Motory FSI: výhody a nevýhody motorů FSI, co to je | Liqui Moly

FSI ( Stratifikované vstřikování paliva ) — vrstvené vstřikování paliva
rozšíření TFSI ( Turbo Fuel Stratified Injection ) – vrstvené vstřikování paliva u přeplňovaného motoru
TSI — Od modelového roku 2008 má označení rozšíření TFSI a nahrazuje TSI .
V rámci označení TSI je tedy rozdělení na TSI-Turbocharger a TSI-Twincharger.
Turbodmychadlo TSI : – posilujte pouze pomocí turbodmychadla
TSI-Twincharger : – přeplňování pomocí turbodmychadla a kompresoru

V případě diskutovaných motorů je hlavním rozlišovacím znakem systém napájení. Je vybavena přímým vstřikováním. Systém je navržen tak, aby zlepšil účinnost a výkon motoru a zároveň snížil spalování a emise znečišťujících látek. Tyto typy motorů se vyvíjejí více než 20 let. Vyplatí se proto shromáždit poznatky o nich na jednom místě, protože jimi vybavený vůz lze na trhu snadno najít. Co je tedy motor? TSI, FSI и rozšíření TFSI?

FSI – co je to za motor?
Motor s obchodním označením FSI debutoval v roce 2002, zpočátku jako jednotka 2.0 TSI 150 hp Již v roce 2003 však byly představeny verze 1.4 FSI (90 k) a 1.6 FSI (115 k). V dalších letech vznikaly další modely, až po motor 3.6 VR6 používaný ve VW Tuareg, Audi Q7 a Porsche Cayenne, stejně jako atmosférický motor 8 V4.2. Čím byly tyto pohonné jednotky jedinečné?
Stratifikované vstřikování paliva, což lze doslovně přeložit jako vrstvené vstřikování paliva. Jednalo se o motory s přímým vstřikováním, což samo o sobě nebylo na trhu novinkou. V 1990. letech motory s tímto typem napájení používalo Mitsubishi (GDI), v 1980. letech Jaguar a v 1970. letech Honda (CVCC). To, co odlišovalo nový agregát VW, bylo vícevrstvé vstřikování přítomné v jeho názvu.
U benzínových motorů musí být směs zapálena jiskrou od zapalovací svíčky. Pokud je příliš chudá (příliš málo benzínu vzhledem ke vzduchu), nevznítí se nebo nebude mít dostatek energie k zapálení. Proto musí být ve směsi dostatek paliva. To zvyšuje spalování a množství uvolňovaných výfukových plynů. V minulosti motory s přímým vstřikováním obvykle běžely na poměrně bohatou směs. Přímé vstřikování zlepšilo účinnost a výkon, ale zvýšilo spotřebu paliva kvůli konstrukčním omezením.

FSI – zvýšená účinnost a výkon motoru
motor FSI byla odpověď na tento problém. Je navržen tak, aby koncentrace benzínu ve vzduchu byla na různých místech spalovací komory různá. Bezprostředně v blízkosti svíčky je směs velmi bohatá. Tím je zajištěno snadné zapálení a velká dávka energie. Dále od zdroje vznícení je směs mnohem chudší, ale díky iniciaci bohaté směsi způsobené energií spalovacího plamene blíže zapalovací svíčce dojde k jejímu zapálení při odpovídající rychlosti. Tento dvoustupňový proces šetří benzín, protože celková směs paliva a vzduchu je chudá. Díky tomu měly benzínové motory spotřebu paliva srovnatelnou s naftovými agregáty s podobnými vlastnostmi.
Nevýhodou tohoto řešení je tvorba většího množství oxidů dusíku, které vznikají v důsledku spalování chudých palivových směsí. Proces spalování zahrnuje velké množství nevyužitého kyslíku, který se spojuje s molekulami dusíku o vysoké teplotě, což má za následek zvýšené emise tohoto plynu. Z tohoto důvodu bylo nutné použít systém recirkulace výfukových plynů a přídavný katalyzátor. Díky těmto řešením měl motor FSI vysoký výkon a nespotřeboval mnoho paliva (2.0 FSI spotřeboval na silnici cca 7,5 l/100 km).

