Двигатель fsi: плюсы и минусы двигателей FSI, что это такое

Как работает бензиновый двигатель FSI?

Технологической инновацией в автопроизводстве стал двигатель FSI. Это японская разработка. Изначальное название — GDI (непосредственный впрыск бензина). Но компания VW взяла эту разработку за основу, и теперь с конвейера сходят двигатели категории FSI. Расшифровка FSI: двигатель с непосредственным впрыском топлива в цилиндры. Передовая технология FSI активно используется производителями машин Audi и Mercedes.

  • Схема работы FSI двигателя
  • Конструкция двигателя
    • Контур низкого давления
    • Контур высокого давления
  • Достоинства двигателя

Схема работы FSI двигателя

Двигатель внутреннего сгорания FSI – это бензиновый двигатель, который работает с непосредственным впрыском топлива в цилиндры двигателя. Особенность этих двигателей (сравниваем с карбюратором и инжектором) в порядке подачи топлива в цилиндры двигателя непосредственно на такте сжатия.

Эти двигатели имеют двухконтурную систему подачи топлива низкого и высокого давления, а также рампу, соединенную непосредственно с форсункой (в ней топливо находится под высоким давлением).

Форсунки по команде ЭБУ (электронный блок управления двигателем), поступившей от датчика положения распределительных валов, отправляют топливо в двигатель. Благодаря такому алгоритму работы достигается высокая топливная экономичность, низкое количество выбросов продуктов сгорания в атмосферу и эффективное использование энергии двигателя.

Конструкция двигателя

Двигатель состоит из таких основных деталей и систем: блок цилиндров и его головка, кривошипно-шатунный механизм, механизм фазораспределения, впускные и выпускные коллекторы, система подачи топлива. Особенность строения двигателя FSI – это уникальная топливная система. Она состоит из 2 контуров давления: низкого и высокого давления.

Контур низкого давления

Контур низкого давления подразумевает топливный резервуар, топливный насос и фильтр, датчик низкого давления. Главную роль в контуре низкого давления играет топливный насос, потому как он строго дозированно (сигнал поступает от датчика низкого давления) транспортирует топливо под давлением 0,05-0,5 МПа в сам контур высокого давления.

Сигнал датчика направляется в блок управления мотором, а оттуда направляется к блоку управления топливным насосом (он меняет обороты вращения насоса и сдавливание в контуре).

Контур высокого давления

Контур высокого давления формирует систему непосредственного впрыска топлива. Вторая ступень подачи топлива (контур) состоит из плунжерного насоса высокого давления с регулировочным клапаном и датчиком высокого давления, который сохраняет требуемое давление в рампе, непосредственно соединенной с форсунками.

Привод насоса высокого давления запускается от распределительных валов за счет кулачков, непосредственно действующих на плунжер. В топливном насосе высокого давления (ТНВД) возникает давление, требуемое для впрыска топлива в цилиндры двигателя на такте сжатия. Бензин в цилиндры подается через форсунки, которые получают команду на открытие от ЭБУ. За счет интенсивного распыления топлива и активного его перемешивания с воздухом, попадающим в цилиндры, образуется качественная рабочая смесь.

Это дает возможность полного сгорания топлива и обеспечения максимальной эффективности работы двигателя на разных режимах.

При непосредственном впрыске топлива на разных нагрузках работы мотора происходит несколько видов образования топливной смеси:

— послойное;

— стехиометрическое гомогенное;

— гомогенное.

Различные типы смесеобразования дают возможность эффективного использования топлива (его полное сгорание из-за качества смесеобразования, повышения мощности, снижения удельного количества вредных выбросов на различных нагрузках работы мотора).

ТНВД формирует необходимое давление бензина в топливной рампе, которое передается на форсунки и, в зависимости от команды ЭБУ, транспортируется в цилиндры двигателя. Регулятор давления, встроенный в ТНВД, обеспечивает необходимое количество подачи топлива без пульсации в рампу и непосредственно к форсункам.

