FSI двигатели: плюсы и минусы двигателей FSI, что это такое
Как только был изобретен бензиновый двигатель, конструктора постоянно решали вопрос о повышении его эффективности. 20 век, его вторая половина была ознаменована многими конструкторскими решениями в этой области.
В 90-х годах 20 го века, японские инженеры компании MITSUBISHI, предложили оснащать бензиновые моторы инновационной системой впрыска GDI (Gasoline Direct Injection – прямой впрыск бензина). Конструктивной особенностью системы является то, что топливная форсунка находиться непосредственно в камере сгорания. Однако именно GDI не получила большого распространения, связанно это с тем, что стоимость эксплуатации была довольно высока, а прирост мощности и экономичности был минимален. В дальнейшем, такие системы были взяты за основу новых поколений систем впрыска, сегодня мы можем наблюдать на современных японских автомобилях новое поколение систем GDI. Двигатели FSI появились немного позже.
Что такое двигатели FSI. Принципы работы двигателей FSI
В Европе, в отличие от Японии, к подобной, но заметим, отнюдь не такой же системе, конструкторы обратились в начале двухтысячных. Основные работы по теме непосредственного впрыска начали вести инженеры Volkswagen. Конструкторы компании учли ошибки японских инженеров, предложив систему непосредственного впрыска FSI. В самом названии системы кроется ее основное отличие от системы GDI. FSI-Fuel Stratified Injection — «послойный» впрыск топлива».
Конструктивно система похожа на вышеупомянутый GDI, однако инженеры Volkswagen добавили полное электронное управление составом топливовоздушной смеси. Это повлекло за собой усложнение системы в целом, но и прирост мощности и экономичности такого двигателя уже составил солидные 15%.
Отличия двигателей FSI от TSI, GDI и других
На сегодняшний день практически все ведущие производители используют в своих двигателях системы, подобные FSI. У каждого производителя технология имеет определенные конструктивные отличия.
Допустим система ТSI подразумевает под собой совместное использование непосредственного впрыска совместно с турбонагнетателем, компания TOYOTA использует систему D4-S, в которой совмещены технологии распределенного и непосредственного впрыска. Компания MAZDA использует технологию SKYACTIV где совмещены непосредственный впрыск и высокая степень сжатия.
Краткий список названий автопроизводителей и систем использующих технологию непосредственного впрыска.
Toyota — D4/D4S; Mercedes-benz — CGI; Mitsubishi — GDI; Nissan — NEO DI;
Renault — IDE; Alfa Romeo — JTS; PSA Peugeot Citroën — HPi; Mazda — DISI/ SkyActive; Ford — EcoBoost; Volkswagen, Skoda, Audi — FSI, TSI;
Opel — direct, SIDI (Spark Ignition Direct Injection); Honda — I-CDTI и др.
Марки автомобилей, где используется FSI
Преимущества (плюсы) двигателей FSI
Основными преимуществами двигателей, оснащенными FSI являются:
Недостатки (минусы) двигателей FSI
Высокая конструктивная технологичность двигателя FSI, действительно позволяет получить от двигателя более высокую мощность при сокращении расхода топлива. Но применение технологии FSI, имеет и обратную строну.
Дело в том, что двигатель оснащенный технологией FSI из особенностей конструкции, очень требователен к качеству сервисного обслуживания и качеству топлива.
Двигатель FSI требует постоянного пристального внимания со стороны автовладельца.
Прежде всего, из-за расположения топливной форсунки непосредственно в цилиндре. Такая конструкция склонна к повышенному загрязнению. Это, в свою очередь, вызывает перебои в работе двигателя. Такие как затрудненный пуск, пропуски воспламенения, подтраивание и повышенный расход топлива. В критических случаях, это может вызвать необратимые последствия, которые в дальнейшем приведут к дорогостоящему ремонту.
Избежать этого позволяют профилактические меры по очистке форсунок. Конечно, снимать форсунки и чистить на стенде довольно дорогостоящий процесс. Сам производитель, концерн VAG, настоятельно рекомендует применять специальные топливные присадки для очистки топливной системы двигателей FSI. Конечно, все прекрасны осведомлены, что сам производитель не производит присадки. А те, присадки которые продаются под его брендом иногда стоят очень дорого. Автовладельцу стоит обратить внимание на качественную продукцию именитых фирм производителей. Рынок сегодня пересыщен различной автомобильной химией.
Следует выбирать действительно необходимый, а, главное, качественный продукт, после которого будет реальный результат после применения.
