В широком списке силовых агрегатов немецкого автогиганта VAG (Volkswagen AG) двигатели FSI, MPI, TSI (TFSI), TDI и ряд других установок продолжают пользоваться большой популярностью благодаря своей технологичности и уникальным характеристикам.
Такие моторы ставились ранее и продолжают устанавливаться на разные модели авто под брендом Volkswagen, Audi, Skoda, Seat и другие марки в составе концерна VAG. Сегодня перечисленные выше версии двигателей можно встретить на машинах разных лет выпуска.
В наших статьях мы уже рассказывали читателям о том, которые можно повсеместно наблюдать под капотом моделей Volkswagen, Audi и других марок. В этой статье мы намерены поговорить еще об одном популярном моторе, который известен как FSI, а также подробно рассмотреть принцип работы двигателя FSI. Параллельно будет затронута тема подбора масла для данного типа ДВС, распространенных неисправностей и ремонта указанного агрегата.
Читайте в этой статье
FSI двигатель: что это такое
Прежде всего, расшифровка «FSI двигатель» представляет собой аббревиатуру Fuel Stratified Injection, что дословно означает послойный впрыск топлива. Главным отличием этого ДВС от широко известного сегодня TSI является отсутствие на версии FSI турбонаддува. Другими словами, в этой линейке представлены безнаддувные () бензиновые двигатели FSI с прямым (непосредственным) впрыском топлива.
Двигатель FSI не является «свежей» разработкой, так как готовый агрегат в качестве первых тестовых образцов появился в далеком 1998 г. Через два года этот мотор начали серийно устанавливать на модели Volkswagen. Отметим, что по состоянию на 2016 год последней моделью Volkswagen с FSI остается внедорожный автомобиль Touareg 4 WD. На других моделях двигатель FSI сегодня уступил место версии TSI (TFSI) или MPI.
Двигатели FSI: недостатки и основные преимущества
Начнем с основных плюсов и принципов работы. Отличительно особенностью атмосферных ДВС линейки FSI можно считать реализацию впрыска горючего и схему устройства . Дело в том, что система топливоподачи на таких моторах конструктивно получила сразу два контура. В первом контуре давление низкое, во втором более высокое.
Контур с низким давлением в списке составных элементов имеет:
- фильтр горючего;
- перепускной клапан;
- регулятор давления топлива;
Устройство контура высокого давления предполагает наличие:
- магистралей высокого давления;
- распределительных трубопроводов;
- датчика высокого давления;
- клапана-предохранителя;
- инжекторных форсунок;
Также в конструкцию включен адсорбер и специальный клапан его продувки.
На простых бензиновых агрегатах топливный впрыск реализован так, что горючее подается во , а на моторах FSI горючее впрыскивается сразу в камеру сгорания (непосредственный впрыск). Инжекторные форсунки на этих моторах имеют 6 отверстий, что позволяет наиболее эффективно распределить топливо в камере.
Воздух подается в цилиндры отдельно посредством заслонки. В результате удается добиться наилучшего смесеобразования и однородности рабочей топливно-воздушной смеси. Такая смесь полноценно и равномерно сгорает в двигателе, отдавая максимум энергии на разных режимах работы .
По этой причине двигатели FSI обеспечивают лучшую разгонную динамику, отличаются высокой экологичностью и экономичностью. В ряде случаев такие моторы экономят до 2.5 литров топлива на 100 км. пути по сравнению с простыми аналогами в одинаковых условиях.
Вернемся к особенностям. Как уже было сказано выше, для бесперебойной работы бензинового двигателя с прямым впрыском инженеры в конструкцию FSI отдельно внедрили контур высокого давления. Такое давление необходимо для максимально точного и экономичного впрыска.
Давление впрыска создает топливный насос высокого давления, который берет топливо из контура низкого давления. Такая конструкция отдаленно напоминает дизельный двигатель. Более того, топливный насос высокого давления нагнетает горючее не постоянно, а с учетом необходимости применительно к тому или иному режиму работы агрегата.