Предохранительный клапан ограждает систему подачи топлива от высоких давлений, возникающих вследствие температурного расширения топлива. Он установлен в рампе. Датчик высокого давления обеспечивает требуемое давление в топливной рампе для достижения качественного распыления топлива в цилиндре двигателя на такте сжатия для образования качественной рабочей смеси.

Слаженную работу всех устройств обеспечивает система электронного управления двигателем.

СЭУ состоит из: датчиков, дающих сведения о положении коленчатого вала, валов газораспределительной системы, количества расходования воздуха и его температуры, а также рабочей температуры двигателя, температуры окружающего воздуха; исполнительных устройств и самого электронного блока, выдающего команды на эти приборы.

Разнообразие получаемых топливных смесей позволяет добиться качественной топливной смеси (способствует полному сгоранию, возрастанию мощности двигателя, снижению потребления топлива и, наконец, уменьшению вредных выбросов).

Так, на малых и средних оборотах мотора происходит послойное смесеобразование. При этом типе образования смеси дроссельная заслонка почти целиком открыта. Воздух в двигатель поступает с большой скоростью, впрыск топлива происходит в конце такта сжатия в область искрообразования свечи.

А при высоких оборотах происходит стехиометрическое (легковоспламеняемое) гомогенное (однородное) образование смеси. В этом случае дроссельная заслонка открыта сообразно с размещением педали газа, на такте впуска осуществляется впрыск топлива, и образуется однородная топливная смесь.

Достоинства двигателя

Двигатель FSI с прямым впрыском топлива – инновационная разработка, которая позволила совместить в себе ряд положительных моментов:

• Мотор активно чувствует педаль газа при любых оборотах (это здорово выручает на скоростной трассе).

• Точное время впрыска топлива в камеру сгорания определяется электромагнитным клапаном.

• Угол поворота распредвала 40о позволяет увеличить тягу на начальных и средних оборотах мотора.

• Воздух минимально засоряется вредными выбросами (это обеспечивает рециркуляция отработанных газов).

• Можно сохранить до 15% топлива.

Проблемы и надежность двигателя VW 1.6 FSI (BAG)

Первые бензиновые двигатели с непосредственным впрыском на автомобилях Audi, Skoda, Volkswagen появились в начале 2000 годов. Но до запуска линейки таких силовых агрегатов инженеры концерна VAG адаптировали к такому типу впрыска старый 1,6-литровый 16-клапанный мотор (BAD, семейство EA113). То есть, из MPI такой мотор превратился в FSI. А вот в начале 2002 года на автомобилях VAG появились новые двигатели с прямым впрыском. Первенцем стал турбомотор 1.4 TSI (AXU) мощностью 86 л.с., который устанавливали на Polo. За ним последовали атмосферные двигатели с прямым впрыском, созданные на основе того же блока. В начале 2003 года был представлен атмоcферный двигатель 1.6 FSI (BAG) мощностью 115 л.с. Затем был представлен редкий атмосферник 1.4 FSI (BKG, BLN).

 

Выбрать и купить контрактный двигатель 1.6 FSI, а также 1.6 MPI вы можете на сайте компании «АвтоСтронг-М».

 

Можно сказать, что прямовпрысковые двигатели 1. 4 FSI и 1.6 FSI происходят от моторов с распределенным впрыском (MPI) того же рабочего объема. У них одинаковый диаметр цилиндров – 76,5 мм, и ход поршня – 75,6 и 86,9 мм соответственно для 1,4- и 1,6-л.

 

Но семейство FSI двигателей перешло на алюминиевый блок, в приводе ГРМ появилась цепь, а не набор из двух зубчатых ремней. И, самое главное, степень сжатия подняли до 12:1, поэтому FSI-двигатели приходится кормить только 98-м бензином. На 95-м мощность будет ниже.