Немецкая компания LIQUI MOLY, является лидером в производстве автомобильной химии и присадок. Ассортимент топливных присадок позволяет выбрать продукт для решения конкретной задачи. Для владельцев автомобилей, оснащенных технологией FSI, компания LIQUI MOLY предлагает специальную топливную присадку, разработанную с учетом конструктивных особенностей двигателя. Очиститель систем непосредственного впрыска топлива Direkt Injection Reiniger в составе используется пакет моющих присадок, работающих при повышенных температурах, он удаляет все типичные загрязнения с распылителей форсунок.
Результат работы очистителя
Следует принимать во мнимание, что средства для очистки систем распределенного впрыска не эффективны на системах непосредственного впрыска.
Неисправности моторов FSI
К сожалению, но обслуживание форсунок непосредственного впрыска не единственная проблема системы FSI. Дело в том, что конструкция двигателя такова, что повышенному загрязнению подвержены и впускные клапана. Данная проблема уже более серьезная и требует уже вмешательства квалифицированных механиков. Дело в том, что в силу конструктивных особенностей, невозможно воздействовать на отложения при помощи присадок. В данном случае необходима частичная разборка двигателя.
Профилактика неисправностей моторов FSI
Существенно снизить количество загрязнений и качественно увеличить ресурс двигателя, в целом, помогает профилактика. Использование присадок позволяет содержать систему в чистоте, снизить количество загрязнений и, тем самым, увеличить ресурс. В случае с системами FSI и им подобным необходимо предпринимать целый комплекс мер по уходу и обслуживанию.
Для чистоты форсунок использовать: Direkt Injection Reiniger.
Для очистки впускного тракта и поддержания работоспособности воздушных заслонок: Pro-Line Drosselklappen-Reiniger.
Для удаления влаги из топливного бака: Fuel Protect
Для улучшения смазывающих свойств топлива и поддержания в рабочем состоянии топливных насосов низкого и высокого давления рекомендуется использовать : Langzeit Injection Reiniger
Стоит ли покупать автомобили с двигателями FSI
Автомобили, оснащенные системой FSI привлекают автовладельцев динамикой и экономичностью. Однако с другой стороны много негативных отзывов по эксплуатации таких автомобилей. Как показывает практика, при должном уходе и правильном использовании автомобильной химии можно избежать дорогостоящих вложений в ремонт.
Итог
Концерн VAG – компания, которая смотрит в будущее. Каждый год она предлагает автовладельцам новые модели автомобилей оснащенными самыми современными моторами. И на смену системе FSI пришла новая система TFSI. Она также имеет свои особенности в эксплуатации. А проект по разработке моторов оснащенных системой FSI пока приостановлен.
Двигатели FSI и их развитие – одна из революций в автомобилестроении. Они обладают вполне конкретными и ощутимыми плюсами. Но обратной стороной их использования являются дорогостоящие ремонты (в первую очередь, форсунок). Для избегания больших трат и продления ресурса двигателей FSI и форсунок в двигателях FSI следует производить профилактику данных систем. Самым простым и недорогим способом для этого – использоваться присадки в топливо.
VW AG: выдержка из материала самообучения по двигателю 2.0 TFSI
Что значит FSI двигатель: особенности, ремонт, обслуживание
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, что такое двигатели TSI, 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.
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 (атмосферные) 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 системы питания. 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:
Устройство контура высокого давления предполагает наличие:
Также в конструкцию включен адсорбер и специальный клапан его продувки.
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 поршню на разных режимах работы ДВС.
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.
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.
Динамичная работа электронных систем управления позволяет подавать в цилиндры строго ограниченное количество топлива применительно к режиму работы. Другими словами, исключается излишнее обогащение или обеднение топливно-воздушной смеси. Параллельно с этим впрыск послойный, то есть двойной. Это значит, что горючее дозируется между тактом впрыска и тактом сжатия.
Такое решение позволяет добиться экономии горючего и снизить токсичность выхлопа до общего прогрева мотора и катализатора, так как в моменты запуска холодного агрегата в цилиндры обычно подается обогащенная смесь.
Недостатки двигателя FSI
Начнем с того, что любой двигатель с прямым впрыском топлива сильно чувствителен к качеству горючего. Параллельно с этим необходимо тщательно подходить к вопросу качества топливных фильтров и строго соблюдать регламент замен. Исключением в этом случае не стал и рассматриваемый нами мотор FSI.
Другими словами, агрегат может просто не завестись в сильные морозы. Данное явление встречается не на всех автомобилях с таким мотором, так как производитель устранил ошибку в более поздних версиях, программно изменив прошивку электронных систем.
На примере распространенного 2.0 литрового FSI становятся очевидны и другие присущие этому двигателю проблемы.