Konstrukce napájecího systému pro motory FSI
Kromě vstřikovacího systému byly motory FSI docela typickým benzínovým agregátem. Jednalo se o čtyřválcové řadové motory s pohonem rozvodovým řemenem. Stojí za to se však podívat, jak byl v tomto případě vyřešen systém napájení. Probereme všechny prvky jeden po druhém.
Sací potrubí má variabilní geometrii. Díky tomu se průtok vzduchu přizpůsobuje zatížení motoru a nastaveným otáčkám. Plyn je ovládán spíše elektronicky než plynovým lankem. Úroveň jeho otevření je regulována nejen polohou pedálu, ale také ovladačem motoru, který přesně reguluje dávku vzduchu. Reguluje se pomocí přídavných vakuových klapek instalovaných na konci rozdělovače v blízkosti hlavy.
Další důležitou součástí je mechanické palivové čerpadlo. Ovládá se přídavnou vačkou na vačkovém hřídeli. Vytváří vysoký konstantní tlak na rozdělovač paliva. Toto je podobné řešení známému u dieselových jednotek common rail. Regál má ventil, který se otevře, když tlak stoupne nad 120 kPa.
Palivo se do válců dostává přes kondenzátorem poháněné elektromagnetické vstřikovače, které jsou také konstrukčně podobné řešení Common Rail, ale starších generací (novější používají piezoelektrické vstřikovače).
Dalším důležitým prvkem celé konstrukce je však vstřikovač. Je napájen kondenzátorem o napětí přibližně 65 V. To umožňuje zvýšit jeho provozní rychlost. V okamžiku injekce se několikrát otevře, s jinou dobou trvání každého otevření. To slouží k vytvoření směsi ve válci podle výše popsaného principu. Tento cyklus je řízen počítačem motoru.
Synchronizace všech těchto prvků řídicími jednotkami umožnila motoru FSI pracovat efektivněji a efektivněji než motory s nepřímým vstřikováním nebo předchozí generace motorů s přímým vstřikováním.

Motor TSI a motor TFSI – co znamenají?
Motor FSI sloužil jako základ pro konstrukci přeplňované pohonné jednotky a stejný návrh energetického systému. Proto jsme jeho strukturu popsali tak podrobně. Motory TFSI a TSI jsou vlastně to samé. Jedná se o obchodní názvy. Jsou zkratkou pro Turbo Fuel Stratified Injection a Turbo Stratified Injection. První označení je použito v případě Audi, zatímco pod názvem TSI se objevují u zbývajících značek koncernu, tedy Volkswagenu, Seatu a Škody.
Provozně se tento motor od FSI liší pouze tím, že je vybaven kompresorem. V závislosti na verzi se může jednat o turbodmychadlo, mechanický kompresor nebo obě řešení používaná současně. Velmi přínosné je použití přeplňování u motoru s přímým vstřikováním. Protože kompresor pracuje pouze se vzduchem, dokáže generovat vyšší plnicí tlaky a díky přesnému dávkování paliva se celý proces ještě zefektivní. První generace motorů 2.0 TSI a TFSI vyvinutá v roce 2005 byla přeplňovanou verzí motoru 2.0 FSI. Vyráběli 200 koní. (oproti 150 k u FSI) a spotřeboval v průměru jen o 2 litry paliva na 100 km více než originál.
V roce 2005 se objevily nejzajímavější motory rodiny TSI. Jednalo se o jednotky EA111 vybavené dvojitým kompresorem. Rootsův kompresor (kompresor s rotujícím pístem) a turbodmychadlo společně zvýšily účinnost přívodu vzduchu. Toto rozhodnutí umožnilo vyhnout se tzv. zpoždění turba, protože kompresor pracuje při nižších otáčkách motoru. Se zvyšujícími se otáčkami je ke kompresoru připojeno turbodmychadlo. Dvakrát přeplňované motory jsou tedy pružné, dobře akcelerují z nízkých otáček a mají plynulou křivku výkonu.

Konstrukční změnou, která se objevila u motorů TSI oproti FSI, byla výměna rozvodového řemene za řetěz.

Motory TSI, TFSI a FSI – typické závady, kterým motorům se vyhnout?

Díky mnoha inovativním řešením měly první generace motorů VW s přímým vstřikováním mnoho technických problémů. To platí zejména pro výše popsané motory s dvěma turbodmychadly, které nebyly dostatečně přepracovány, aby zvládly vyšší tepelné zatížení. Vyplatí se věnovat pozornost tomu, co je na jednotlivých motorech špatně. Díky tomu budete vědět, kterým autům se vyhnout a která by byla dobrou investicí, říká odborník Inter Cars.

motory FSI
jádro FSI způsobuje relativně málo problémů. co to znamená? Že při správné údržbě jsou celkem spolehlivé. Problémem je použití velmi vysoké recirkulace výfukových plynů, která způsobuje tvorbu karbonových usazenin v sání a hlavě. Z dlouhodobého hlediska to může vést k nesprávnému dávkování vzduchu, ucpání klapek nebo poškození některých snímačů.
Tomu však lze snadno předejít pouhým pravidelným používáním čisticích prostředků. Rozpouštějí uhlíkové usazeniny a umožňují vám je odstranit, a to i z hlavových kanálů. Cena takového produktu je několik desítek zlotých a stačí na několik použití. Měl by se užívat profylakticky každých 30-40 tis. km. Pokud se to zanedbá, pak nebude možné odstranit karbonové usazeniny bez demontáže a čištění sání vzduchu, což znamená mnohem vyšší náklady.