 

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть разборку двигателя 1.6 FSI (BAG) c Golf 5 2004 года.

 

 

С переходом на непосредственный впрыск FSI-моторы стали немного похожи на дизельные. В частности, на них пришлось установить топливный насос высокого давления, который немного проще насоса дизельного. Появилась топливная рампа (распределитель) с датчиком высокого давления. А на подающей магистрали – датчик низкого давления. А в целом двигатели 1.4 TSI и 1.6 FSI – это один и тот же агрегат, отличающиеся рабочим объемом и присутствием турбины у младшего.

 

 

Особенности конструкции и проблемы двигателя 1.6 FSI

 

Декоративная крышка

 

Декоративная крышка двигателя 1.6 FSI не такая уж и декоративная. В ней находится воздушный фильтра, термостат для забора теплого воздуха, датчик температуры впускаемого воздуха.

 

Декоративные крышки с корпусом воздушного фильтра широко представлены в нашем каталоге.

 

Впускной коллектор

 

Во впускном коллекторе находятся заслонки, которые прикрывают впускные каналы при малой нагрузке на двигатель. Заслонки могут подклинивать либо клапан, управляющий ими, выходит из строя. При этом обычно при плавных ускорениях двигатель начинает подергиваться.

 

Во впускном коллекторе установлен еще один датчик температуры воздуха, датчик давления воздуха. Датчик атмосферного давления находится в блоке управления двигателем. Все это нужно для того, чтобы двигатель рассчитывал количество всасываемого воздуха. Измерителя массового расхода воздуха на этом двигателе нет. Ну и как вы уже начали догадываться, если эти датчики начинают глючить, то без хорошего диагноста проблему с непонятным поведением этого двигателя не решить.

 

Топливный насос

 

ТНВД на мотора 1,4 FSI, 1,4 TSI, 1,6 FSI первого поколения (BKG, BLN, AXU, BAG, BLP, BLF) одинаковые.

 

По конструкции ТНВД представляет собою регулируемый по подаче одноплунжерный насос высокого давления. Насос подает в распределитель топливо под давлением 100 бар и только в том количестве, которое должно быть впрыснуто. В отличие от дизельного двигателя, тут нет постоянного обратного потока топлива. Выход бензина в обратку возможен только через предохранительный клапан, который срабатывает при давлении в 120 бар.

 

Насос приводится в движение кулачком, расположенном на распредвале. Между ними находится небольшой толкатель. Если его не заменить вовремя, толкатель протирается насквозь и с кулачком распредвала будет контактировать шток плунжера. Если толкатель протирается, то производительность ТНВД резко снижается. Кроме того, стружка с его поверхности попадает в масло. Толкатель меняется просто, стоит дешево. Менять его стоит раз в 3-4 года.

 

 

Сам по себе ТНВД не вечный, изнашивается из-за употребления некачественного топлива. Проблемы с ним проявляются в снижении мощности мотора и ошибкам по части давления в рампе.

 

Выбрать и купить топливный насос высокого давления (ТНВД) для двигателя FSI вы можете в нашем каталоге.

 

Термостат

 

В системе охлаждения предусмотрены два контура циркуляции охлаждающей жидкости. Потоки жидкости через головку цилиндров и через блок цилиндров разделены и могут иметь различные температуры. Антифриз, который прокачивается через блок, может разогреваться до 105 градусов. Температура в ГБЦ немного ниже. Управление потоками осуществляется двумя термостатами, расположенными в общем корпусе. Один из термостатов управляет потоком жидкости через блок цилиндров, а другой — через головку цилиндров. Хороший новый термостат стоит около 60 уе.

 

Выбрать и купить топливный термостат для двигателя FSI вы можете в нашем каталоге.