Что касается вопроса расхода и какое масло для двигателя fsi лучше лить, главное условие, это придерживаться допуска VW 504 00/507 00. Сезонность нужно учитывать индивидуально, так как слишком жидкое масло (например, 0W-30) может очень сильно расходоваться на угар. По этой причине многие владельцы этого мотора при подборе смазки останавливают свой выбор на 5W-30.
Что в итоге
Как показывает практика, при должном уходе, своевременном обслуживании и поддержании нормальной работоспособности всех элементов такой двигатель легко перешагивает среднюю отметку в 200-250 тыс. км. без каких-либо серьезных ремонтов, радует владельцев стабильной работой, уверенным разгоном и топливной экономичностью.
Моторы линейки TSI. Конструктивные особенности, преимущества и недостатки. Модификации с одним и двумя нагнетателями. Рекомендации по эксплуатации.
Дизельный мотор TDI. Отличительные особенности двигателя данного типа. Преимущества и недостатки, ресурс, особенности турбонаддува. советы по эксплуатации.
Линейка дизельных двигателей CRDi Hyundai/KIA: сильные и слабые стороны моторов данного типа, особенности эксплуатации, ремонта и обслуживания.
Конструктивные особенности двигателей GDI с непосредственным впрыском от моторов с распределенным впрыском топлива. Режимы работы, неисправности GDI.
Чем отличается атмосферный мотор от турбодвигателя. Конструктивные особенности, мощность, особенности эксплуатации. Главные плюсы и минусы атмосферников.
Устройство и схема работы инжектора. Плюсы и минусы инжектора по сравнению с карбюратором. Часты неисправности инжекторных систем питания. Полезные советы.
Двигатели TSI и FSI: различия, особенности, плюсы и минусы
Многие автовладельцы, выбирая автомобиль, нередко сталкиваются с непонятной аббревиатурой двигателя –TSI и FSI. В частности, этого касается машин немецкого автоконцерна Volkswagen и его дочернего предприятия Skoda. У этих марок этих есть обыкновенные моторы, а есть с обозначением TSI и FSI. Так что это за двигатели, и какое между ними различие?
Что означает TSI
Двигатели с TSI – это агрегаты с двойным турбонаддувом и системой «послойного» впрыска топлива. Данная конструкция гораздо сложнее, чем у турбированных агрегатов, однако, стоит заметить, что их мощность, надежность и экономичность на достаточно высоком уровне. Он имеет множество плюсов и практически лишен недостатков.
Особенности двигателей TSI
Такой агрегат отличается от мотора FSI системой впрыска топлива. Он оснащен дополнительной системой механической компрессии. Конструкция этого мотора довольно сложная, однако данный недостаток компенсируется его большей мощностью, надежностью и экономичностью.
Компоновка агрегата TSI особенна тем, что его система механической компрессии и турбонагнетатель разнесены по разные стороны мотора. Традиционный турбированный агрегат получает дополнительную мощность с помощью энергию выхлопных газов, которые через систему приводов, раскручивая колесо турбины, создают нагнетание воздуха. Если сравнить такой двигатель с классическим бензиновым мотором, то эффективность мотора системой турбонаддува с системой TSI гораздо эффективней.
При пуске холодного агрегата TSI происходит двойной впрыск. Данная функция сделана для того, чтобы сразу же после запуска мотора быстро прогреть катализатор. Первый раз это происходит при такте всасывания топлива, второй – если коленчатый вал агрегата при вращении не дошел до 50° до верхней «мертвой точки». Если агрегат функционирует в нормальных эксплуатационных условиях, топливо подается лишь во время такта всасывания, равномерно распределяясь в камере сгорания.
Форсунки, установленные на двигателе TSI, имеют шесть каналов для впрыска топлива. Таким образом, направление отдельных струй топлива не допускает увлажнения элементов камеры внутреннего сгорания, тем самым обеспечивая оптимальное распределение топливно-воздушной смеси. Это позволяет достичь высокого значения давление впрыска топлива и гарантирует высококачественное приготовление топливной смеси, а также ее надежное распыление. Благодаря этому, топлива хватит даже в случае максимальных нагрузок.
На двигателях с TSI топливо поступает не во всасывающий коллектор, а прямо в цилиндры. Образование смеси происходит «послойно», при этом качественное сгорание происходит с максимальной эффективностью. Эти факторы позволяют несколько повысить мощность агрегата и понизить расход топлива.
Достоинства и недостатки двигателей TSI
К достоинствам силовых установок с TSI относятся:
Такие дагрегаты несколько сложнее турбированных, однако, более надежны, экономичны и имеют мало минусов. Они предназначены для работы исключительно на хороших маслах и топливе.
