Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Профессиональный ремонт турбодизельных двигателей

Профессиональный ремонт турбодизельных двигателей

телефон:
+7 495 212-91-03
г. Москва
проезд Завода Серп и Молот, 5
c 10 до 20, кроме воскресенья

TDI Power — движущая сила

Густой черный дым из выхлопной трубы, грязная ветошь и неприятный запах — давно в прошлом. Дизельные моторы сегодня — это экономичность, чистота, высокая мощность и уникальные динамические характеристики, которые позволяют дизельным автомобилям TDI выигрывать не только «светофорные» гонки, но и престижные кольцевые, в числе которых «24 часа Ле Мана». Так в чем же прелесть современного дизельного мотора и чем он отличается от своих «древних» собратьев?

Начнем с истоков. Сам по себе дизельный мотор не такой уж и древний — патент на двигатель внутреннего сгорания с «воспламенением от сжатия» был получен немецким изобретателем Рудольфом Дизелем в 1893 году, то есть спустя 33 года после изобретения самого двигателя внутреннего сгорания, работавшего, кстати, не на бензине, а на газе. Суть изобретения Дизеля заключалась в том, что топливо воспламенялось не от искры, а вследствие высокой температуры воздуха в цилиндре. В разогретый посредством сжатия воздух подавалось дизельное топливо, которое самопроизвольно воспламенялось. Но изобретение Рудольфа Дизеля нашло применение не сразу, а первый экспериментальный двигатель и вовсе взорвался, чудом не убив собиравших его механиков. Однако работы не прекращались, и вскоре появились работоспособные установки, которыми заинтересовались во многих отраслях промышленности. Из-за огромных размеров и массы первые дизельные двигатели были стационарными, затем их стали использовать в судостроении, и лишь в 1924 году дизель был установлен на грузовые автомобили, работающие на «тяжелом топливе». При плотности 0,85 г/см3 дизтопливо действительно тяжелее бензина, плотность которого составляет 0,72-0,75 г/см3.

Пьезоинжекторы

Эти устройства впрыскивают четко дозированное количество топлива в цилиндры двигателя менее чем за 0,2 миллисекунды. Для сравнения: человеческому веку требуется 200 миллисекунд для того, чтобы моргнуть.

Литр на 100 км

История дизельных моторов Audi началась в 1980 году, когда под капотом Audi 80 появился атмосферный 54-сильный дизель объемом 1,6 литра. Затем инженеры и конструкторы компании взялись за решение самой сложной задачи: разработать компактный и мощный дизельный двигатель с прямым впрыском. В 1989 цель была достигнута и в производство запустили первый в мире турбодизельный двигатель, получивший обозначение TDI. Пятицилиндровый агрегат объемом 2,5 литра с турбонаддувом и промежуточным охлаждением нагнетаемого воздуха имел мощность 120 л.с. и обеспечивал крутящий момент 256 Нм при 2250 оборотах в минуту.

Турбодизельные двигатели сразу же начали пользоваться успехом. Новая на тот момент технология значительно опережала достижения конкурентов как по динамике езды, так и по расходу топлива.

Мощь, скорость, экономичность

Современные двигатели TDI практически ни в чем не уступают своим бензиновым собратьям. А в чем-то даже превосходят их.

Компания Audi доказала потрясающую экономичность первого TDI, организовав зрелищное путешествие, которое побило все рекорды экономии топлива. Автомобиль Audi 100 TDI проехал 4 814,4 километра по девяти европейским странам на одном топливном баке. При средней скорости 60,2 км/ч средний расход топлива составил всего лишь 1,76 л на 100 километров!

Как это работает

Процесс сгорания топлива в цилиндре дизельного мотора — это своего рода взрыв. Взрыв управляемый, высокоточный. Точность этого взрыва на многих моторах обеспечивается механическим устройством, именуемым топливным насосом высокого давления (ТНВД). Такие насосы, работая в паре с обычными пружинными форсунками, впрыскивают топливо в цилиндры под давлением 20-40 Бар.