Другими словами, во время резких ускорений и роста нагрузок давление поднимается до 0.5 Мпа, при этом во время езды накатом показатель давления в контуре может находиться на отметке всего 0.05 Мпа. Добиться такого гибкого управления насосом позволяет отдельный электронный блок управления, а также наличие датчика низкого давления.
Моторы линейки TSI. Конструктивные особенности, преимущества и недостатки. Модификации с одним и двумя нагнетателями. Рекомендации по эксплуатации.
Мы с вами разобрали. Но вот двигатель FSI, от того же Volkswagen как то остался в стороне, давайте разберемся с этой не справедливостью и все таки проясним что же такое этот двигатель? Читаем дальше…
Двигатель FSI — Fuel Stratified Injection (послойный впрыск топлива). Не является турбированным двигателем (как двигатель TSI), это двигатель с так называемым непосредственным впрыском топлива.
Разработан в 1998 году, а вот серийно был установлен уже в 2000 году, на автомобили Volkswagen. Топливная система имеет два контура, первый контур пониженного давления, второй соответственно повышенного давления.
Вот условная схема топливной системы двигателя FSI
Контур низкого давления:
- топливный бак
- топливный насос
- топливный фильтр
- перепускной клапан
- регулятор давления топлива
Контур высокого давления:
6. топливный насос высокого давления
7. трубопровод высокого давления
8. распределительный трубопровод
9. датчик высокого давления
10. предохранительный клапан
11. форсунки впрыска
Прочее:
12. адсорбер
13. электромагнитный запорный клапан продувки адсорбера
Теперь отличие двигателя FSI, от обыкновенного бензинового двигателя
У обыкновенного бензинового двигателя впрыск топлива происходит в цилиндры двигателя через впускной . А вот у FSI впрыск топлива происходит непосредственно в камеру сгорания. Форсунки имеют шесть микроотверстий, которые с очень большой эффективностью распределяют топливо по камере сгорания, в свою очередь воздух подается через специальную заслонку. Благодаря этому топливная смесь получается однородной, что улучшает ее сгорание в цилиндрах двигателя. Благодаря непосредственному впрыску топлива, двигателя FSI превосходят обыкновенные двигатели в динамики разгона, в выбросе вредных веществ в атмосферу (гораздо меньше), а также экономичность такого двигателя лучше, иногда экономия доходит до 25 %.
Принцип работы
В отличие от обыкновенного бензинового двигателя, у двигателя FSI, есть контур с повышенным давлением, необходимое давление поддерживает топливный насос нового типа, который забирает топливо из зоны пониженного давления. Надо сказать, что топливный насос регулирует давление исходя из потребности. При ускорении автомобиля давление увеличивается, до 0,5 Мпа, а при спокойном движении, скажем под горку, давление может составлять всего 0,05 Мпа. Управление насосом происходит определенным блоком управления и датчиком низкого давления. Благодаря этим электронным системам в цилиндры двигателя подается нужное количество топлива, ни больше, ни меньше, именно столько сколько нужно. Поэтому переливание топлива, или голодание от топливной смеси здесь исключено. Также есть еще одно преимущество — это двойной впрыск топлива (распределение подаваемого топлива между тактом впрыска и тактом сжатия), нужен для пуска холодного двигателя, когда подается обогащенная топливная смесь, до того времени, как прогреется двигатель и каталитический нейтрализатор.
В заключении хочется сказать, что первый двигатель 1,4 литра (86 л.с.) FSI в 2000 году стал лучшим двигателем в своем классе. А в 2006 году, новый 2,0 литра FSI, опять же признан эталоном.
— имеет лучшую разгонную динамику
— малый выброс вредных веществ в атмосферу
— лучшую экономию топлива, от 15 до 25 %, в отличии от обыкновенного двигателя.
