Двигатель gasoline что это

TFSI двигатель: что это такое

Под наименованием — двигатель внутреннего сгорания, сегодня существует множество разных силовых агрегатов, различающихся по своей конструкции и функциональным характеристикам. Сегодня мы поговорим о двигателе, который можно встретить на многих автомобилях марки Audi, а также в некоторых авто от чешского производителя — SKODA. И так, что такое TFSI двигатель, в чем его отличия от других подобных силовых агрегатов, слабые и сильные стороны этого двигателя, обо всем этом мы поговорим в данной публикации.

Предшественник и последователь TFSI

Аббревиатура TFSI расшифровывается как Turbocharged Fuel Stratified Injection и по сути это развитие знаменитого мотора от немецкого автомобильного гиганта, компании Фольксваген, который обозначался он FSI или Fuel Stratified Injection. FSI — бензиновый двигатель с непосредственным впрыском топлива, который еще не так давно, встречался на разных автомобилях от немецкого производителя. Это экономичный, достаточно мощный мотор, который пользовался заслуженной любовью автолюбителей.

Но прогресс не стоит на месте, а потому инженеры VW дорабатывали и развивали концепцию двигателя FSI результатом этого развития и стал двигатель TFSI.

Что нового в TFSI

Буква T в обозначении мотора TFSI, говорит нам о наличии турбины в конструкции данного агрегата. Соответственно диапазон мощности у двигателя TFSI гораздо шире чем у предшественника. Если FSI моторы в основном выдавали полторы сотни лошадей, то двигатели TFSI различаются в диапазоне мощности от 172 до 272 лошадиных сил. Но наличие турбины стало не единственным нововведением в новых моторах. Изменилась конструкция поршней. И благодаря этому новый мотор может эффективно работать даже при низких степенях сжатия. Клапаны и оба распредвала на моторах TFSI изготавливаются из материала повышенной прочности. То же касается и клапанов. В двигателях TFSI присутствует насос топливной подкачки. Он работает от электричества и обеспечивает большее давление при подаче горючего. Есть и другие мелкие изменения.

В результате всех этих нововведений, TFSI моторы, существенно выигрывают у своих предшественников по следующим показателям:

мощность;
экономичность;
крутящий момент;
уровень выбросов в атмосферу;

Иногда говорят о повысившейся надежности, но тут момент спорный. Наличие турбины и насоса топливной подкачки, как собственно и в целом более высокая сложность данных моторов, все это отнюдь не способствует повышению надежности агрегата. Хотя, справедливости ради, следует признать, что конструкторы к этому стремились.

Что касается последователя мотора TFSI, то им стал знаменитый силовой агрегат от Фольксваген – TSI. Это так же турбированный двигатель, но его называют битурбированным или Ywin Turbo. В конструкции этого мотора, помимо обычного турбокомпрессора имеется и механический нагнетатель, что позволяет избавиться от такого явления, как турбояма. Но об этом двигателе мы уже говорили, а потому, вернемся к двигателям TFSI.

Читайте также: Что такое TSI двигатель и как он устроен.

Проблемы и слабые места TFSI

В первую очередь, нужно сказать, что как и любой турбированный мотор, двигатель TFSI может иметь проблемы с турбиной. Особенно, если не придерживаться правил обращения с такими моторами. Но это проблема, общая для целого класса турбированых двигателей.

Нагар на клапанах, который был характерной проблемой для FSI двигателей, встречается и на описываемых моторах. Симптомы этой проблемы таковы:

падение тяги;
повышение расхода топлива;
неровная работа мотора;

Устраняется нагар, либо при помощи специальной химии, либо в процессе капитального ремонта. Второй вариант, хотя и более затратен, все же предпочтительнее, ибо, куда попадет сажа и другие твердые элементы, которые отчистят специальные средства, сказать трудно.

Еще одной, весьма неприятной проблемой, присущей в основном двигателям TFSI первых годов выпуска, является расход масла, или так называемый «масложор». И здесь вам поможет только капитальный ремонт. Никакими иными средствами, такая проблема не устраняется. Помимо расхода масла, в ряде случаев, весьма ощутимого, возможно повреждение или даже выход из строя, катализатора. Правда, в последних версиях двигателей, подобные неприятности возникают очень редко.