Эволюция дизельных моторов в конце концов привела к тому, что ТНВД лишь создает давление в общей топливной магистрали, а моментом впрыска управляет электроника — механические форсунки уступили место пьезоэлектрическим. Такая система питания получила название Common Rail (в дословном переводе с английского — общая магистраль). А на некоторых моторах применяются еще и насос-форсунки. То есть давление в каждой форсунке, впрыскивающей топливо в цилиндр по команде электроники, создает свой маленький насос. Насос маленький, а давление большое — в современных моторах оно составляет уже 1600, а в некоторых и 2000 Бар. Зачем конструкторы постоянно увеличивают давление впрыска топлива? Все дело в том, что в дизельном моторе процесс образования смеси очень короткий — при частоте вращения коленчатого вала 2000 об/мин на перемешивание топлива с воздухом отводится всего 3-4 миллисекунды, а с повышением частоты вращения это время становится еще меньше.

За такой короткий период приготовить однородную смесь топлива с воздухом можно, только увеличив давление впрыска. К тому же при низком давлении топливо будет сгорать не полностью, уменьшая эффективность работы и увеличивая количество вредных выбросов.

Common Rail

Новые материалы и электронное управление обеспечивают прогресс в таких областях, как динамика, плавность и тишина работы, расход топлива и снижение вредных выбросов.

Прогресс дизельных двигателей сегодня преследует две основные цели: увеличение мощности и уменьшение токсичности. Все современные легковые дизели TDI от Audi сегодня имеют турбонаддув (самый эффективный способ увеличения мощности) и Common Rail. Без этих систем просто невозможно обеспечить соответствие дизельного двигателя жестким нормам токсичности. Так же как невозможно создать карбюраторный бензи- новый мотор, который удовлетворял бы строгим нормам Евро 4.

Однако для российского рынка введение жестких европейских норм токсичности обернулось тем, что ряд фирм наложили вето на поставку дизельных автомобилей в Россию. Дело в том, что современные дизельные моторы, удовлетворяющие новым экологическим нормам, предъявляют повышенные требования к качеству топлива. И больше всего нареканий вызывает содержание серы.

Быстрее мгновения

Лепестки хищного растения дионея способны захлопнуться менее чем за полсекунды, которых хватает для того, чтобы поймать муху. Надувная подушка безопасности полностью раскрывается всего лишь за 20 миллисекунд. Но даже этот краткий миг чересчур долог для разработчиков дизельных двигателей компании Audi. В двигателе 3,0 TDI топливо впрыскивается в каждый из шести его цилиндров менее чем за 0,2 миллисекунды.

Серный вопрос

В России сейчас допускается использование дизтоплива с содержанием серы 0,05%, а по европейским нормам ее в топливе должно быть на порядок меньше — не более 0,005%! Чем же так опасна сера? Прежде всего, тем, что после сгорания оксиды серы соединяются с водой и образуют серную и сернистую кислоту. Ущерб экологии налицо. К тому же сера снижает эффективность работы каталитического нейтрализатора.

Однако все больше нефтеперерабатывающих компаний переходят на выпуск дизельного топлива, удовлетворяющего нормам Евро 4. Партнером Audi Russia с 2008 года стала российская компания «Лукойл». На сегодняшний день дизельное топливо производства «Лукойл» — самое современное в России, соответствующее европейскому стандарту ЕN-590 версии 2004 года (Евро-4). Это значит, что серы в таком топливе не более 0,005%, а цетановое число не ниже 51 единицы.

Цетановое число — обратный аналог октанового числа для бензина. Чем оно выше, тем больше склонность топлива к самовоспламенению или детонации, которая, в отличие от бензинового мотора, не только не вредна, но просто необходима для нормальной работы дизельного двигателя.

Еще одна проблема — повышенная вязкость дизельного топлива при низкой температуре. Все видели, как в мороз на обочине стоит КамАЗ, под которым ползает водитель с паяльной лампой. Заправился летней соляркой. Дело в том, что зимой использовать летнее топливо рискованно — температура в любой момент может опуститься ниже «критической отметки». И тогда попытки запуска могут привести к выходу из строя топливной аппаратуры, которая не может долго работать «всухую». В состав дизельного топлива «Лукойл» входят компоненты, улучшающие низкотемпературные свойства топлива. А смена топлива на сети заправок в соответствии с сезоном строго контролируется.

Впрочем, зимний запуск дизельного автомобиля можно облегчить, установив предпусковой подогреватель. Он предлагается в качестве опции почти на все модели Audi. Компания Audi, которая одной из первых начала официальные поставки дизельных легковых автомобилей на российский рынок, делает их все привлекательнее для покупателя.