 

Клапан EGR

 

Двигатели FSI старательно борются с оксидами азота в выхлопе. Как и у дизелей, единственный способ победить в этой «битве» – снижать температуру сгорания, уменьшая количество кислорода. Для этого в цилиндры нужно отправлять инертные сгоревшие газы. За это отвечает система рециркуляции отработавших газов – EGR. Отработавшие газы и газы из системы вентиляции картера загрязняют и дроссельную заслонку, и оседают на впускных клапанах. Заслонку можно почистить, а вот с клапанами сложнее.

 

 

Датчик оксидов азота

 

Самый дорогой датчик двигателя FSI стоит после катализатора и измеряет количество оксидов азота. Датчики, выпущенные примерно до конца 2004 года были дефектные их меняли. Но исправленный датчик оксидов азота может выйти из строя из-за некачественного бензина. Раньше такой датчик, идущей в сборе с небольшим блоком управления, стоил под 800 уе. Сейчас он более чем в 2 раза дешевле. Однако этот датчик можно просто отшить.

 

Клапанная крышка

 

Прокладка клапанной крышки долго не служит. Она начинает пропускать масло после 100 000 – 150 000 км пробега.

 

Фазорегулятор

 

Фазовращатель с гидромуфтой установлен на впускном распредвалу, управляется клапаном. Неисправность фазовращателя проявляется стрекотанием при запуске двигателя, которое пропадает примерно через 10 секунд. И клапан фазовращателя тоже нередко выходит из строя.

 

 

Цепь ГРМ

 

В приводе ГРМ двигателя 1.6 FSI используется цепь. Это не роликовая, а пластинчатая или зубчатая цепь, цепь Морзе. Эта цепь тише роликовой, но крайне чувствительна к качеству смазки. В целом претензий к ней нет. Есть вопросы к качеству ее изготовления. На моторах FSI она растягивалась, что выражается в появлении шума или ошибок по синхронизации коленвала и распредвалов. Кстати, комплект этой цепи стоит не намного дороже комплекта ремня ГРМ моторов-предшественников FSI: цепь с натяжителем и парой успокоителей буквально на 10-20% дороже комплекта ремней и роликов (если брать цены по хорошим производителям).

 

 

Также первые двигатели FSI познакомили своих владельцев с тем, что нельзя на уклоне оставлять машину на передаче. Только на ручнике! Двигатели FSI преподавали не знающим владельцам FSI очень дорогой урок: цепь перескакивала, а при запуске поршни загибали клапана. Дело в том, что шток гидронатяжителя цепи не имеет стопора. Поэтому на заглушенном двигателе при отсутствии давления масла и возникающем при стоянке на уклоне натяге цепи натяжитель вдавливается. А при запуске двигателя гидравлический натяжитель просто не успевает сделать свое дело. Поэтому цепь проскакивает.

 

 

Комплект цепи ГРМ использользовался до 2014 года на моторах 1.4 TSI и даже на 105-сильном атмосфернике 1.6 CFNA с калужского VW Polo.

 

Масляный насос

 

На моторах FSI дебютировал регулируемый масляный насос, способный поддерживать давление масла на уровне 3,5 бар практически во всем рабочем диапазоне скоростных режимов. Насос полностью механический и весьма надежный.

 

Купить двигатель FSI для Ауди, Шкода или Фольксваген вы можете в каталоге компании «АвтоСтронг-М».

Двигатель 2.0 FSI / TFSI — Volkswagen, Audi, Seat, Škoda

Двигатель 2.0 FSI

Теоретически двигатель 2.0 FSI является экономичным и экологически чистым, характеризуется гораздо более высоким КПД, чем обычный бензиновый.

С двигателем 2.0 FSI вы можете рассчитывать на благоприятное соотношение расхода топлива и производительности, например, 150-сильный Audi A3 2.0 FSI сжигает в среднем 7,5–8 л/100 км, а в этой модели установлена ​​версия мощностью 200 л. с. всего на 2 литра больше.
Может быть, именно поэтому Volkswagen решил разработать 2-литровый бензиновый турбодвигатель, версия FSI снята с продажи.

