторное масло производителя Liqui Moly. Максимальной объём составляет 3,8 литров.

Производство САХА длилось долгое время до 2015 года. Мотор устанавливался под капот Ауди А1, А3, пятого и шестого Гольфа, Фольксваггена Тигуана и Джетты, Шкоды Отавии и Сеата. Далее линейка двигателей была заменена на более продвинутую и претерпевшую многочисленные изменения серию ЕА211.

Характеристики двигателей CAXA

Двигатель на «ГАЗель Камминз»

На «Газели» устанавливали китайский «Камминз». Давайте поближе с ним познакомимся. Это силовой агрегат в 120 л. с. с крутящим моментом в 297 Нм.

Характеристики двигателя более чем хороши для отечественных водителей. Практически такие же показатели были когда-то у бензинового мотора с ГАЗ-53. Но грузоподъемность была не 1,5 тонн, а целых 4.

Австрийские моторы, которыми комплектовались автомобили раньше, существенно проигрывают «Камминзу». Даже мощные ЗМЗ-405 проигрывают дизелю по крутящему моменту. Это основа всего, отсюда и лучшая динамика на разгоне, более легкое трогание загруженного автомобиля.