Многие производители, например AUDI. Взяли двигатели FSI себе на вооружение, после модернизации родился турбированный , который основан все на том же двигателе. Сейчас линейка насчитывает несколько десятков модификаций от 1,4 литра до 5,2 литра. И устанавливается на модели Volkswagen, AUDI, Skoda, Seat.
Особенно владельцам Концерна VW
Есть еще много информации по этим двигам,дополню.
В России % отказов на порядок выше из-за нашего "хорошего" топлива.
Очередные плохие новости.Чем больше народу покупает новые VW ,тем больше становится тем про проблемы с двигателем.На Тигуан-форуме есть огромная тема,где сидит народ с проблемами с двигателем - http://forum.tiguans.ru/showthread.php?t=3837 .
Свежий пример с нашего форума владельцев авто группы VAG -
,За 3 тык км поездок на новом авто VW Golf 6 - двигатель 1.4 TSI (CAXA) 122 л/с:
1. При запуске на холодную периодически не заводился с первого раза, крутит стартером как в молоке и не заводится.
2. При запуске на холодную периодически повышенные обороты, шум из под капота и из выхлопной.
3. Загорелась лампочка "check", начали плавать обороты на холостую. Грязная вторая свеча, пропуски в четвертом цилиндре.
Машина уже 2 недели на сервисе, поменяли регулятор фаз газораспределения и форсунку, проблема не исчезла
Ошибки при диагностике - переобогащенная смесь и пропуски 4-го цилиндра. ,
А вот что пишет опытный человек который давно следит за проблемами с TSI-FSI и знает многое об знает,в том числе что подобные проблемы с мотором есть даже на родине VW:
,Проблема не одна, а их совокупность.Проблемы начались с конца 2008 - начала 2009 года на версиях в 160 / 170 л.с. Варианты в 122 л.с. вроде как этих проблем не имеют. Моторы первой серии ходят до сих пор, что говорит об отсутсвии ошибок конструкции. Потом пошла 2-я серия разработки этих двигателей, которую я могу назвать "поднятие эффективности производства". Были несколько смен поставщиков в поиске идеального соотношения цена-качество...
Двигатель очень чувствителен к качеству топлива. Склонен к сильной детонации на оборотах ниже 2250-2500 и повышенной нагрузке (наддув механическим нагнетателем) при несоответствующем топливе.
С начала 2010 года есть статистика увеличения количества подобных отказов в Германии. Сценарий тот же: троит, не тянет, нет компрессии в одном или нескольких цилиндрах, разрушение поршней.
В Германии меняют двигатель без навесного (если без гарантии - 5200 евро), хотя дилеры имеют опцию замены только поршневой на своё усмотрение, но стараются этого не делать, т.к. гарантия после ремонта идёт из их кармана.
Из неофициальных источников рекомендуют замену турбины и катализатора из-за возможно попавших туда обломков поршневой. При повревждениях ко всему ещё и клапанов, производят замену двигателя в сборе, вместе с навесным оборудованием.
Обнаружена связь использования некачественного топлива но с правильным октановым числом на, в конечном итоге разрушение поршневой.Нагар на форсунках изменяет картину и механизм распыления и при неудачном стечении обстоятельств может быть прогарание поршня или его механическое разрушение вследствии детонации смеси в цилиндре.
Те, кого это касается получают в Германии с 5.10.2010 Serviceaktion 24S4: "Softwareupdate für die Motorsteuerung" (Апдэйт софта управления двигателем). Возможно сделаный тюнинг при этом стирается. Если он был замечен - лишают гарантии безоговорочно.Результат перепрошивки мозгов управления двигателем - снижение давления наддува на оборотах ниже 2500 и откорректированная матрица зажигания блока распознания детонации. Может что-то ещё, я не в курсе.
Клиенты могут ничего и не знать, т.к. это не отзыв, сервисная акция о которой уведомлять не обязательно. На вопрос клиента обязаны ответить честно.,
Вобщем после прочтения всех этих тем, покупка авто с TSI-FSI,что нового,что б/у это что называется из кидалова в попадалово.