Имеются у мотора TFSI так же и сложности с электронными компонентами. В частности весьма распространенной причиной обращения в сервисные центры, является отказ датчика детонации. Но устранить такие поломки, намного проще, чем описанные выше.

Читайте также: Что такое GDI двигатель и как он устроен.

Двигатель TFSI, это усовершенствованный и оснащенный, прежде всего системой турбонаддува мотор FSI, который более чем известен в автомобильном мире. У этого двигателя улучшены практически все основные параметры, а потому, он так же стал весьма популярным и востребованным на компактных, субкомпактных моделях авто и даже на машинах среднего размера и класса. В пользу этого мотора, следует так же сказать, что даже сегодня, когда уже полным ходом царствует его последователь – двигатель TSI, по дорогам колесит немало авто, сердцем которых является TFSI двигатель.

Последствия после ошибочного заливания бензина вместо дизеля

Все знают, что как топливо, так и двигатель рассчитаны на функционирование в определенных условиях, и это необходимо учитывать.
Во время обработки нефти при определенных температурах получаются фракции, которые затем обрабатываются и преобразуются в бензин, дизель, мазут и гас. Это говорит о том, что дизель и бензин имеют не только различный химическую структуру, но и характеристики горения, ведь топливо включает в себя различное содержание всевозможных примесей, различную вязкость, температуру возгорания и плотность.
Также в зависимости от вида топлива существуют разные типы ДВС. Так, в двигателе, работающем на бензине, смесь поступает непосредственно в цилиндры, а там она поджигаются с помощью электрической искры. Несмотря на все тонкости двигателей, принципиальное отличие дизельного от карбюраторного в том, что в первом топливовоздушная смесь нагревается и воспламеняется от сжатия в самом цилиндре.
Бензиновый двигатель выдает меньшее давление, при котором смесь поступает в цилиндры, чтобы состоялось возгорание дизельного топлива. Другими словами, если топливная система наполнена бензином не полностью, процесс возгорания резко изменяется, а если то же самое будет с дизелем, то он будет сгорать частично, что приведет к чрезмерному нагару.
Если дизельное топливо попадет в топливную магистраль бензинового двигателя, это приведет к ее блокированию. Также есть большая вероятность того, что дизель через картер станет просачиваться через цилиндры, что приведет в негодность моторное масло.
А как только остаток бензина закончится – мотор остановится.
Все это заставит вас:

Читать еще: Вибрационный двигатель принцип работы

1. Промыть и отремонтировать мотор, особенно в цилиндропоршневой области.

2. Промыть и отремонтировать топливную систему и инжекторы.

3. Заменить топливный фильтр.

4. Заменить масло.

Стоит отметить, что бензиновые двигатели в данной ситуации не так чувствительны к попаданию несоответствующей смеси, как дизельные.
Это связано еще и с тем, что бензин имеет значительно меньшие смазочные способности, в то время как дизельное топливо в своем составе имеет масло, которое смазывает элементы топливного механизма, а также у них разные режимы горения и теплопроводность.
А что касается дизельного двигателя, то он будет функционировать на не присущем ему топливе немного продолжительней, чем бензиновый. В то же время и последствия будут куда серьезней, другой температурный режим и плохая смазка «помогут» двигателю разрушиться. После этого двигатель в лучшем случае придется поменять на половину, в худшем – выкинуть.
Даже после того, как в автомобиль будет залито не свойственное ему топливо, в магистрали все еще будет находиться «нужное» горючее. Это значит, что бензиновый автомобиль может проехать определенное расстояние, на протяжении которого он может сильно пострадать, что со временем приведет к непоправимым последствиям.
Это же может произойти и с дизельным двигателем, когда бензин попадет в систему питания, однако тут двигатель будет функционировать до тех пор, пока он не достигнет критических температур или его не заклинит.
Так что, если на заправке произошла ошибка с заливкой топлива, ни в коем случае не запускайте мотор, тем самым вы сохраните как двигатель, так и топливную систему. Идеально будет вызвать эвакуатор и отбуксировать автомобиль в СТО, где сольют топливо и вымоют бензобак. Промывка бензобака очень важна для карбюраторного авто, дизельный же двигатель не так прихотлив к небольшим остаткам бензина.
Если все же двигателю был причинен ущерб, тогда стоимость его ремонта зависит от степени повреждений. Они могут колебаться от обычной промывки топливной системы и бака до полной замены мотора.
В среднем комплекс восстановительных работ включает в себя:

1. Удаление топлива и очистка бензобака.