Так, в прошлом году межсервисный интервал для дизельных автомобилей Audi TDI был увеличен. Теперь он составляет, как и для бензиновых версий, 15000 км. Да и выходные характеристики дизельных Audi порой даже лучше, чем бензиновых. Так, дизельный Audi Q7 4,2 TDI разгоняется до 100 км/ч на секунду быстрее, чем бензиновый Audi Q7 4,2 FSI (6,4 с против 7,4 с). При этом средний расход топлива у дизельной модификации почти на два с половиной литра меньше. А в 2008 году под капотом Audi Q7 появился новейший шестилитровый турбодизель V12 TDI — первый в мире двенадцатицилиндровый турбодизель под капотом легкового автомобиля. Мощность — 500 л.с., крутящий момент — 1000 Нм!

Читать еще:  Выносные датчик температуры двигателя ваз

TDI: проверено Ле Маном

Болиды Audi R10 лидируют на самых сложных трассах. Технологии спортивных побед теперь доступны и «гражданским» автомобилям.

Похоже, что в скором времени доля дизельных автомобилей на отечественном рынке будет расти. Медленно, но верно Россия ужесточает нормы токсичности, что неизбежно приведет к законодательному улучшению качества дизельного топлива. В этом году вступили в силу нормы Евро 3, в 2010 году нас ждет Евро 4. Да и постоянное удорожание бензина подталкивает покупателей к выбору дизельного автомобиля. Европа этот выбор сделала — там доля дизельных машин давно перевалила за 50%.

Дизельный автосервис Ауди и Фольксваген TDI Service Russia за опыт работы хорошо знает все возможные проблемы этих моторов. Если вы собираетесь приобрести любой дизельный мотор TDI — посмотрите нашу статью с «советами по эксплуатации турбодизелей».

Двигатель 2.0 TDI (BKD, BMP, AZV)

Характеристики двигателей 2.0 TDI

ПроизводствоVolkswagen
Марка двигателя2.0 TDI
Годы выпуска2003-2011
Материал блока цилиндровчугун
Тип двигателядизельный
Конфигурациярядный
Количество цилиндров4
Клапанов на цилиндр4
2
Ход поршня, мм95.5
Диаметр цилиндра, мм81
Степень сжатия18.5
Объем двигателя, куб.см1968
Мощность двигателя, л.с./об.мин69/4200
75/4200
136/4000
140/4000
170/4200
Крутящий момент, Нм/об.мин140/2200-2400
140/2200-2400
320/1750-2500
320/1750-2500
350/1750-2500
Экологические нормыЕвро 3
Евро 4
ТурбокомпрессорGarrett GT1646V
Garrett GT1749VA
Garrett GT1749VC
BorgWarner BV39
BorgWarner BV43
Вес двигателя, кг
Расход топлива, л/100 км (для Golf 5)
— город
— трасса
— смешан.
6.9
4.7
5.5
Расход масла, гр./1000 кмдо 500
Масло в двигатель5W-30
5W-40
Сколько масла в двигателе, л3.8
Замена масла проводится, км15000
(лучше 7500)
Рабочая температура двигателя, град.
Ресурс двигателя, тыс. км
— по данным завода
— на практике

400+
Тюнинг, л.с.
— потенциал
— без потери ресурса

Двигатель устанавливалсяVW Caddy
Volkswagen Golf
VW Jetta
Volkswagen Passat
Audi A3
Audi A4
Audi A6
Skoda Octavia
Skoda Superb
Volkswagen Sharan
SEAT Alhambra
SEAT Altea
SEAT Leon
SEAT Toledo

Надежность, проблемы и ремонт Фольксваген 2.0 TDI

Двухлитровый четырехцилиндровый дизельный двигатель серии ЕА188 пошел в производство в 2003 году и для его создания использовали 1.9 TDI 130 л.с. того же семейства ЕА188. Здесь был увеличен диаметр цилиндров с 79.5 до 81 мм, что позволило получить лишние 100 куб. см рабочего объема и достигнуть круглой цифры в 2.0 литра.

Этот мотор получил совершенно другую головку с двумя распредвалами и с 16-ю клапанами. Диаметр впускных клапанов 29.4 мм, выпускных клапанов 25.5 мм, толщина ножки 6 мм.
Распредвалы вращаются от ремня ГРМ, который необходимо менять каждые 120 тыс. км. Как и на 1.9 TDI, здесь используются насос форсунки, поэтому моторы этой серии называют 2.0 TDI PD (Pumpe-Düse).
На таких моторах установлена турбина Garrett GT1749VA.
Эти двигатели развивают 140 л.с. и имеют множество обозначений. О них мы упомянули ниже.