Motor TSI/TFSI s dvojitým přeplňováním
Na druhém konci zpráv o spolehlivosti jsou první motory EA111 s dvojitým přeplňováním. Vzhledem k vysoké hustotě výkonu (1,4 TSI měla 160 koní) byla zátěž a teplota velmi vysoká. Špatně navržené písty a kroužky to prostě nezvládly. V pístech byly díry a praskání, pravidelné problémy s těsněním hlavy válců a zadrháváním ventilů. To jsou velmi vážné nedostatky a znamenají, že je třeba se vyhnout dřívějším motorům TSI s dvojitým přeplňováním.
VW tyto jednotky postupem času modernizoval, aby byly odolnější. Výše uvedené problémy se vyskytly, ale mnohem méně často. Chcete-li zjistit, zda máte co do činění s opraveným enginem, musíte zkontrolovat jeho kód. Nachází se na nálepce, která se obvykle nachází v prohlubni pro rezervní pneumatiku nebo pod kobercem kufru. Repasované motory jsou označeny kódem začínajícím na CN a CT, například CTHD. První písmena dotčených kódů motoru jsou CA a CF.
Druhým, o něco méně významným nedostatkem motorů TSI byla nízká životnost rozvodového řetězu. To zpočátku způsobovalo problémy. Uživatelé, kteří věřili, že rozvodový řetěz nelze vyměnit, příznaky ignorovali. To vedlo k poruše systému variabilního časování ventilů. Na začátku výroby těchto motorů byla výměna řetězu také dost nákladná. V dnešní době díky zvýšené informovanosti mechaniků a dobré nabídce náhradních dílů na motory TSI již tento problém není tak výrazný. Prostě řetěz, stejně jako řemen, musí být vyměněn přibližně každých 90 000 km. km.

Motor TSI/TFSI s dvojitým přeplňováním – spalování oleje
Některé jednotky mají také problémy se spalováním oleje.
V roce 2012 byla představena druhá generace dvojitě přeplňovaných motorů s označením EA211. Vrátili jsme se k pohonu rozvodovým řemenem. Odpadly také problémy se zatížením a spotřebou oleje, takže auta s těmito motory by neměla nikoho odradit. Problém je v tom, že jednotky EA111 byly instalovány paralelně s EA211 již poměrně dlouho. , což znamená, že je někdy těžké okamžitě určit, o který motor máte co činit.
V případě základní jednotky 1.4 TSI je to podle zdvihového objemu snadno poznat, protože narostl z 1390 cm3. do 1395 cm3 Menší 1.2 TSI má stejný objem – 1197 cm3, ale motory EA211 jsou vizuálně snadno rozeznatelné. Pokud sháníte ojetý vůz, věnujte pozornost motorovému prostoru. Pokud je pouzdro vzduchového filtru na boku, jedná se o starší a vadnou verzi. U EA211 je vzduchový filtr umístěn před motorem, v jeho střední části. Obvykle nemá logo výrobce ani zkratku verze motoru. Objevuje se pouze v Audi, kde má tento motor označení TFSI. Tříválcová verze 1.0 TSI se vyráběla pouze jako EA211.
Za zmínku také stojí, že čtyřválcové jednotky TSI EA211 mohou být vybaveny systémem vypínání dvou válců při nižší zátěži, což může nevědomého řidiče překvapit. Motor se pak stává trochu hlasitějším a nepravidelným, což připomíná dvouválce.

Přeplňované motory TSI a TFSI.
Zjednodušené přeplňované motory EA111 byly méně spolehlivé než motory s dvojitým přeplňováním. Může dojít ke spálení oleje a rozvodový řetěz by měl být pravidelně vyměňován, ale riziko selhání pístu je mnohem nižší.
Některé větší verze, např. 3.0 TSI VR6 (EA837), jsou vybaveny pouze mechanickým kompresorem, ale nelze proti nim mít vážné výhrady.