2. Очистка топливной магистрали.

3. Замена фильтра топлива.

4. Замена свечей зажигания и промывка форсунок

5. Замена фильтра для масла и самого масла.

Итак, дизель в бензиновом авто – это полная катастрофа, тогда как бензин в дизельном авто – немного лучше. Это связано с тем, что если в дизельный двигатель при этом добавить масло в бак, чтобы поддержать необходимое смазывание компонентов, авто некоторое время сможет функционировать и на бензине. Однако даже при этих условиях необходимо промыть топливную магистраль.
Кстати, для некоторых дизельных авто даже рекомендуют в холод немного добавлять бензина, причем количество бензина связано с внешней температурой. Это количество может составлять от общего объема бензина – 5% и даже 25%.

GDI двигатель: что это такое

История двигателей GDI (Gasoline Direct Injection) берет начало в 1925 году, когда шведский инженер Е.Хесселаман создал легкую и экономичную установку с искровым зажиганием, работающую сразу на нескольких видах топлива: бензине, солярке, масле и керосине. Подача топлива в камеры сгорания осуществлялась насосом, а для воспламенения слабо сжимаемой смеси использовались свечи. По мере изменения внешних температур менялся и вид топлива. В сравнении с предшественником современные GDI-агрегаты многократно улучшены и заслужили признание ведущих компаний мирового автопрома, хотя в качестве топлива в них используется лишь бензин. Первой серийный выпуск авто с установкой Gasoline Direct Injection начала компания Daimler-Benz. Рассмотрим подробнее, что такое GDI двигатель? Как он устроен? Что делает его популярным? И есть ли у него недостатки?

Чем отличается GDI двигатель

В GDI-двигателях реализована идея прямого впрыска топлива в камеру сгорания. Подобное решение для остальных бензиновых агрегатов нехарактерно. GDI двигатели объединили в себе некоторые черты двигателей на бензине и на дизельном топливе, получив в итоге очень достойные характеристики. От дизелей GDI достался топливный насос, подающий топливо под давлением около 4,8 Мпа (примерно 50кг/см 2 ) и система впрыска на финальной стадии сжатия, а от бензиновых – тип топлива и свечи зажигания. Форсунка в GDI направляет топливо прямо в цилиндр, там же происходит его смешивание с воздухом, однако для зажигания смеси используется искра.

Впрыск топлива в обычном инжекторном двигателе и GDI.

Концепция превосходства

Подаваемая в цилиндр смесь хорошо структурирована, направляется по выверенной траектории, распределяется по всему объему, но в разной концентрации. Обедненная порция так называемой «холодной» концентрацией достигает стенок цилиндра, тогда как более богатая «горячая» – остается в центре, где располагается свеча. В этом секрет сохранения работоспособности двигателя, несмотря на использование сверхобедненных смесей, что объясняется созданием необходимой концентрации у самой свечи. Вдобавок агрегат оснащается двумя топливными насосами, один из которых дислоцируется в баке, что типично, а другой, насос высокого давления (ТНВД), создает атмосферу в топливной рампе.

Благодаря ТНВД удалось свести к минимуму время открывания форсунок и понизить расход бензина, сохранив на достойном уровне крутящий момент и разгонные показатели. В двигателях с инжектором на холостых оборотах открытие форсунки происходит через 3 мс, а в GDI-двигателях – через 0,51 мс. Это в 6 раз быстрее!

Читать еще: Что такое полюсное деление асинхронного двигателя

На практике для достижения всех плюсов прямого впрыска инженерам пришлось сделать многое, например:

изменить форму поршневого днища так, чтобы она обеспечивала подачу смеси непосредственно к свече;
увеличить давление бензина с 3 до 50 бар;
выполнить в головке блока каналы впуска для получения воздушного винта в цилиндрах и др.

