محرك TSI - مزايا وعيوب
محتوى
غالبًا ما ترى سيارات تحمل شارة TSI على الطريق وتتساءل ماذا يعني ذلك؟ ثم هذه المقالة لك ، سننظر في أساسيات الهيكل محرك TSI, مبدأ عمل محرك الاحتراق الداخلي، المميزات والعيوب.
شرح هذه الاختصارات:
من الغريب أن TSI ترمز إلى الحقن الطبقي Twincharged. بدا النص التالي مختلفًا قليلاً عن حقن Turbo Stratified ، أي تمت إزالة الرابط الخاص بعدد الضواغط من الاسم.
ما هو محرك TSI
TSI هو تطور حديث ظهر مع تشديد المعايير البيئية للمركبات. ميزة هذا المحرك هي انخفاض استهلاك الوقود ، لترات صغيرة من محرك الاحتراق الداخلي والأداء العالي. يتم تحقيق هذا المزيج بفضل وجود شاحن توربيني مزدوج وحقن مباشر للوقود في أسطوانات المحرك.
يتم توفير الشحن التوربيني المزدوج من خلال التشغيل المشترك لضاغط ميكانيكي وتوربين كلاسيكي. يتم تثبيت هذه المحركات في بعض طرازات Skoda و Seat و Audi و Volkswagen وغيرها من العلامات التجارية.
تاريخ محركات TSI
يعود تاريخ تطوير محرك الحقن المباشر بشاحن توربيني مزدوج إلى النصف الأول من العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. دخلت نسخة تعمل بكامل طاقتها إلى السلسلة في عام 2000. تلقى هذا الخط من المحركات تحديثًا مهمًا فقط في عام 2005 ، مما يشير إلى نجاح التطوير.
إذا تحدثنا عن محرك TSI الحديث ، فقد تم استخدام هذا الاختصار في البداية للإشارة إلى محرك مزدوج الشاحن التوربيني مع الحقن المباشر (Twincharged Stratified Injection). بمرور الوقت ، تم إعطاء هذا الاسم لوحدات الطاقة بجهاز مختلف. حتى اليوم ، تعني TSI أيضًا وحدة شحن توربيني (توربين واحد) مع حقن بنزين طبقة تلو الأخرى (Turbo Stratified Injection).
ميزات الجهاز وتشغيل TSI
كما لوحظ بالفعل ، هناك العديد من التعديلات لمحركات TSI ، لذلك سننظر في خصوصية الجهاز ومبدأ التشغيل باستخدام مثال أحد محركات الاحتراق الداخلي الشائعة. عند 1.4 لتر ، تستطيع هذه الوحدة تطوير ما يصل إلى 125 كيلوواط من الطاقة (حوالي 170 حصانًا) وعزم دوران يصل إلى 249 نيوتن متر (متوفرة في حدود 1750-5000 دورة في الدقيقة). مع هذه المؤشرات الممتازة لكل مائة ، اعتمادًا على عبء العمل في السيارة ، يستهلك المحرك حوالي 7.2 لترًا من البنزين.
هذا النوع من المحركات هو الجيل التالي من محركات FSI (يستخدمون أيضًا تقنية الحقن المباشر). يتم ضخ البنزين بواسطة مضخة وقود عالية الضغط (يتم توفير الوقود تحت ضغط 150 ضغطًا جويًا) من خلال حاقن ، يوجد مرذاذ مباشرة في كل أسطوانة.
اعتمادًا على وضع التشغيل المطلوب للوحدة ، يتم تحضير خليط الوقود والهواء بدرجات تخصيب مختلفة. تتم مراقبة هذه العملية بواسطة وحدة تحكم إلكترونية. عندما يكون المحرك في وضع الخمول حتى يصل إلى متوسط قيمة rpm. يتم توفير حقن البنزين الطبقي.
يتم ضخ الوقود في الأسطوانات في نهاية شوط الانضغاط ، مما يزيد من نسبة الضغط ، على الرغم من أن مجموعة نقل الحركة تستخدم منفذي هواء. نظرًا لأن تصميم المحرك هذا يحتوي على كمية كبيرة من الهواء الزائد ، فإنه يعمل كعازل للحرارة.
عندما يعمل المحرك بسلاسة ، يتم حقن البنزين في الأسطوانات عند تنفيذ شوط السحب. نتيجة لذلك ، يحترق خليط الهواء / الوقود بشكل أفضل بسبب تكوين خليط أكثر تجانساً.