#YKY 10 минут назад новый ответить
а TFSI
-------------------
все то же самое,но я кое что нашел...
На Гольф 5 2.0 TFSI, Нашел в сервисной книжке, что якобы расход масла до1л на 1000км является нормой!!
Представляю какие иски будут реализованы по отношению к дилеру в Европе при таких расходах масла. Это у нас покупатели могут сглотнуть плевок при такой покупке, а там отсудят стоимость машину + моральный ущерб.
Современные машины на Западе усовершенствуют одновременно с повышением качества топлива, а у нас все на уровне машин типа "Победа" и "ЗИМ".
FSI - атмосферник с непосредственным впрыском топлива
TFSI - турбированный мотор с непосредственным впрыском
TSI - самый современный на данный момент, в котором используется одновременно и механический нагнетатель (компрессор) и турбина, за счет чего с мотора 1,4л снимают 170 лошадей без особых проблем и имеют минимальный расход топлива. С точки зрения инженерии это просто гениальный двигатель, но с нашим бензином каши не сваришь и мало кто я думаю в случае чего сможет нормально отремонтировать его.
Двигатели 2.0 FSI (Fuel Stratified Injection, что в переводе с английского - послойный впрыск топлива) не являются уникальными в своем роде, однако, чаще встречаются на рынке. Компания Mitsubishi первой представила подобный двигатель в 1997 году - 1.8 GDI.
В теории двигатель 2.0 FSI является экономичным и экологичным. Он характеризуется, как гораздо более эффективный, чем обычные инжекторные моторы. Преимуществ очень много.
Следует признать, что если все работает как надо, то автомобиль с 2.0 FSI и TFSI понравится многим. Вы можете рассчитывать на выгодное соотношение производительности к расходу топлива. Например, Audi A3 2.0 FSI в среднем потребляет около 7,5-8 л/100 км, а 200-сильная версия – всего на 2 литра больше.
Возможно, именно поэтому Volkswagen решил развивать турбированные модификации мотора, а FSI – изъял из продажи. В итоге, TFSI попал под капот многих моделей концерна VW и в настоящее время является главным двигателем для мощных компактов, небольших спортивных автомобилей и автомобилей среднего и более высокого класса. Если 2.0 FSI был представлен только в одном варианте форсировки – 150 л.с., то TFSI получил несколько вариаций – от 170 до 272 л.с.
К сожалению 2-литровый агрегат с непосредственным впрыском имеет ряд дорогостоящих проблем. В безнаддувных версиях после 90-140 тыс. км на впускных клапанах появляются углеродистые отложения – нагар. Встречаются проблемы с распредвалами и датчиками двигателя. Кроме того, достаточно незначительных перебоев в работе мотора, чтобы появилось сообщение «Check Engine».
В случае с турбодвигателем следует опасаться проблем с турбокомпрессором и большого расхода масла (порой уходит до 1 л на 2000 км). Кроме того, отмечены случаи появления нагара на впускных клапан и отказ датчиков (например, датчика детонации).
Нагар на клапанах.
Симптомы: неровная и грубая работа, снижение мощности.
Ремонт: проблема в основном затрагивает ранние версии FSI. Позже было изменено программное обеспечение. Удаляют нагар несколькими способами: специальными чистящими средствами или механически.
Расход масла.
Симптомы: быстрое падение уровня масла, повреждение катализатора.
Ремонт: проблема хорошо знакома официальным дилерам. Чрезмерное потребление масла в основном касается 200-сильной версии мотора начального периода производства и более позднего 211-сильного агрегата. Решение одно – капитальный ремонт двигателя.
Техника.
2-литровый двигатель с непосредственным впрыском топлива – это современная конструкция. Помимо особой системы впрыска этот мотор имеет поршни и 16-клапанную головку, изготовленные из алюминиевого сплава, впускной коллектор с заслонками управления потоком воздуха, а также систему изменения фаз газораспределения.