Движение воздуха в камере сгорания и форма поршня. Двигатель Mitsubishi 4G93 GDI.

Читайте также: TDI двигатель — что это такое и чем он отличается от GDI.

Прогрессивность GDI

Выпускаемые в Японии агрегаты располагают режимом Ultpa Lean Combustion Mode, разрешающим использовать супер-обедненную смесь в пропорции 37-41:1. Этот режим задействуется до достижения порога в 115-120 км/ч если нет резких изменений нагрузки и обеспечивается постепенное наращивание скорости. Впрыск осуществляется спиральной струей по ходу стрелки часов.
Стехиометрический режим Superior Output Mode используется, когда стрелка показывает 125 км/ч и более, автомобиль преодолевает затяжной подъем или же буксирует прицеп.
В режиме Stich F/B состав рабочей смеси очень похож на характерный для стехиометрического. Технология имеет свои подрежимы, в одном из которых (Closed loop) воздушно-бензиновый баланс определяется показаниями кислородного датчика, в другом же (Open loop) — сенсоры на состав топливной смеси не влияют.
В двигателях GDI европейского образца есть еще одно усовершенствование – Two-Stage Mixing, – обеспечивающее эффективный двухступенчатый бензиновый впрыск в момент резкого старта либо стремительного обгона. Технология подразумевает двукратный впрыск в течение четырехтактного цикла. На впуске в цилиндр попадает двукратно супер-обедненная смесь, но она не воспламеняется и содействует преимущественно охлаждению камеры. А в момент сжатия подается уже сверх-обогащенная смесь, в пропорции воздуха и горючего 12:1, так коэффициент заполняемости камеры повышается и двигатель показывает предельную мощность.

Проблемы GDI двигателя

Основная проблема состоит в высокой чувствительности GDI-двигателей к качеству топлива. Это в равной мере относится и к любым неисправностям, способным хоть как-то отразиться на качестве подаваемой смеси.

На установках Gasoline Direct Injection иногда наблюдается сильное почернение свечей зажигания или они вовсе выходят из строя. Обычно это результат высокой чувствительности топливной аппаратуры к воде и мельчайшим примесям. Накопление сажи во впускном коллекторе объясняет её попаданием в камеру сгорания. Её частички могут оседать на клапанах и забивать форсунки, что мешает нормальному распылению бензина.

Вследствие накопления нагара на внутренней поверхности впускного коллектора меняется конфигурация спирали воздуха; она уже не соответствует норме для GDI, в итоге чего сгорание нарушается. По количеству нагара на свечах достаточно объективно определяется степень засоренности впускного тракта. До определенного момента нормальной их работе это не мешает, но через 20 тыс. км пробега можно подумать об замене, а впускной коллектор в профилактических целях рекомендуется очищать через 25-30 тыс. км.

Также проблемой является повышенная токсичность выхлопов. Сгорание сверхобедненной топливной смеси приводит к образованию токсичных окислов азота NOx. Чтобы подогнать показатели выхлопа под требования Euro 3 японские инженеры сначала модернизировали нейтрализаторы, а позже добились их невысокой чувствительности к серным примесям.

Читайте также: Особенности CRDI двигателя .

Видео на тему

Бензиновый, дизельный или газовый — какой двигатель лучше?

Прочность якорной цепи равна прочности ее самого слабого звена.

Поговорка старых английских шкиперов

Бензиновый двигатель

Его правильнее называть двигателем с искровым зажиганием. Почему? Хотя бы потому, что производители топлива в некоторых странах добавляют в бензин до 20–24% этилового спирта. Таким образом, двигатель можно назвать бензоспиртовым.

Примерно до середины прошлого века в системе питания таких моторов властвовал карбюратор, а мощность, в основном, зависела от рабочего объема. В настоящее время карбюраторы вымерли, а современников я бы условно разделил на несколько групп:

безнаддувные двигатели со впрыском во впускной трубопровод (их еще называют атмосферными моторами)
двигатели с непосредственным впрыском
наддувные двигатели
двигатели с непосредственным впрыском и турбонаддувом.

Приблизительно в таком же порядке у этих двигателей растут и показатели технических характеристик, но одновременно уменьшается надежность.