В 2005 году была выпущена более мощная модификация, которая довольно сильно отличается: здесь установлен усиленный коленвал, новые поршни, на продольных моторах стоят балансирные валы, была переработанная головка, где улучшили охлаждение, изменили седла клапанов, поставили клапаны с плоскими тарелками, новые пьезофорсунки, свечи, а ГБЦ накрыли измененной крышкой. На таких двс установлен сажевый фильтр и свой клапан EGR.
Здесь применяется турбина Garrett GT1749VC.
Все эти модификации дали возможность получить 170 л.с.

Кроме 16-ти клапанных версий выпускали и 8-клапанные с одним распредвалом. Такие двигатели оснащались балансирными валами и турбиной Garrett GT1646V. Они развивают мощность в 140 л.с.

Начиная с 2007 года, все эти моторы заменялись на 2.0 TDI с common rail серии EA189.

Модификации двигателей 2.0 TDI

1. AZV (2003 — 2010) — первая версия с DOHC головкой и с турбиной Garrett GT1749VA. Мощность мотора 136 л.с.
2. BKD (2003 — 2011) — такой же AZV с другой прошивкой. Мощность увеличена до 140 л.с.
3. BLB (2004 — 2005) — продольный вариант BKD с балансирными валами.
4. BRE (2005 — 2008) — замена BLB с другим масляным радиатором и прочими мелочами.
5. BKP (2005 — 2008) — аналог BRE для Passat с пьезофорсунками.
6. BMN (2005 — 2009) — поперечная версия на 170 л.с.
7. BMR (2006 — 2008) — версия на 170 л.с. для Passat.
8. BRD (2006 — 2008) — аналог BMN с турбиной BV43.
9. BMM (2005 — 2010) — мотор с 8-клапанной SOHC головкой и с сажевым фильтром. Мощность 140 л.с.
10. BMP (2005 — 2010) — аналог BMM с балансирными валами.
11. BMA (2005 — 2009) — 8-ми клапанный вариант с турбиной Garrett GT1749VA для Passat на 136 л.с.
12. BRT (2005 — 2010) — аналог BMA с турбиной BV39 для VW Sharan и Seat Alhambra. Мощность 140 л.с.
13. BGW (2003 — 2005) — двигатель с SOHC головкой и турбиной GT1749VA для VW Passat B5.5 с МКПП. Мощность движка 136 л.с.
14. BHW (2003 — 2005) — аналог BGW для АКПП.
15. BDJ (2003 — 2010) — 8-клапанная атмосферная версия для Volkswagen Caddy под Евро-3.
16. BST (2003 — 2010) — аналог BDJ под Евро-4. Стоял на Фольксваген Кадди.
17. BDK (2004 — 2008) — атмосферная версия с SOHC головкой для Golf 5. Мощность 75 л.с.
18. BSS (2005 — 2008) — турбодизель с SOHC головкой, с турбиной Garrett GT1749VA и с сажевым фильтром. Встречается мотор только на Skoda Superb.
19. BPW (2004 — 2009) — 8-ми клапанный вариант для Audi A4 с турбиной GT1749VA.

Проблемы и надежность 2.0 TDI

1. Износ шестигранника привода масляного насоса. Примерно каждые 150-200 тыс. км происходит износ граней шестигранника, затем, падает давление масла и мотор приходит в негодность. Выход один — заранее менять шестигранник на новый каждые 150-200 тыс. км
2. Увеличение уровня масла. Это может показаться странным, но нужно смотреть в сторону сажевого фильтра, скорей всего проблема в нем. Если это не поможет, то проверяйте форсунки.
3. Потеря тяги, передув. Скорей всего у вас проблемы с заклинившей геометрией турбины. Проверяйте, ремонтируйте или сэкономьте время и купите рабочую турбину.

Моторы на 170 лошадей имели проблемы с форсунками в начале производства и проводились акции по их замене. Несмотря все на это, моторы 2.0 TDI PD очень даже надежны и при адекватном регулярном обслуживании, имеют очень большой ресурс, они ходят 400-500 тыс. км и больше.