عندما يضغط السائق على دواسة الوقود ، ينفتح صمام الخانق إلى أقصى حد ، مما يؤدي إلى مزيج خفيف. للتأكد من أن كمية الهواء لا تتجاوز الحد الأقصى لحجم احتراق البنزين ، في هذا الوضع ، يتم توفير ما يصل إلى 25 في المائة من غازات العادم إلى مشعب السحب. يُحقن البنزين أيضًا عند السكتة الدماغية المدخول.
بفضل وجود شاحني توربيني مختلفين ، توفر محركات TSI قوة جر ممتازة بسرعات مختلفة. يتم توفير أقصى عزم دوران عند السرعات المنخفضة بواسطة شاحن ميكانيكي فائق (الدفع موجود في النطاق من 200 إلى 2500 دورة في الدقيقة). عندما يدور العمود المرفقي حتى 2500 دورة في الدقيقة ، تبدأ غازات العادم في تدوير دافع التوربينات ، مما يزيد من ضغط الهواء في مشعب السحب إلى 2.5 جوًا. يتيح هذا التصميم إمكانية التخلص عمليًا من الشحنات التوربينية أثناء التسارع.
شعبية محركات TSI تبلغ 1.2 ، 1.4 ، 1.8
اكتسبت محركات TSI شعبيتها لعدد من المزايا التي لا يمكن إنكارها. أولاً ، مع حجم صغير ، انخفض الاستهلاك ، بينما لم تفقد هذه السيارات قوتها منذ ذلك الحين هذه المحركات مزودة بضاغط ميكانيكي وشاحن توربيني (توربين). على محرك TSI ، تم تطبيق تقنية الحقن المباشر ، والتي ضمنت أفضل احتراق وضغط متزايد ، حتى في الوقت الذي أصبح فيه الخليط "قيعان" (دورات تصل إلى حوالي 3 آلاف) يعمل الضاغط ، وفي الجزء العلوي يكون الضاغط لم تعد فعالة للغاية ، وبالتالي يستمر التوربين في دعم عزم الدوران. تتجنب تقنية التصميم هذه ما يسمى بتأثير التباطؤ التوربيني.
ثانيًا ، أصبح المحرك أصغر ، وبالتالي انخفض وزنه ، وبعد ذلك انخفض وزن السيارة أيضًا. أيضًا ، تحتوي هذه المحركات على نسبة أقل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. المحركات الأصغر لها خسائر احتكاكية أقل ، وبالتالي كفاءة أعلى.
بإيجاز ، يمكننا القول أن محرك TSI هو استهلاك مخفض مع تحقيق أقصى طاقة.
تم وصف الهيكل العام ، فلننتقل الآن إلى تعديلات محددة.
1.2 محرك TSI
محرك 1.2 لتر TSI
على الرغم من الحجم ، فإن المحرك لديه قوة دفع كافية ، للمقارنة ، إذا أخذنا في الاعتبار سلسلة الجولف ، فإن 1.2 مع الشحن التوربيني يتجاوز 1.6 الغلاف الجوي. في الشتاء ، ترتفع درجة حرارتها لفترة أطول بالطبع ، ولكن عندما تبدأ القيادة ، ترتفع درجة حرارتها بسرعة كبيرة إلى درجة حرارة التشغيل. فيما يتعلق بالموثوقية والموارد ، هناك مواقف مختلفة. بالنسبة للبعض ، فإن المحرك يمتد لمسافة 61 كم. وكل ذلك لا تشوبه شائبة ، لكن شخصًا ما لديه 000 كم. الصمامات تحترق بالفعل ، ولكنها استثناء من القاعدة ، حيث يتم تثبيت التوربينات عند ضغط منخفض وليس لها تأثير كبير على مورد المحرك.
المحرك 1.4 TSI (1.8)
محرك 1.4 لتر TSI
بشكل عام ، تختلف هذه المحركات قليلاً في المزايا والعيوب عن محرك 1.2. الشيء الوحيد الذي يجب إضافته هو أن كل هذه المحركات تستخدم سلسلة توقيت ، والتي يمكن أن تزيد قليلاً من تكلفة التشغيل والإصلاح. من عيوب المحركات ذات سلسلة التوقيت أنه لا يُنصح بتركها في وضع الترس أثناء السير على منحدر ، لأن هذا يمكن أن يتسبب في انطفاء السلسلة.
2.0 محرك TSI
في محركات بسعة لتر ، توجد مشكلة مثل تمدد السلسلة (نموذجي لجميع TSIs ، ولكن في كثير من الأحيان لهذا التعديل). عادة ما يتم تغيير السلسلة من 60 إلى 100 ألف ميل ، ولكن يجب مراقبتها ، ويمكن أن يحدث التمدد الحرج في وقت سابق.
نلفت انتباهكم إلى مقطع فيديو عن محركات TSI
إيجابيات وسلبيات
بالطبع ، هذا التصميم ليس مجرد تكريم للمعايير البيئية. يتميز محرك TSI بالعديد من المزايا. هذه المحركات مختلفة:
- أداء عالي بالرغم من الأحجام الصغيرة ؛
- جر مثير للإعجاب (لمحركات البنزين) بالفعل بسرعات منخفضة ومتوسطة ؛
- اقتصاد ممتاز
- إمكانية التأثير والضبط ؛
- مؤشر عالي على الصداقة البيئية.
على الرغم من هذه المزايا الواضحة ، فإن هذه المحركات (خاصة طرازي EA111 و EA888 Gen2) لها عدد من العيوب المهمة. وتشمل هذه:
- زيادة استهلاك الزيت (بتعبير أدق ، يطور موارده بشكل أسرع بسبب تشغيل التوربين في درجات حرارة عالية للغاية).
- بسبب عزم الدوران العالي ، تمتد سلسلة التوقيت بشكل أسرع ، وفي بعض الحالات تنكسر ببساطة.
- يجب أن يكون الوقود من أفضل جودة (تعمل الحاقنات في وضع متعدد الطبقات - ينقسم جزء ضئيل من البنزين إلى جزأين أو ثلاثة أجزاء ، ويمكن قول الشيء نفسه عن جودة الزيت).
- بسبب تشغيل الشاحن الميكانيكي ، سوف يسخن المحرك بشكل أبطأ.
أخطاء كبيرة
الصداع الحقيقي لمحركات TSI هو سلسلة توقيت ممتدة أو ممزقة. كما هو موضح سابقًا ، فإن هذه المشكلة ناتجة عن ارتفاع عزم الدوران عند انخفاض عدد دورات العمود المرفقي في الدقيقة. في محركات الاحتراق الداخلي هذه ، يوصى بفحص توتر السلسلة كل 50-70 ألف كيلومتر.
بالإضافة إلى السلسلة نفسها ، يعاني كل من المثبط وموتر السلسلة من عزم دوران مرتفع وحمل ثقيل. حتى إذا تم منع انقطاع الدائرة في الوقت المناسب ، فإن إجراء استبداله مكلف للغاية. ولكن في حالة حدوث انقطاع في الدائرة الكهربائية ، سيتعين إصلاح المحرك وضبطه ، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف المواد.
بسبب تسخين التوربين ، يدخل الهواء الساخن بالفعل في مشعب السحب. أيضًا ، نظرًا لتشغيل نظام إعادة تدوير غاز العادم ، تدخل جزيئات الوقود غير المحترق أو ضباب الزيت إلى مجمع السحب. وهذا يؤدي إلى كربنة صمام الخانق وحلقات مكشطة الزيت وصمامات السحب.
لكي يكون المحرك دائمًا في حالة جيدة ، يحتاج مالك السيارة إلى اتباع لوائح تغيير الزيت وشراء مواد تشحيم عالية الجودة. علاوة على ذلك ، فإن استهلاك الزيت في المحركات التي تعمل بشاحن توربيني هو تأثير طبيعي ناتج عن التوربينات ذات السخونة الحمراء وتصميم المكبس الخاص وعزم الدوران العالي.
للتشغيل السليم للمحرك ، يوصى باستخدام البنزين بمعدل أوكتان لا يقل عن 95 كوقود (لن يعمل مستشعر القرقعة). ميزة أخرى للمحرك التوربيني المزدوج هي الإحماء البطيء ، على الرغم من أن هذه هي حالته الطبيعية أيضًا ، وليس الانهيار. والسبب هو أن محرك الاحتراق الداخلي يصبح شديد السخونة أثناء التشغيل ، الأمر الذي يتطلب نظام تبريد معقدًا. كما يمنع المحرك من الوصول إلى درجة حرارة التشغيل بشكل أسرع.
تم التخلص من بعض المشكلات المذكورة في الجيل الثالث من محركات TSI EA211 و EA888 GEN3. بادئ ذي بدء ، أثر هذا على الإجراء الخاص باستبدال سلسلة التوقيت. على الرغم من المورد السابق (من 50 إلى 70 ألف كيلومتر) ، أصبح استبدال السلسلة أسهل قليلاً وأرخص. بتعبير أدق ، يتم استبدال السلسلة في مثل هذه التعديلات بحزام.
توصيات للاستخدام
تتطابق معظم توصيات صيانة محرك TSI مع مجموعات نقل الحركة الكلاسيكية:
- استخدام مواد التشحيم والمواد الاستهلاكية عالية الجودة ؛
- الخضوع للصيانة في الوقت المحدد ؛
- مراقبة حالة سلسلة التوقيت (أو الحزام ، كما في حالة الجيل الثالث من المحركات التوربينية المزدوجة) وشدها ؛
- املأ البنزين عالي الجودة ؛
- قلل من استخدام الركوب الرياضي ؛
- لا تحاول زيادة السرعة بسرعة على أجزاء قصيرة من الطريق ، وزيادة عزم الدوران إلى أقصى حد عند الدورات المنخفضة.
إذا كان إحماء المحرك لفترة طويلة أمرًا مزعجًا ، فعندئذٍ لتسريع هذه العملية ، يمكنك شراء سخان مسبق. هذا الجهاز فعال بشكل خاص لمن يستخدمون السيارة في كثير من الأحيان للرحلات القصيرة ، والشتاء في المنطقة طويل وبارد.
شراء سيارة مع TSI أم لا؟
إذا كان سائق السيارة يبحث عن سيارة للقيادة الديناميكية ذات قوة المحرك العالية والاستهلاك المنخفض ، فإن السيارة المزودة بمحرك TSI هي ما تحتاجه. تتمتع هذه السيارة بديناميكيات ممتازة ، وستعطي الكثير من المشاعر الإيجابية من القيادة عالية السرعة. بالإضافة إلى المزايا المذكورة أعلاه ، فإن وحدة الطاقة هذه لا تستهلك البنزين بسرعة الضوء ، كما هو متأصل في العديد من المحركات القوية ذات التصميم الكلاسيكي.
يعتمد شراء سيارة مع TSI أم لا على رغبة مالك السيارة في الدفع مقابل الديناميكيات اللائقة مع الحد الأدنى من استهلاك الغاز. بادئ ذي بدء ، يجب أن يكون جاهزًا لإجراء صيانة باهظة الثمن (والتي يتعذر الوصول إليها في معظم المناطق بسبب نقص المتخصصين المؤهلين).
لتجنب المشاكل الخطيرة ، عليك اتباع ثلاث قواعد بسيطة:
- الخضوع للصيانة المجدولة في الوقت المحدد ؛
- قم بتغيير الزيت بانتظام ، باستخدام الخيار الذي أوصت به الشركة المصنعة ؛
- أعد تزويد السيارة بالوقود في محطات الوقود المعتمدة ، ولا تستخدم البنزين منخفض الأوكتان.
اختتام
لذا ، إذا تحدثنا عن الجيل الأول من محركات TSI ، فإن لديهم العديد من العيوب ، على الرغم من المؤشرات المذهلة للاقتصاد والأداء. في الجيل الثاني ، تم القضاء على بعض أوجه القصور ، ومع إصدار الجيل الثالث من وحدات الطاقة ، أصبح من الأرخص خدمتها. مع قيام المهندسين بإنشاء أنظمة جديدة ، هناك فرصة للقضاء على مشكلة الاستهلاك المرتفع للزيت وأعطال الوحدة الرئيسية.
أسئلة وأجوبة:
ماذا تعني علامة TSI؟ TSI - حقن Turbo Statified. هذا محرك بشاحن توربيني يتم فيه رش الوقود مباشرة في الأسطوانات. هذه الوحدة عبارة عن تعديل لـ FSI ذي الصلة (لا يوجد شحن توربيني فيها).
В هو الفرق بين TSI و TFSI؟ في السابق ، تم استخدام مثل هذه الاختصارات لتعيين المحركات ذات الحقن المباشر ، فقط TFSI كان تعديلًا قسريًا للأول. اليوم ، يمكن الإشارة إلى المحركات ذات الشاحن التوربيني المزدوج.
ما الخطأ في محرك TSI؟ الرابط الضعيف لمثل هذا المحرك هو محرك آلية التوقيت. حلت الشركة المصنعة هذه المشكلة عن طريق تثبيت حزام مسنن بدلاً من سلسلة ، لكن مثل هذا المحرك لا يزال يستهلك الكثير من الزيت.
أي محرك أفضل من TSI أو TFSI؟ ذلك يعتمد على طلبات السائق. إذا كان يحتاج إلى محرك إنتاجي ، ولكن بدون زخرفة ، فإن TSI كافٍ ، وإذا كانت هناك حاجة إلى وحدة قسرية ، فإن TFSI مطلوب.