Кроме того, в плане двигатель 2.0FSI был в одной версии мощностью 150 л.с., а двигатель турбо версии 2.0 был в нескольких версиях от 170 до 272 л.с.

К сожалению, 2-литровый двигатель с прямым впрыском имеет ряд дорогостоящих проблем. В безтурбинных версиях после

-140000 км на клапанах нарастает нагар. Также есть проблемы с распредвалом и датчиками, контролирующими работу двигателя.


Двигатель с турбиной вообще проблемы с компрессором, а также большой расход моторного масла — иногда литр на 2000 км.

Сбор сажевых отложений на всасывающих клапанах. Симптомы — неровная работа двигателя, снижение КПД двигателя. Проблема возникает в основном в ранних версиях движка FSI, позже немного модифицированного ПО).

Расход масла. Симптомы — Чрезмерный расход масла приводит к повреждению катализатора. Чрезмерному сгоранию масла в основном подвержена версия 200 л. с. в начале производства, а также более поздняя версия мощностью 211 л.с. Решение проблемы – капитальный ремонт двигателя.

Замена масла — рекомендуемый интервал замены масла в двигателе 15000 км.

Замена ремня ГРМ — Интервал замены ремня ГРМ строго зависит от версии двигателя 150000 или 180000 км. Двигатель 2.0 TFSI с 2008 года, обозначаемый как CAVA, CAVB, CCTA, CCZA и CCZC, использует цепь в качестве привода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ — Двигатели 2.0 FSI / TFSI

Двигатель 2.0 FSI / TFSI предлагает впечатляющее соотношение производительности и экономии топлива, не вызывая при этом некоторых проблем. Самая большая проблема, в основном с версиями мощностью 200 и 211 л.с., связана с повышенным расходом масла.


Младен

Привет! Меня зовут Младен, и я автолюбитель. Я начал этот блог много лет назад, чтобы помочь единомышленникам делиться информацией о новейших автомобилях, идеях по обслуживанию автомобилей, информации о подержанных автомобилях, экзотических автомобилях и автомобильных технологиях. Вы найдете полезные статьи и видео о самых разных автомобилях — Audi, Mercedes, Toyota, Porsche, Volvo, BMW и многих других. Пишите нам, если у вас есть что рассказать о новейших автомобилях или о том, как сделать старые автомобили более эффективными, или просто хотите поздороваться!

Теги: двигатель 2.0 FSI / TFSI, Audi, бензин, FSI, двигатель, SEAT, SKODA, TFSI, Volkswagen, VW

Предыдущий: Toyota RAV4 2-го поколения. обслуживание — Замена фильтра, пластины… — Видео

Next: Škoda Fabia 6Y ОБСЛУЖИВАНИЕ- Замена фильтра, лампы — ВИДЕО

Об авторе

Младен

Привет, меня зовут Младен, и я автолюбитель. Я начал этот блог много лет назад, чтобы помочь единомышленникам делиться информацией о новейших автомобилях, идеях по обслуживанию автомобилей, информации о подержанных автомобилях, экзотических автомобилях и автомобильных технологиях. Вы найдете полезные статьи и видео о самых разных автомобилях — Audi, Mercedes, Toyota, Porsche, Volvo, BMW и многих других.

Пишите нам, если у вас есть что рассказать о новейших автомобилях или о том, как сделать старые автомобили более эффективными, или просто хотите поздороваться!

Преимущество благодаря технологии FSI | Audi MediaCenter

Двойная победа в гонке «24 часа Ле-Мана», успех в классических гонках на длинные дистанции «Маленький Ле-Ман» и «Себринг», в общей сложности восемь побед в Американской серии Ле-Ман (ALMS) и превосходная защита ALMS title: В 2001 году Audi вписала новую важную главу в свою успешную историю автоспорта.