Motory FSI a TSI/TFSI – stručný popis
Špatná pověst přeplňovaných motorů EA111 1.4 TSI s dvojitým přeplňováním způsobuje, že se mnoho řidičů vyhýbá všem vozům této značky s přímým vstřikováním benzínu. Jak vidíte výše, není to správné. Pokud budete při výběru svého vozu opatrní a koupíte správnou verzi motoru, nebudete mít velké riziko selhání.

Motory TSI do 1,4 Perfektně se hodí pro městské a kompaktní vozy, poskytuje dobrý výkon. Větší motory jako 2.0 TFSI (EA113, EA888), které jsou spolehlivé bez ohledu na generaci motoru, jsou extrémně výkonné. Aktuálně nejsilnější motor 2.0 TFSI instalovaný v Audi TTS má výkon 310 koní. Slabší verze 1.8 a 2.0 TSI mohou mít od 120 do 225 koní. (pro Audi A4) nebo až 275 koní. (VW Scirocco, Audi A8). Nejvýkonnějším motorem v rodině TFSI je 600 V4.0 o výkonu 8 koní instalovaný v Audi RS6. Kromě poruchového EA111 není třeba se koupě aut s takovými motory bát. Jedná se o vynikající moderní pohonné jednotky, které umožňují poměrně hospodárnou a dynamickou jízdu.

Jakmile byl vynalezen benzínový motor, konstruktéři neustále řešili otázku zvýšení jeho účinnosti. 20. století, jeho druhá polovina, byla v této oblasti ve znamení mnoha konstrukčních řešení.

V 90. letech 20. století japonští inženýři z firmy MITSUBISHI navrhli vybavit benzínové motory inovativním systémem vstřikování GDI (Gasoline Direct Injection – přímé vstřikování benzínu). Konstrukčním znakem systému je, že vstřikovač paliva je umístěn přímo ve spalovací komoře. Byl to však GDI, který se nerozšířil, protože provozní náklady byly poměrně vysoké a nárůst výkonu a účinnosti byl minimální. Následně byly takové systémy brány jako základ pro nové generace vstřikovacích systémů, dnes můžeme na moderních japonských autech pozorovat novou generaci systémů GDI. Motory FSI se objevily o něco později.

Co jsou motory FSI. Princip činnosti motoru FSI

V Evropě, na rozdíl od Japonska, se konstruktéři na začátku roku 2000 obrátili na podobný, ale v žádném případě ne stejný systém. Inženýři Volkswagenu začali provádět velké práce na tématu přímého vstřikování. Konstruktéři společnosti vzali v úvahu chyby japonských inženýrů návrhem systému přímého vstřikování FSI. Samotný název systému obsahuje jeho hlavní odlišnost od systému GDI. FSI-Fuel Stratified Injection – „vrstvené“ vstřikování paliva.

Strukturálně je systém podobný výše uvedenému GDI, ale inženýři Volkswagenu přidali plně elektronické řízení směsi vzduchu a paliva. To s sebou neslo komplikaci systému jako celku, ale nárůst výkonu a účinnosti takového motoru byl již solidních 15 %.

Rozdíly v motoru FSI z TSI, GDI a další

Dnes téměř všichni přední výrobci používají ve svých motorech systémy podobné FSI. Technologie každého výrobce má určité konstrukční rozdíly.

Řekněme, že systém TSI implikuje společné použití přímého vstřikování spolu s turbodmychadlem, TOYOTA používá systém D4-S, který kombinuje technologie distribuovaného a přímého vstřikování. MAZDA využívá technologii SKYACTIV, která kombinuje přímé vstřikování a vysoký kompresní poměr.

Krátký seznam jmen výrobců automobilů a systémů využívajících technologii přímého vstřikování.

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, Škoda, Audi – FSI, TSI;

Opel – přímý, SIDI (Spark Ignition Direct Injection); Honda – I-CDTI a dr.

Značky aut, kde se používají FSI

Technologie FSI byla vyvinuta inženýry VAG, v důsledku čehož se technologie FSI rozšířila na modely tohoto konkrétního výrobce. Motory vybavené systémem FSI byly instalovány do vozů AUDI, SEAT, Škoda a samozřejmě Volkswagen.

Výhody (klady) motorů FSI

Hlavní výhody motorů vybavených FSI jsou:

• Vysoká účinnost ve srovnání se standardními motory.
• Menší spotřeba paliva.
• Méně škodlivé emise.

Nevýhody (proti) motorů FSI

Špičková konstrukční technologie motoru FSI skutečně umožňuje získat vyšší výkon z motoru při současném snížení spotřeby paliva. Použití technologie FSI má ale i opačný efekt.

Faktem je, že motor vybavený technologií FSI je díky svým konstrukčním vlastnostem velmi náročný na kvalitu obsluhy a kvalitu paliva.

