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.
Двигатели FSI (Fuel Stratified Injection послойный впрыск топлива) превосходят двигатели с впрыском бензина во впускной коллектор по показателям экономичности, выброса вредных веществ и динамики. Это одна из самых инновационных технологий в ряду двигателей с непосредственным впрыском.
Основной принцип работы FSI впрыск топлива непосредственно в камеру сгорания. Форсунки имеют по шесть отверстий и с большой точностью распределяют сверхтонкие струи топлива по камере, а поток воздуха управляется заслонками движения заряда все это обеспечивает однородность топливовоздушной смеси и эффективность процесса сгорания.
Необходимое давление впрыска поддерживает насос высокого давления нового типа. Он приводится в действие четырехсторонним кулачком распределительного вала выпускных клапанов. Такое решение уменьшает требуемую рабочую силу, повышает точность работы, позволяя снизить токсичность отработавших газов. Его рабочий процесс поддерживается движением воздуха в цилиндрах двигателя, интенсивность которого регулируется в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов, обеспечивая образование послойной или гомогенной (однородной) смеси. Еще одна «фишка» двойной впрыск (распределение подаваемого топлива между тактом впрыска и тактом сжатия) также способствует образованию однородной топливовоздушной смеси и прогреву каталитического нейтрализатора после запуска холодного двигателя.
Первым двигателем с системой FSI стал мотор рабочим объемом 1,4 литра, мощностью 86 л.с. при 5000 об./мин и крутящим моментом 130 Н·м при 3500 об./мин., разработанный еще в конце 2000 года специалистами концерна Volkswagen для автомобиля Lupo.
На практике двигатели FSI совмещают хорошие динамические и мощностные показатели с умеренным расходом топлива. Технология FSI уже предоставила убедительные доказательства своей эффективности, обеспечив четыре победы модели R8 на автогонках в Ле-Мане. В общем, похоже, титул «Двигатель года» этот мотор получил не зря Прелесть системы FSI заключается в том, что мотор способен живо откликаться на педаль акселератора в достаточно широком диапазоне оборотов, но при этом его характеристики не сглажены, взрывной характер весьма ощутим. Что особенно приятно при разгоне или ускорениях, необходимых для обгонов на трассе.
Технические преимущества бензинового двигателя FSI с прямым впрыском топлива:
- Благодаря электромагнитному клапану возможно точно определить момент впрыска топлива в камеру сгорания
- Распределительный вал, поворачивающийся на 40°, обеспечивает хорошую тягу на малых и средних оборотах двигателя
- Рециркуляция отработанных газов значительно снижает уровень эмиссии вредных веществ в атмосферу
- По сравнению с обычным бензиновым двигателем экономия топлива составляет до 15%
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.
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.
К счастью или нет, но советские времена давно прошли. Сейчас каждый может выбрать и купить автомобиль по душе, были бы деньги. Ассортимент предлагаемых силовых установок поражает воображение! Среди них есть два варианта под аббревиатурами tsi и fsi. Эти латинские буквы ни о чем не говорят неспециалисту.
Между тем, от выбора двигателя зависит не меньше половины всех последующих впечатлений от покупки машины.
Определение
Двигатель fsi – относительно новая технология производства бензиновых двигателей внутреннего сгорания, основанная на прямом впрыске топлива.
Двигатель tsi – силовая автомобильная установка с прямым впрыском топлива и двойным турбонаддувом.
Сравнение
Обе эти системы разработаны специалистами концерна Volkswagen. Двигатель fsi считается новой разработкой, но он старше, чем tsi.
Основное отличие fsi состоит в том, что он не является турбированным. Конструкция этого силового агрегата базируется на непосредственном впрыске топлива. Еще одна особенность fsi – двойной топливный впрыск. Эта система особенно полезна в холодное время года. В то время пока двигатель будет прогреваться, в него подается обогащенное топливо.
Fsi эффективнее обычного двигателя по экономичности, динамике и экологичности, однако tsi он явно не конкурент. Это связано с тем, что технология tsi включает в себя одновременно прямой впрыск топлива и двойной турбонаддув. Такое удачное сочетание позволило уменьшить объем двигателя tsi без потери его эффективности и других качеств.
Выводы сайт
- Двигатель fsi – автомобильная силовая установка внутреннего сгорания с прямым впрыском топливной смеси в цилиндры.
- Двигатель tsi – новое поколение двигателей, конструкция которых основана на непосредственном впрыске топлива и двойном турбонаддуве.
- Обе технологии разработаны концерном Фольксваген, но fsi — старше.
- Fsi обладает системой двойного впрыска.
- Двигатель fsi превосходит обычный двигатель внутреннего сгорания по многим показателям.
- Tsi лучше не только обычного силового агрегата, но и fsi, так как является еще более прогрессивной разработкой.
- Оригинальная конструкция позволяет уменьшить объем агрегата tsi без потери его качеств.