Атмосферный мотор Renault

Безнаддувные двигатели с распределенным впрыском топлива во впускной трубопровод просты по конструкции. Они имеют надежную систему управления. Модификации с регулированием фаз на впуске и выпуске обеспечивают неплохие показатели по литровой мощности (это отношение мощности мотора к его рабочему объему в литрах). Современные двигатели рабочим объемом 1,6 л выдают мощность порядка 125–130 л.с. Улучшить удельные показатели (ту же мощность, снимаемую с единицы рабочего объема) можно только повышением частоты вращения коленчатого вала до 7–8 тыс. об/мин, но это требует создания уже совсем другого, «околоспортивного» двигателя, а также усовершенствованной трансмиссии. Например, еще в начале 1990-х Honda разработала двигатель объемом 1,6 л, который выдавал 160 л.с. Но с современными экологическими нормами о нем лучше даже не вспоминать.

GDI — Gasoline Direct Injection

Непосредственный впрыск немного улучшает показатели двигателя по мощности и экологичности. Но он ощутимо сложнее, так как требует применения топливного насоса высокого давления (ТНВД) и особых форсунок. А еще распространение таких двигателей сдерживается потребностью в топливе высокого качества. Недаром многие фирмы долгое время не поставляли такие моторы в нашу страну. У нас и без того подъезжаешь к бензоколонке как к столу с рулеткой, а тут еще и двигатель более требовательный.

двигатель с системой электронноуправляемого турбонаддува Lexus

Наддув позволяет значительно повысить показатели или уменьшить рабочий объем, сохранив ту же мощность. Полуторалитровый двигатель развивает от 150 л.с. и больше. Максимальный крутящий момент наддувника, в отличие от момента атмосферника, достигается значительно раньше, уже при частоте вращения коленчатого вала 1600–1800 об/мин., причем «полка» высокого крутящего момента может простираться до 4000–4500 об/мин. Все благодаря оптимальному снабжению воздухом поршневой части двигателя с помощью электронно-управляемого турбокомпрессора. В результате наддувный двигатель при небольших и средних нагрузках чуть экономичнее в сравнении с безнаддувным собратом при прочих равных. Такой двигатель прекрасно тянет с самых низов, а на малых оборотах потери энергии на трение меньше из-за меньших путей проходимых всеми деталями двигателя и, соответственно, выше КПД.

Читать еще: Возможные неисправности двухтактного двигателя

Однако статистика говорит о том, что наддувных моторов продается все-таки значительно меньше, чем атмосферных. Почему?

Первая причина — такие двигатели сложнее и несколько дороже в производстве. Да и налоговых льгот при малом рабочем объеме мотора у нас в стране нет, в отличие, к примеру, от той же Европы.

Вторая причина — ограниченный ресурс турбокомпрессора, обычно не превышающий 150 000 км пробега. Более нагружена у наддувных двигателей и поршневая часть, а где нагрузки, там и повышенный износ.

Третья причина — турбонаддув подразумевает разветвленную сеть трубопроводов, датчиков, приводов и жгутов проводов, которые могут соскочить, заржаветь и потерять герметичность. А любая поломка в системе управления может вывести из строя сам двигатель или агрегат турбонаддува. Также наддувные двигатели нежелательно глушить сразу после работы на напряженных режимах. Больше всего страдает раскаленный турбокомпрессор, т.к. циркуляция масла прекращается мгновенно, а ротор продолжает вращаться с большой частотой. К слову, турботаймер, призванный компенсировать этот недостаток, получил распространение лишь в качестве опции нештатных сигнализаций. Наконец, фанаты породистого звука признают, что выхлоп от турбодвигателей звучит недостаточно привлекательно.

Двигатель с турбонаддувом

Может — ну его? И — виват честный атмосферник?

Дизель

Второе его название — двигатель с воспламенением от сжатия.

Будучи двигателистом по образованию, считаю, что золотой век дизелей уже миновал. Самые надежные и безотказные из них, на мой взгляд, были в 80-х годах прошлого века. Тогда на легковых автомобилях бал правили вихрекамерные дизели рабочим объемом от 1,5 до 2,5 л. Чаще — без наддува, но и снабженные турбокомпрессором тоже попадались. При этом зачастую почти всю систему питания представлял самый совершенный по тем временам дизельный топливный насос фирмы Bosch серии VE.