За привод ГРМ отвечает зубчатый ремень, но в некоторых версиях TFSI – цепь (с 2008 года – CAWA, CAWB, CCTA, CCZA и CCZC). В системе впрыска используется насос высокого давления и клапан рециркуляции отработавших газов. Двигатель TFSI постоянно развивается, и в настоящее время флагманская версия мотора имеет мощность 272 л.с.
Технические данные. Часть 1.
|
Параметры |
2.0 FSI |
2.0 TFSI |
2.0 TFSI * |
2.0 TFSI |
2.0 TFSI |
2.0 TFSI ** |
|
Годы выпуска |
2004-09 |
2005-10 |
с 2008 года. |
с 2004 года. |
с 2008 года. |
2005-07 |
|
Двигатель тип, количество клапанов |
бензиновый, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
|
Рабочий объем |
1984 |
1984 |
1984 |
1984 |
1984 |
1984 |
|
Степень сжатия |
11.5: 1 |
10.3: 1 |
9.6: 1 |
10.5: 1 |
9.6: 1 |
10.5: 1 |
|
Тип ГРМ |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
|
Макс. мощность (кВт / л.с / об/мин) |
110/150/6000 |
125/170/4300 |
132/180/4000 |
147/200/5100 |
155/211/4300 |
162/220/5900 |
|
Макс. крутящий момент (Нм / об/мин) |
200/3500 |
280/1800 |
320/1500 |
280/1800 |
350/1500 |
300/2200 |
Примечание: * Двигатель может быть запитан от биоэтанола; ** Вариант устанавливался в Audi A4 серии 8E (DTM версия).
Технические данные. Часть 2.
|
Параметры |
2.0 TFSI *** |
2,0 TFSI **** |
2.0 TFSI ***** |
2.0 TFSI |
2.0 TFSI ****** |
|
Годы выпуска |
2007-08 |
2011-12 |
2007-13 |
с 2008 года. |
с 2008 года. |
|
Двигатель тип, количество клапанов |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
турбо, R4 / 16 |
|
Рабочий объем |
1984 |
1984 |
1984 |
1984 |
1984 |
|
Степень сжатия |
10.3: 1 |
9.8 1 |
9.8 1 |
9.8 1 |
9.8 1 |
|
Тип ГРМ |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
DOHC |
|
Макс. мощность (кВт / л.с / об/мин) |
169/230/5500 |
173/235/5500 |
177/240/5700 |
195/265/6000 |
200/272/6000 |
|
Макс. крутящий момент (Нм / об/мин) |
300/2200 |
300/2200 |
300/2200 |
350/2500 |
350/2500 |
Примечание: *** Только на Golf V GTI Edition ограниченным тиражом 30 шт; **** Только в Golf VI GTI Edition ограниченным тиражом 35 шт; ***** В Leon Cuprze; ****** В Golf R - производитель указывает мощность 271 л.с.
Стоимость запасных частей ($) *
|
Детали |
Дилерские |
Аналоги |
|
масляный фильтр / воздушный |
9/25 |
от 7/20 |
|
свечи зажигания |
||
|
турбокомпрессор |
1100 |
от 800 |
|
термостат |
||
|
водяной насос |
||
|
катушки (шт.) |
||
|
двухмассовый маховик |
* Для 2,0 TFSI / 200 л.с. (2006).
Применение .
Наибольшее распространение двигатели получили в следующих автомобилях:
Audi A3 (2003-2012) , Skoda Octavia II (2004-2013), Audi A5 (с 2008 года), Volkswagen Golf (2003-2008), Seat Leon (2005-2012), Volkswagen Passat (2006-2010).
Двигатели FSI (Fuel Stratified Injection) от Volkswagen — это силовые агрегаты автомобилей, созданные по инновационным технологиям, в которых впрыск топлива производится прямо в камеру сгорания. Данная технология подачи топлива имеет значительное превосходство перед другими системами подачи топлива. На сегодняшний день наиболее удачными двигателями FSI являются моторы концерна Volkswagen.