К недостаткам моторов TSI, которые эксплуатируются в наших условиях, относят следующее:
Однако водители, имеющие опыт эксплуатации моторов TSI, отмечают, что прогрев авто на холостых оборотах вовсе не обязателен – движение без рекомендуемого производителем прогрева при холодном моторе допустимо.
Что такое двигатели системы FSI
Автомобильный агрегат, работающий по технологии FSI, разработан в лаборатории автоконцерна Mitsubishi. Сегодня такие двигатели устанавливаются на многие марки автомобидей различных европейских, японских и американских производителей. Лидером в производстве силовых установок FSI считается немецкая компания Volkswagen. Практически все автомобили, которые они производят, сейчас оснащаются этими агрегатами. Кроме них такие моторы, но в меньших объемах, устанавливают такие автоконцерны, как: Ford, Mazda, BMW, Mercedes-Benz, General Motors, Hyundai, Infiniti.
Основное отличие в конструкции двигателей FSI от других ДВС заключается в подаче топлива под максимально высоким давлением сразу в камеру сгорания. Использование FSI двигателей позволяет снизить расход топлива (примерно на 10-15%) и существенно снижает количество выхлопных газов в окружающую среду.
Важной отличительной чертой системы FSI является наличие 2-х последовательных топливных систем, которые подают бензин. Первая – это система с низким давлением циркулирующего топлива. Она соединяет бензобак, сетчатый фильтр, контрольный датчик, циркуляционный насос, а также трубопровод подачи топлива во вторую систему. Вторая – подает топливо на форсунку, после чего оно распыляется и подается на цилиндры для сжигания, т. е в итоге – для выполнения механической работы.
Особенности впрыска топлива FSI
Дополнительная система FSI впрыскивает топливо равномерными слоями. Конструкторы разработали устройство достаточно небольшого объема. Дебютную модель мотора испытывали на 1.4-л двигателе, мощностью 85 лошадиных сил. Такое новшество был встречено овациями, а выпущенный в 2006 году 2-х л силовой мотор с такой технологией, удостоился высокого признания в высших кругах.
Силовые установки с FSI предусматривают систему двойного впрыска. Ее прямое предназначение – запуск холодного двигателя. Соответственно в момент, когда мотор прогревается, в него поступает обогащенное топливо. Система FSI настолько универсальная, что ее популярность ежегодно только возрастает. Такой успех обусловлен ее практичностью и экономичностью.
Если сравнить старый двигатель с мотором FSI, то в первом, топливо подавалось через коллекторы, а потом попадало в цилиндры. В двигателях с технологией FSI топливо поступает непосредственно в камеру сгорания. Оно подается дозами и достаточно экономично расходуется. Данный процесс отличается от агрегатов старого образца, он более рационален, а также способствует повышению экологичности.
Как устроен мотор системы FSI
Силовые установки с технологией FSI сегодня устанавливаются практически во всех транспортных средствах крупных автоконцернов. Это высокоэффективная система значительно увеличивает возможности обычного двигателя. В своем классе данные моторы имеют лучшую динамику разгона. Одно из ее основных достоинств – экономия топлива до 25%. Объем таких моторов колеблется в промежутке 1.4-5.2 литра.
Топливная система FSI в этом агрегате сконструирована аналогично дизельным двигателям: топливный насос мощно нагнетает топливо в рампу. Впрыск топлива, управляемый системой электромагнитных клапанов, осуществляется при помощи форсунок. Открытие каждой из форсунок осуществляется после подачи сигнала центральным блоком управления. Фаза функционирования при этом зависит от двух условий: от оборотов и нагрузки двигателя.
Также мотор с FSI отличается от обычного агрегата следующим:
Кроме этого, распредвал в двигателях с FSI поворачивается на 41°, обеспечивая лучшую тягу во время движения на 1 и 2 скоростях. Отработанные выхлопные газы проходят через систему, что существенно снижает выброс вредных веществ.
По мнению специалистов и пользователей, силовые установки, функционирующие с технологией FSI, более усовершенствованные и рекомендуются для эксплуатации.
Их отличает среди прочих моторов следующее:
Также позитивной стороной двигателя FSI является наличие 2-хконтурного впрыска горючего. Процесс происходит следующим образом: с первого контура топливо поступает под высоким давлением, со второго – под низким.
Подводим итоги
Разница в названиях двигателей, точнее наличие буквы «Т» указывает, что двигатель имеет турбонаддув. Больше никакой разницы между TSI и FSI не существует. Оба мотора TSI и FSI хороши в плане экологичности и экономии топлива и имеют ряд плюсов и минусов. Однако мотор FSI слишком чувствительный к плохому горючему и низким температурам, именно поэтому его использование не так распространено и многие автовладельцы перешли на системы MPI и TSI.
