Двигун TSI (Turbo Stratified Injection, що дослівно - турбонаддув і пошарове впорскування) об'єднує останні досягнення конструкторської думки – безпосереднє уприскування палива і турбонаддув.

Двигатель TSI (Turbo Stratified Injection, дословно - турбонаддув и послойный впрыск) объединяет последние достижения конструкторской мысли – непосредственный впрыск топлива и турбонаддув.
Двигун TSI (Turbo Stratified Injection, що дослівно - турбонаддув і пошарове впорскування) об'єднує останні досягнення конструкторської думки – безпосереднє уприскування палива і турбонаддув.

-Подвійний імпульс двигуна TSI

Концерн Volkswagen розробив і пропонує на своїх автомобілях лінійку двигунів TSI, розрізняються по конструкції, об'єму двигуна, потужносним показниками. У конструкції двигунів TSI виробником реалізовано два підходу:

-подвійний наддув;
-турбонаддув.

Абревіатура TSI є запатентованим товарним знаком концерну Volkswagen.

-Подвійний імпульс двигуна TSI

Подвійний наддув здійснюється в залежності від потреби двигуна двома пристроями: механічним нагнітачем і турбокомпресором. Комбіноване застосування цих пристроїв дозволяє реалізувати номінальний крутний момент у широкому діапазоні оборотів двигуна.

-Схема подвійного наддуву двигуна TSI

В конструкції двигуна використовується механічний нагнітач типу Roots. Він являє собою два ротора певної форми, поміщених в корпус. Ротори обертаються в протилежні сторони, чим досягається всмоктування повітря з одного боку, стиснення і нагнітання – з іншого. Механічний нагнітач має ремінний привід від колінчастого вала. Привід активізується за допомогою магнітної муфти. Для регулювання тиску наддуву паралельно компресора встановлена регулювальна заслінка.

На двигуні TSI з подвійним наддувом встановлений стандартний турбокомпресор. Охолодження наддувочного повітря здійснюється інтеркулером повітряного типу.

Ефективну роботу подвійного наддуву забезпечує система управління двигуном. Для цього в конструкцію системи включені додаткові елементи, у тому числі:

вхідні датчики

датчик тиску у впускному трубопроводі;
датчик тиску наддування;
датчик тиску у впускному колекторі;
потенціометр регулюючої заслінки.
виконавчі механізми

магнітна муфта;
серводвигун регулюючої заслінки;
клапан обмеження тиску наддування;
клапан рециркуляції турбокомпресора.
Датчики відстежують тиск наддуву в різних місцях системи: після механічного нагнітача, після турбокомпресора і після інтеркулера. Кожен з датчиків тиску об'єднаний з датчиками температури повітря.

Магнітна муфта включається за сигналами блоку управління двигуном, при яких на магнітну котушку подається напруга. Магнітне поле притягує фрикційний диск і замикає його зі шківом. Механічний компресор починає обертатися. Робота компресора проводиться до тих пір, поки на магнітну котушку подається напруга.

Серводвигун повертає регулюючу заслінку. При закритій заслінці весь всмоктуючий повітря проходить через компресор. Регулювання тиску наддуву механічного компресора виробляється шляхом відкриття заслінки. При цьому частина стисненого повітря подається знову в компресор, а тиск наддуву знижується. При непрацюючому компресорі заслінка повністю відкрита.

Клапан обмеження тиску наддуву спрацьовує, коли енергія відпрацьованих газів створює надлишковий тиск наддуву. Клапан забезпечує роботу вакуумного приводу, що у свою чергу відкриває перепускний клапан. Частина відпрацьованих газів йде повз турбіни.

Клапан рециркуляції турбокомпресора забезпечує роботу системи на примусовому холостому ходу (при закритій дросельній заслінці). Він запобігає створення надлишкового тиску в проміжку між турбокомпресором і закритої дросельної заслінкою.

Принцип роботи подвійного наддуву двигуна TSI

В залежності від частоти обертання колінчастого вала двигуна (навантаження) розрізняють такі режими роботи системи подвійного наддуву:

безнаддувний режим (до 1000 об/хв);
робота механічного нагнітача (1000-2400 об/хв);
спільна робота нагнітача і турбокомпресора (2400-3500 об/хв);
робота турбокомпресора (понад 3500 об/хв).
На холостих обертах двигун працює в безнаддувном режимі. Механічний нагнітач вимкнений, регулювальна заслінка відкрита. Енергія відпрацьованих газів невелика, турбокомпресор не створює тиску наддуву.

З ростом числа обертів, включається механічний нагнітач і закривається регулювальна заслінка. Тиск наддуву, в основному, створює механічний нагнітач (0,17 МПа). Турбокомпресор забезпечує невелике додаткове стиснення повітря.

При частоті обертання колінчастого вала двигуна в межі 2400-3500 об/хв тиск наддуву створює турбокомпресор. Механічний нагнітач підключається при необхідності, наприклад, при різкому прискоренні (різкому відкритті дросельної заслінки). Тиск наддуву може досягати 0,25 МПа.

Далі робота системи здійснюється тільки за рахунок турбокомпресора. Механічний нагнітач вимкнений. Регулювальна заслінка відкрита. Для запобігання детонації із зростанням числа обертів тиск наддуву дещо падає. При частоті обертання 5500 об/хв воно становить близько 0,18 МПа.

Турбонаддув двигуна TSI

У цих двигунах наддув здійснюється виключно турбокомпресором. Конструкція турбокомпресора забезпечує досягнення номінального крутного моменту вже при низьких обертах двигуна і підтримання його в широкому межі (від 1500 до 4000 об/хв). Видатні характеристики турбокомпресора отримані за рахунок максимального зниження інерції обертових частин: зменшений зовнішній діаметр робочого колеса турбіни і компресора.

Схема турбонаддува двигуна TSI
Схема турбонаддува двигуна TSI

Регулювання наддуву в системі традиційно здійснюється за допомогою перепускного клапана. Клапан може мати пневматичний або електричний привід. Роботу пневматичного привода забезпечує електромагнітний клапан обмеження тиску наддуву. Електричний привід представлений електричним направляючим пристроєм, що складається з електродвигуна, зубчастої передачі, важільного механізму і датчика положення пристрою.

У двигуні з турбонаддувом, на відміну від подвійного наддуву, використовується рідинна система охолодження наддувочного повітря. Вона має незалежний від системи охолодження двигуна контур і утворює з нею двоконтурну систему охолодження. Система охолодження наддувочного повітря включає: охолоджувач наддувочного повітря, насос, радіатор і систему трубопроводів. Охолоджувач наддувочного повітря розміщений у впускному колекторі. Охолоджувач складається з алюмінієвих пластин, через які проходять труби системи охолодження.

Охолодження наддувочного повітря проводиться по сигналу блоку управління двигуном включенням насоса. Потік нагрітого повітря проходить через пластини, віддає їм тепло, а ті, у свою чергу, віддають його рідини. Охолоджуюча рідина рухається по контуру за допомогою насоса, охолоджується в радіаторі і далі по колу.
03:54
17
RSS