Тем самым Audi еще раз эффектно подчеркнула свой слоган «Превосходство высоких технологий». С непосредственным впрыском бензина (FSI) новая технология двигателя была представлена ​​в Ле-Мане и в ALMS. Ульрих Барецки, руководитель отдела технологий двигателей Audi Sport, убежден: «Благодаря технологии FSI в двигателестроении началась новая эра».

Двигатель FSI имеет три решающих преимущества по сравнению со своим предшественником с обычной системой впрыска с впускным коллектором: более низкий расход топлива, повышение производительности в диапазоне оборотов, что важно для гонок, и значительно лучшая приемистость.

Доктор Вольфганг Ульрих, глава Audi Sport, резюмирует цели, которые были реализованы инженерами Audi с гоночным агрегатом FSI: «Уменьшение расхода топлива, увеличение мощности, улучшение управляемости».

Благодаря точной дозировке топлива, фактически необходимое количество бензина используется полностью. Это одна из причин, по которой Infineon Audi R8 в Ле-Мане теперь проезжает в среднем на один бак как минимум на один круг больше, чем раньше.

Поскольку воздушные ограничители являются обязательными, максимальная мощность около 610 л.с. осталась неизменной по сравнению с обычным двигателем. На более низких оборотах двигатель V8 с двойным турбонаддувом Infineon Audi R8 увеличил свою мощность на десять процентов. Двигатель FSI предлагает лучшую комбинацию топлива и воздуха, при этом смесь вынуждена совершать более интенсивное цилиндрическое движение за счет специальной геометрии впуска.

В обычном двигателе всасываемый воздух и топливо смешиваются в твердом соотношении во впускном тракте до того, как смесь достигает цилиндра. Напротив, в двигателе FSI точно необходимое количество топлива впрыскивается непосредственно в камеру сгорания под давлением около 100 бар, что в двадцать раз выше, чем в обычной конфигурации.

Из-за сильных дождей на классической французской гонке на выносливость в этом году улучшенные ходовые качества двигателя FSI стали ключом к успеху. «Двигатель реагирует так же, как обычный атмосферный двигатель, что значительно облегчает управление автомобилем на мокрой поверхности», — с энтузиазмом говорит Эмануэле Пирро, двукратный победитель Ле-Мана и новоиспеченный чемпион ALMS.

Принятое в марте 2001 г. решение использовать технологию FSI в Ле-Мане стало важной вехой на пути к успеху: «Преимуществ больше, чем мы первоначально ожидали, и, поскольку мы находимся на ранних стадиях разработки, двигатель все еще потенциала», — объясняет д-р Ульрих.

Клиенты Audi скоро смогут воспользоваться опытом, полученным на гоночных трассах. Первый стандартный двигатель Audi с технологией FSI уже был представлен на автосалоне во Франкфурте (IAA). Два типа двигателей с технологией FSI будут представлены в серийном производстве в следующем году. «Мы убеждены в успехе прямого впрыска», — объясняет Вольфганг Хатц, исполнительный директор по разработке силовых агрегатов AUDI AG. «Прогресс сравним с внедрением технологии TDI для дизельных двигателей». Инженеры Audi проложили путь и в этой области.

На самом деле, преимущества технологии FSI можно лучше использовать в повседневной езде, чем на гоночной трассе. Преимущество в расходе топлива у дорожных автомобилей составляет до 15 процентов, так как стандартный двигатель часто работает с частичной нагрузкой и послойным зарядом, в то время как гоночные агрегаты в основном работают с полной нагрузкой на типичной гомогенной смеси.

Передача технологий между автоспортом и стандартными разработками в Audi очень интенсивна, так как обе они принадлежат отделу технического развития AUDI AG. Кроме того, поскольку двигатели для гонок на выносливость по своим характеристикам очень похожи на стандартные двигатели, обмен опытом и знаниями о технологии FSI будет полезен.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *