Конструкторы VW придумали послойный впрыск топлива. Что значит FSI двигатель: особенности, ремонт, обслуживание

Главное отличие в конструкции силовых агрегатов FSI от других механических устройств внутреннего сгорания заключается в подаче бензина под высоким давлением через форсунку непосредственно в камеру сгорания.

Автомобильный двигатель, работающий по технологии FSI, был разработан в лаборатории концерна Mitsubishi, а сегодня такие моторы уже устанавливаются на многие марки машин различных европейских, американских и японских производителей. Лидерами в производстве силовых агрегатов FSI по праву считаются компании Volkswagen и Audi, почти все автомобили которых, сейчас оснащаются этими моторами. Кроме них такие двигатели, но в меньших объемах, на свои машины устанавливают: BMW, Ford, Mazda, Infiniti, Hyundai, Mercedes-Benz и General Motors.

Применение FSI двигателей в значительной мере уменьшает вредные выхлопы от автомобилей и позволяет снизить расход горючего на 10-15%.

Основное отличие от прежних конструкций

Важной отличительной чертой FSI является наличие двух последовательных топливных систем, подающих бензин. Первая — это оборотная система с низким давлением постоянно циркулирующего топлива, соединяющая бензобак, циркуляционный насос, сетчатый фильтр, контрольный датчик, и трубопровод подачи бензина во вторую систему.

Второй контур подает топливо на форсунку для его распыления и подачи на цилиндры для сжигания и выполнения в итоге механической работы.

Принцип работы контуров

Задача первого циркуляционного контура подать топливо на второй. Он обеспечивает постоянную циркуляцию горючего между топливным баком и устройством впрыска бензина в качестве которого установлена распылительная форсунка.

Поддержание режима постоянной циркуляции обеспечивается насосом, который расположен в бензобаке. Установленный датчик постоянно следит за уровнем давления в контуре и передает эту информацию в электронный блок, который при необходимости может изменять работу насоса для стабильной подачи бензина ко второму контуру.

Задача второго контура заключается в обеспечении подачи необходимого количества распыленного горючего внутрь камер сгорания двигателя.

Для этого в ее состав входят:

  • подающий насос плунжерного типа, для создания необходимого давления горючего при подаче его на форсунку;
  • установленный в насосе регулятор для обеспечения дозированной подачи топлива;
  • датчик контроля изменения давления;
  • форсунка для распыления бензина при впрыске;
  • распределяющая рампа;
  • предохранительный клапан, для защиты элементов системы.

Согласование работы всех элементов обеспечивается специальным устройством электронного управления через исполнительные механизмы. Для получения качественной горючей смеси установлен расходомер воздуха, регулятор его расхода и приводы управления воздушными заслонками. Управляющие электронные устройства обеспечиваю заданное программой соотношение количества распыляемого топлива и воздуха, необходимого для его сжигания.

Кстати, на нашем портале сайт, есть из которой вы узнаете как пользоваться быстрым пуском двигателя.

Принцип регулировки

В работе FSI двигателя существуют три режима образования горючей смеси в зависимости от нагрузки на двигатель:

  • гомогенный стехиометрический, рассчитанный на работу силового агрегата при высоких оборотах и больших нагрузках;
  • гомогенный однородный, для работы мотора на средних режимах;
  • послойный, для эксплуатации двигателя на средних и малых оборотах.

В первом случае положение дроссельной воздушной заслонки определяется в зависимости от положения , впускные заслонки открыты полностью, а впрыск топлива происходит на каждом такте работы двигателя. Коэффициент избытка воздуха для сжигания топлива равняется единице и достигается самое эффективное его сжигание при таком режиме работы.

При средних оборотах двигателя дроссельная заслонка открывается полностью, а впускные заслонки закрыты, в результате коэффициент избытка воздуха поддерживается на уровне 1,5 и для эффективной работы в топливную смесь может подмешиваться до 25% отработанных выхлопных газов.

При послойном смесеобразовании впускные заслонки закрыты, а дроссельная заслонка прикрывается и открывается в зависимости от нагрузки на двигатель. Коэффициент избытка воздуха находится в пределах от 1,5 до 3,0. Остающийся избыточный воздух в этом случае играет роль эффективного теплоизолятора.

Как видим, принцип работы двигателя FSI основан на изменении количества подаваемого для приготовления горючей смеси воздуха, при условии непосредственной подачи топлива в камеру сгорания через распыляющую форсунку. Управление подачей топлива и воздуха осуществляется с помощью датчиков, исполнительных механизмов и электронного блока управления двигателем.

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:

  1. топливный бак
  2. топливный насос
  3. топливный фильтр
  4. перепускной клапан
  5. 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.

Наверняка каждый, кто задумывался о покупке немецких автомобилей Skoda или Volkswagen, задумчиво рассматривал аббревиатуру типа двигателя TSI, размышляя о том, в чем же заключается особенность этого силового агрегата. На просторах России до сих пор существует много заблуждений по этому поводу. Некоторые считают, что данный тип двигателя работает на дизельном топливе, поскольку при меньшем удельном объеме, выдает, куда большее значение мощности в сравнении, к примеру, с простым . Но в действительности все иначе. Двигатель TSI, это далеко не дизель.

Как работает двигатель TSI и FSI?

FSI.

Для того чтобы лучше понять, как же работает TSI двигатель, давайте на примере рассмотрим работу его «собрата» мотора FSI. Аббревиатурой FSI (Fuel Stratified Injection) обозначают разработанные немецкими специалистами двигатели с так называемым «послойным» впрыском топлива. в этом двигателе сконструирована аналогично дизельным агрегатам:

топливный насос нагнетает бензин под высоким давлением в общую для всех цилиндров топливную рампу. Управляемый системой электромагнитных клапанов впрыск топлива, осуществляется при помощи форсунок, кстати, если захотите промыть форсунки то вам . Открытие каждой из форсунок происходит после подачи команды центральным блоком управления. Фаза работы при этом зависит как от оборотов, так и от нагрузки двигателя.

Видео о двигателе FSI

Преимущества двигателя FSI.

Преимуществом такого двигателя является то, что за счет строгого дозирования впрыска топлива в камеру сгорания достигается экономия до 15%, в сравнении с бензиновыми двигателями, оборудованными классической системой впрыска. Кроме того обеспечивается более равномерная тяга на низких и средних скоростях за счет изменения фаз распредвала.

TSI.

В отличие от двигателя FSI, TSI мотор является бензиновым силовым агрегатом с двойной системой турбонаддува. Аббревиатуру TSI (Turbo Stratified Injection) здесь можно перевести как двигатель с послойным впрыском топлива и турбонаддувом.

Такой двигатель унаследовал от двигателя FSI систему впрыска топлива и получил дополнительную систему механической компрессии. Естественно, что конструкция такого двигателя гораздо сложнее. Однако этот недостаток вполне компенсируется его большей надежностью, мощностью и экономичностью.

Видео о двигателе TSI

Компоновка двигателя TSI отличается тем, что турбонагнетатель и система механической компрессии разнесены по разные стороны двигателя. Традиционный турбированный двигатель получает дополнительную мощность, используя энергию выхлопных газов, которые раскручивая колесо турбины, через систему приводов, создают сжатие и нагнетание воздуха. В сравнении с классическим бензиновым двигателем, такая система является более эффективной, но эффективность двигателя системы TSI c послойным впрыском и системой турбонаддува намного эффективнее.

Преимущества двигателя TSI.

Большим недостатком простого турбированного двигателя можно считать то, что он слабо эффективен при малых и холостых оборотах. В отличие от него мотор TSI имеет механический компрессор, работающий на низких оборотах и турбокомпрессор, который обеспечивает прирост мощности на высоких оборотах. Таким образом, дополнительное сжатие и нагнетание воздуха в систему двигателя происходит практически по всему диапазону рабочих оборотов. Именно этот фактор способствует многократному приросту мощности при сниженном потреблении топлива, которое обеспечивается системой дозированного, послойного впрыска и двойной системой нагнетания.

Все вышеперечисленные факторы приводят к тому, что двигатель системы TSI, разработанный немецкими «ассами» Volkswagen, достигает внушительных значений мощности. Так, в сравнении с классическим турбированным двигателем того же производителя, при номинальном объеме двигателя в 1,2 литра двигатель системы TSI показывает результат в среднем на12 л.с. лучше (90 л.с. для двигателя турбированного двигателя против102 л.с. для двигателя TSI). Кроме этого двойная система компрессии приводит к отсутствию провала мощности и отличной тяге, как на низких, так и на высоких оборотах двигателя.

Естественно, что сложность конструкции двигателя не могла не отразиться на его цене. Но незначительно удорожание вполне окупается сниженным уровнем потребления и усиленной мощностью.

Если навскидку сравнить автомобильные рынки сегодня и рынки десятилетней давности, то можно найти ряд отличий между этими периодами. Но одним из самых значимых и видимых отличий является топливная система автомобилей. Раньше она была какой? В основном различали два типа автомобилей по виду топлива: . Но сейчас же их огромное множество. Есть несколько разновидностей как бензиновых, так и дизельных агрегатов.

Двигатели системы FSI

Выбирая авто, многие хотят слышать моторный рёв, испытывать скорость и мощь силового агрегата. Эти показатели у множества автолюбителей в приоритете. Но не каждый знает довольно примитивные вещи, что эти показатели зависят именно от двигателя. На показатели работы двигателя может влиять всё: конструкция, материал. Эти же показатели влияют и на экологичность, эргономичность, а также на экономию расхода топлива. Каждый владелец должен себе отчётливо представлять, что находится под капотом его «лошадки», и ориентировочно понимать, на что она может быть способна.

Что же такое FSI?

FSI является технологией, которая нашла применение в автомобилях известных брендов. Впервые такая технология испытана в 1998 году на двигателях авто , а в 2000-м вышла в серийное производство.

Технология FSI (Fuel Stratified Injection) подразумевает под собой впрыск топлива слоями. Это относительно новая немецкая разработка для двигателей небольших объёмов. Первая модель была установлена на мотор объёмом 1,4 литра с мощностью в 86 лошадиных сил. Настоящая модель была признана одной из лучших, а созданный в 2006 году двухлитровый двигатель с подобной технологией также удостоился высшего признания.

Инновации FSI

Моторы, работающие по такой технологии, нашли всеобщее признание благодаря ряду факторов:

  • была увеличена общая мощность;
  • , что позволило сэкономить порядка 25% ГСМ;
  • уменьшен объём и токсичность вредных выбросов в атмосферу;
  • достигнута равномерная тяга на низкой и средней скорости;
  • увеличена динамичность автомобиля.

Особенности впрыска топлива FSI

Для того чтобы получить некоторые отличия, нужно с чем-то сравнивать. В качестве примера для сравнения выступит двигатель старого образца, в котором топливо, перед попаданием в цилиндры, сразу направлялось во впускные коллекторы. По технологии FSI горючее напрямую попадает в камеру сгорания. есть шесть небольших отверстий, с их помощью ГСМ равномерно расходится по камере. В новой системе форсунки стоят горизонтально, поэтому нагретое горючее достигает свеч зажигания без «касания» какого-либо поршня. Воздушный поток подаётся сквозь заслонку и смешивается с бензином. Образуется готовая топливная смесь только в камере сгорания, поэтому и процесс сгорания проходит гораздо лучше. Вследствие этого получается лучшая динамика при разгоне. Подача топлива дозами ведёт к экономному расходу топлива (около 25% экономии). Остатков процесса сгорания получается гораздо меньше, что способствует увеличению экологичности мотора.

Контуры двигателя

У двигателей с системой FSI предусмотрено два контура: с повышенным и пониженным давлением. Наличие контура с повышенным давлением увеличило эффективность и работоспособность силового агрегата. Требуемое давление поддерживается бензонасосом. Если возникает необходимость - насос берёт ГСМ в зоне с более низким давлением. Фильтр, топливный бак с насосом, датчик низкого давления - всё это входит в состав контура низкого давления. После поступления сигнала на датчик он идёт дальше в блок управления. Электроникой полученные данные сопоставляются со стандартными согласно выбранного режима. В случае когда данные различны, соответствующий сигнал передаётся на топливный блок. Этот блок изменяет обороты вращения, за счёт чего увеличивается производительность. Далее, контур высокого давления способствует впрыскиванию топлива, которое поступило.

Как устроен мотор системы FSI

В моторах технологии FSI присутствует возможность двойного впрыска горючего, которая применяется при пуске холодного двигателя. Пока он прогревается, туда поступает более обогащённая смесь горючего. Ряд производителей, среди которых и Audi, доработали настоящую систему и , в результате чего появилась TFSI. Есть множество различных модификаций объёмом до 5,2 литра. А об универсальности FSI даже и говорить нечего: она практична и экономична, становясь всё более популярной.

Подводим итоги

Резюмируя все плюсы и минусы FSI, её эффективность и экономичность, можно сделать вывод, что будущее у подобных технологий есть и их дальнейшая модернизация не за горами.

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.