Единственная модель Volkswagen, которая комплектуется FSI — Touareg. Этот тип двигателя не самый популярный на автомобилях Volkswagen, в отличии от TSI или MPI. На , Passat СС, устанавливают сейчас (2016 года) только двигатели типа TSI. На Golf и кроме TSI устанавливают также MPI-двигатели.
Работа двигателя FSI заключается в том, что при помощи насоса высокого давления бензин поступает сразу в камеру сгорания. Впрыск бензина осуществляется специальными форсунками, которые имеют шесть отверстий. Калиброванные отверстия обеспечивают равномерное распределение бензина по всей камере сгорания. Смешивание бензина с воздухом производится с помощью управляемых воздушных заслонок. Благодаря такой технологии получается однородная топливовоздушная смесь, которая дает максимальный эффект при сгорании. Применение такой технологии в двигателях FSI, делает их наиболее безопасными и экологичными.
Наличие электронных систем позволяет подавать в цилиндры точное количество топлива, объем которого зависит от режима работы двигателя. Имеется еще одна особенность двигателя FSI, которой нет в других типах двигателей — наличие функции двойного впрыска, при которой производится распределение топливной смеси между тактами впрыска и сжатия. Такая функция становится очень полезной во время пуска двигателя в зимнее время. Производится обогащение топливной смеси, оно производится до полного нагрева двигателя и каталитического нейтрализатора.
Важным элементом двигателя является насос высокого давления, приводом для которого служит четырехсторонний кулачек, расположенный на распределительном вале выпускных клапанов. Основным отличием двигателя FSI является то, что у него нет турбины, как, к примеру, в двигателе TSI. Также эти двигатели являются более экономичными, динамичными и экологически безопасными.
Топливная система
В двигателе имеется две схемы движения бензина — контур с низким и контур с высоким давлением.
Детали контура низкого давления:
- Бак для бензина.
- Бензиновый насос.
- Фильтрующий элемент для очищения топлива.
- Клапан сброса излишнего топлива.
- Регулятор давления бензина.
Контур низкого давления осуществляет подачу бензина от топливного бака с к топливному насосу высокого давления (ТНВД) в требуемых объемах.
Детали контура высокого давления:
- ТНВД.
- Топливопровод.
- Распределяющий топливопровод.
- Датчик контроля давления.
- Предохранительный клапан.
- Форсунки.
Данный контур обеспечивает подачу бензина в камеры сгорания мотора. Давление в этой цепи составляет 10...11 Мпа.
Поддержание требуемого давления впрыска обеспечивается топливным насосом высокого давления. Привод насоса осуществляется от четырехстороннего кулачка расположенного на распределительном вале выпускных клапанов. Благодаря такой компоновке уменьшается требуемая рабочая нагрузка, увеличивается точность подачи. Смешивание бензина с воздухом производится непосредственно в камере сгорания (в инжекторных и карбюраторных двигателях этот процесс производится во впускном коллекторе). Прямая подача бензина в камеру позволяет добиться его полного сгорания, что в свою очередь значительно сокращает выброс токсических веществ в атмосферу.
Преимущества двигателя FSI
Двигатель FSI имеет ряд положительных характеристик, которые выгодно отличают его от двигателей других систем.
- Благодаря наличию электромагнитного клапана очень точно определяется момент подачи топлива в цилиндр.
- Данная система обеспечивает хорошие тяговые показатели на средних и малых оборотах.
- Сравнивая экономические показатели двигателя FSI с другими типами моторов, экономия бензина доходит до 25%.
- Выхлопные газы неоднократно проходят процесс рециркуляции, это понижает их токсичность.
Недостатки двигателя FSI
Такой двигатель имеет прямой впрыск топлива, а значит, является очень требовательным к качеству топлива. Высокие требования предъявляются также и к используемым топливным фильтрам, которые должны быть надлежащего качества и меняться в соответствии с инструкциями к автомобилю.