Тюнинг двигателей 2.0 TDI

Чип-тюнинг

Все эти двигатели легко поддаются чип-тюнингу, что позволяет существенно увеличить мощность. Моторы с отдачей в 136 л.с. и 140 л.с. можно одной прошивкой Stage 1 раскачать до 180 л.с. и до 400 Нм крутящего момента. Установив даунпайп и прошив на Stage 2, можно снять еще 10 л.с. и 10 Нм момента. Дальше нужно менять турбину на гибрид или более крупную.
Движки 2.0 TDI на 170 л.с. легко чипуются на 200 л.с., а с даунпайпом и прошивкой Stage 2, можно даже немного перешагнуть отметку в 200 л.с. и получить крутящий момент около 430 Нм.
По аналогии с тюнингом 1.9 TDI, вы можете заменить свою турбину на Garrett GTB2260VK, но потребуется изготовить под нее свой коллектор, поставить хороший выхлоп на 76 мм трубе, большой фронтальный интеркулер, более производительные форсунки и настроить все это. Такая турбина может надуть 300 л.с.

«Проходной» объем, «одноразовый» блок и «оптимизированная» конструкция. Что стоит знать о современном дизеле 1.4 TDI?

Наш читатель спрашивает о технических особенностях не очень пока распространенных у нас моторов 1.4 TDI серии EA288. Отвечаем.

«Присматриваюсь к компактному универсалу Skoda Fabia III 2015-2018 г.в. Из тех машин, что присутствуют в объявлениях с указанным годом выпуска, почти все с 3-цилиндровым дизельным мотором 1.4 TDI. С потребительской точки зрения мотор очень интересный: заявленный расход топлива в городе – 4 л, приемлемая динамика – 10,2 секунды до 100 км/ч.

Но смущает отсутствие информации по опыту эксплуатации этих моторов у нас. Не могли бы вы осветить эту тему? Хотелось бы подробно узнать о технических особенностях моторов 1.4 TDI серии EA288, их ресурсе и рисках, которые грозят не первому владельцу авто с этим мотором, при условии что машина приобретается с пробегом около 150 тыс. км и выше».

Читать еще:  Давление при детонации двигателя

Проблемы еще впереди?

Двигатель 1.4 TDI семейства ЕА288 был представлен осенью 2014 года. Располагая отдачей 75-105 л.с. и 210-250 Нм, он явился заменой мотора 1.2 TDI и отчасти заместил 1,6-литровый двигатель (его маломощные версии). Соответственно он стал основным дизелем для малолитражек VW Polo, Skoda Fabia, Seat Ibiza и Audi A1. Тем не менее белорусским автолюбителям и, что важнее, местным мастерам этот двигатель знаком еще мало: выпускается относительно недолго, ставится на не самые распространенные на нашем рынке модели, так что подтвержденной практикой информации действительно немного.

Официальных данных о ресурсе, естественно, нет, но по некоторым оценкам он составляет 270-300 тыс. км, хотя все это, конечно, относительно. Судя по отзывам европейских владельцев, до 200 тыс. км серьезных неприятностей не случалось (правда, надо понимать, что такого пробега достигли лишь самые ранние экземпляры, имеющие ежегодные пробеги 40-50 тыс. км, что подразумевает в основном трассовые режимы эксплуатации).

Из уже известных характерных проблем стоит отметить выход из строя водяного насоса на пробегах 30-60 тыс. км, что приводило к перегреву. Это актуально для экземпляров ранних лет выпуска, тогда как поздние версии получили модернизированную помпу. Также отмечены редкие случаи проблем с EGR, но это больше характерно для машин с большим количеством коротких городских поездок.

В остальном пока без нареканий. Но повторимся: двигатель еще свежий, пробеги небольшие, и этого для получения объективной картины пока явно недостаточно. Возможно, изучение конструкции что-то подскажет?

Прежний 1.4 TDI с индексом ЕА188 (чугунный блок, насос-форсунки), построенный на базе 1,9-литрового мотора, в свое время отметился рядом неприятностей помимо высокой вибронагруженности. Самыми неприятными оказались проблемы с растягивающейся цепью привода балансирного механизма и масляного насоса, неудачное крепление топливных форсунок и текущий топливный насос. Вероятность появления этих проблем при пробегах свыше 150-200 тыс. км достаточно высока.

Нюансы работы

Что же, новый двигатель их точно лишен в силу совершенно иной конструкции. Так, балансирный модуль имеет шестеренчатый привод, топливная система теперь Common Rail, стало быть, насос и форсунки сейчас совершенно другие. Впрочем, обо всем по порядку.