Motor FSI vyžaduje neustálou pozornost majitele vozu.

Předně kvůli umístění vstřikovače paliva přímo ve válci. Tento design je náchylný ke zvýšené kontaminaci. To zase způsobuje přerušení chodu motoru. Jako je obtížné startování, vynechávání zapalování, seřízení a zvýšená spotřeba paliva. V kritických případech to může způsobit nevratné následky, které v budoucnu povedou k drahým opravám.

Tomu lze předejít provedením preventivních opatření k čištění vstřikovačů. Vyjmutí vstřikovačů a jejich čištění na stole je samozřejmě poměrně nákladný proces. Samotný výrobce, koncern VAG, důrazně doporučuje použití speciálních aditiv do paliva pro čištění palivového systému motorů FSI. Každý samozřejmě dobře ví, že samotný výrobce přísady nevyrábí. A ty přísady, které se prodávají pod jeho značkou, jsou někdy velmi drahé. Majitelé aut by měli dbát na kvalitní produkty od renomovaných výrobců. Dnešní trh je přesycený různými automobilovými chemikáliemi.

Měli byste si vybrat skutečně potřebný, a hlavně kvalitní produkt, který vám po použití přinese skutečné výsledky.

Německá společnost LIQUI MOLY je lídrem ve výrobě automobilových chemikálií a aditiv. Sortiment palivových aditiv umožňuje vybrat si produkt pro řešení konkrétního problému. Majitelům vozů vybavených technologií FSI nabízí LIQUI MOLY speciální aditivum do paliva vyvinuté s ohledem na konstrukční vlastnosti motoru. Čistič systému přímého vstřikování paliva Direkt Injection Reiniger používá balíček detergentních aditiv, které fungují při zvýšených teplotách, odstraňuje všechny typické nečistoty z trysek vstřikovačů.

Výsledek čističe

Vezměte prosím na vědomí, že čističe systému vstřikování portů nejsou účinné u systémů s přímým vstřikováním.

Poruchy motoru FSI

Servis vstřikovačů s přímým vstřikováním bohužel není jediným problémem systému FSI. Faktem je, že konstrukce motoru je taková, že sací ventily jsou také vystaveny zvýšenému znečištění. Tento problém je závažnější a vyžaduje zásah kvalifikovaných mechaniků. Faktem je, že kvůli konstrukčním prvkům není možné ovlivnit usazeniny pomocí přísad. V tomto případě je nutná částečná demontáž motoru.

Prevence poruch motoru FSI

Obecně prevence pomáhá výrazně snížit množství znečištění a kvalitativně zvýšit životnost motoru. Použití aditiv umožňuje udržovat systém v čistotě, snížit množství znečištění a tím prodloužit životnost. V případě systémů FSI a podobně je třeba přijmout celou řadu opatření pro péči a údržbu.

Pro udržení čistoty vstřikovačů použijte: Direkt Injection Reiniger.

Pro čištění sacího traktu a zachování výkonu vzduchových tlumičů: Pro-Line Drosselklappen-Reiniger.

Pro odstranění vlhkosti z palivové nádrže: Fuel Protect

Pro zlepšení mazacích vlastností paliva a udržení nízkotlakých a vysokotlakých palivových čerpadel v provozuschopném stavu se doporučuje používat: Langzeit Injection Reiniger

Vyplatí se kupovat auta s motory FSI

Vozy vybavené systémem FSI přitahují majitele vozů svou dynamikou a účinností. Na druhou stranu však existuje mnoho negativních recenzí o provozu takových vozů. Jak ukazuje praxe, při správné péči a správném používání automobilových chemikálií se můžete vyhnout drahým investicím do oprav.

Celkový

VAG je společnost, která hledí do budoucnosti. Každý rok nabízí majitelům vozů nové modely vozů vybavené nejmodernějšími motory. A systém FSI byl nahrazen novým systémem TFSI. Má také své vlastní vlastnosti v provozu. A projekt vývoje motorů vybavených systémem FSI byl prozatím pozastaven.

Motory FSI a jejich vývoj jsou jednou z revolucí v automobilovém průmyslu. Mají velmi specifické a hmatatelné výhody. Ale nevýhodou jejich použití jsou drahé opravy (především vstřikovače). Aby se předešlo velkým nákladům a prodloužila se životnost motorů FSI a vstřikovačů v motorech FSI, měla by být prováděna preventivní údržba těchto systémů. Nejjednodušším a nejlevnějším způsobem, jak toho dosáhnout, je použití přísad do paliva.

VW AG: výňatek ze samostudia o motoru 2.0 TFSI