Системы топливного насоса высокого давления

У него были центробежный регулятор опережения впрыска топлива, устройство для обеспечения пусковой подачи топлива, корректор подачи в зависимости от давления наддува и термокорректор, увеличивающий количество топлива при непрогретом двигателе. Внутри был встроен топливоподкачивающий насос. И ко всей системе питания двигателя подходил только один проводок — к электромагнитному клапану. На автомобиле с таким дизелем можно было ездить без аккумулятора и генератора! Стоило вынуть запорный элемент электромагнитного клапана, как дизель становился совсем неподвластным старикам Вольту и Амперу. Пустить машину можно было с толкача, а заглушить передачей. Вот это надежность! Поэтому тогда я голосовал за такой дизель двумя руками.

Современный дизель по уровню сложности и капризности схож с наддувным бензиновым двигателем. Основная причина — система питания Common Rail, которая нагнетает огромные давления, обеспечивая при этом высокие показатели и не менее высокую цену. Прибавьте к этому мочевину и сажевые фильтры, из-за которых электроника периодически выпускает на соседей по потоку целые облака сажи. Все это делает дизель менее привлекательным с потребительской точки зрения.

дизельный двигатель

Резюмируя, можно сказать, что современный дизель обеспечивает отличные показатели по мощности, тяговитости, экономичности. Но часть производителей так и не решила вопрос с шумом и вибрацией, возникающими из-за гораздо более высокого давления в цилиндрах при сгорании топлива. К тому же всегда есть опасность заправиться топливом не по сезону, а это чревато проблемами с запуском двигателя в мороз. Да и надежностью дизели не блещут из-за конструктивной сложности.

Газификация

Сразу отмечу, что дополнительно установить газовое оборудование с приемлемыми затратами сил и средств можно только на двигатели с искровым зажиганием. Современный дизель перевести на газ можно только в заводских условиях. Что касается перевода на газ обычной бензиновой легковушки, то ужесточение законов, требующее сертификации подобных переделок, как-то оптимизма не прибавляет. Израсходованное время и деньги не окупятся безопасностью эксплуатации. Ведь при очень больших пробегах, а только при таких и ставят газ, «ушатать» автомобиль можно быстрее, чем дело дойдет до следующей проверки. Хотя если пройти все процедуры, то можно ездить, экономя на заправке. Правда, часть багажного отделения будет занята газовым баллоном, разгонная динамика немного снизится, а расход пусть и дешевого газа будет достаточно велик. Конечно, в среднем в два раза более низкая цена газа компенсирует этот перерасход.

Газовой оборудования для двигателя

Сам я около 15 лет ездил на машинах с газовым оборудованием, причем устанавливал его самостоятельно. Но то были карбюраторные автомобили, где все настройки можно было произвести без спецоборудования. Регистрацией не занимался и опрессовки баллонов не делал никогда. В те времена попросту не было механизмов такой проверки. А сейчас сертификация обязательна, без нее не заправят, без нее не дадут диагностическую карту. Недаром те годы называли лихими девяностыми. Тем не менее ездил и радовался. И это в Москве, хотя случалось и путешествовать по стране.

Итоги

Выскажу личное мнение. Первые семь лет после окончания ВУЗа занимался испытаниями и доводкой дизельных наддувных и атмосферных двигателей. Имел в личном пользовании кучу карбюраторных автомобилей отечественного производства, на многие из которых (от УАЗ-469 до Таврии) ставил газовое оборудование. Работая в издательстве, поездил на многих автомобилях отечественного и зарубежного производства. И сделал я для себя вывод, что нет ничего лучше безнаддувного бензинового двигателя с впрыском топлива и с цепным приводом ГРМ вместо ремня. Самый беспроблемный вариант! А дизельные двигатели имеет смысл ставить на достаточно тяжелые внедорожники, пикапы, развозные фургоны, малые грузовички и далее по списку, вплоть до магистральных тягачей.

0 0 голоса

Рейтинг статьи