1,4-литровый TDI относится к семейству модульных дизельный двигателей MDB (Modularer Dieselbaukasten). Но в отличие от ближайшего «родственника», 4-цилиндрового 1.6 TDI, он 3-цилиндровый, у него не чугунный, а литой алюминиевый блок из сплава AlSiCu3 с тонкостенными гильзами. Звучит не очень «ремонтопригодно», зато алюминиевые поршни в области колец охлаждаются маслом от специальных форсунок.

Балансирный вал интегрирован в комбинированный модуль, куда также включены масляный и вакуумный насосы. Получилось компактно, но опять же может быть недешево в случае ремонта. Зато привод шестеренчатый, и это неплохо: цепь на старом моторе со временем растягивается.

А вот привод ГРМ ременный (на этот ремень «завязаны» выпускной клапан распредвала, ТНВД и насос охлаждающей жидкости). Головка блока цилиндров, как и на 1,6-литровом двигателе, с двумя верхними распредвалами и четырьмя клапанами на цилиндр. Тепловые зазоры регулируются гидрокомпенсаторами, фазы газораспределения нерегулируемые.

Также двигатель оснащен жидкостным интеркулером в системе наддува и турбиной с регулируемой вакуумом геометрией лопастей. Стоит отметить, что подшипники турбины смазываются и охлаждаются масляным контуром двигателя. Пока к работе турбокомпрессора нареканий не возникало, но можно предположить, что его ресурс во многом зависит от качества применяемого масла (прописано VW 507.00, 5W-30).

В двигателе применена двухконтурная (высокое и низкое давление) система рециркуляции выхлопных газов. Повторимся, что проблемы с EGR на возрастных машинах весьма вероятны, тем более что первые «звоночки» от европейских владельцев уже есть. Соответственно при преимущественно городской эксплуатации, использовании масла, не соответствующего рекомендациям производителя, возрастает риск возникновения проблем с сажевым фильтром.

Топливная система Common Rail – Delphi DFS 1.20 с рабочим давлением 2000 бар. Использование электромагнитных форсунок можно считать плюсом: как минимум они не столь чувствительны к качеству топлива и не столь дороги, как пьезоэлементы. И, как показывает практика, надежность этой системы на данный момент не вызывает нареканий.

Наш вердикт

Судя по описанию конструкции, двигатель должен быть избавлен от проблем «старого» 1.4 TDI. Плюсом также является принадлежность к семейству MDB: во-первых, есть общие компоненты с более распространенным у нас 1.6 TDI, во-вторых, с ним-то наши сервисмены точно лучше знакомы.

Недостатки же в том, что двигатель 3-цилиндровый, что является проблемой с точки зрения вибронагруженности (даже несмотря на наличие балансирного вала), малораспространенный. Как скажется на реальном ресурсе алюминиевый блок – тоже хороший вопрос. Особенно с учетом того, что б/у моторы на «вторичке» пока представлены в очень малых количествах, их стоимость – порядка 1600$ за агрегат со всем навесным.

Судя по всему, до 200 тыс. км вероятность возникновения серьезных проблем минимальна (при условии соответствующего обслуживания и не убойной эксплуатации). А вот дальше – лотерея. Собственно как и со всеми современными моторами. Так что совет здесь банален: ищите автомобиль с небольшим, но главное – реальным пробегом и подтвержденной сервисной историей. Это куда важнее конструктивных особенностей и репутации двигателя.

Горячие «сердца». Двигатели в базе объявлений Автобизнеса

Турбонаддув двигателя TDI

Дизельный двигатель TDI (аббревиатура расшифровывается как Turbocharged Direct Injection) – детище инженеров автомобильного концерна Volkswagen, работа над созданием которого началась в 70-х годах ХХ ст. Само название TDI – защищенная патентом торговая марка, на которую у концерна есть исключительные права, а значит, происхождение двигателя по такой надписи можно определить безошибочно.

Подобные силовые агрегаты устанавливаются на весь дочерний ряд немецкого автомобильного гиганта, будь то легковые автомобили, грузовики, джипы, микроавтобусы. Также TDI-двигателями располагают некоторые модели какое-то время сотрудничал. Разберемся подробнее, что такое TDI двигатель? В чем его плюсы и так ли он надежен и перспективен?

Топливный впрыск в моторах TDI

На ранних этапах развития дизельных ДВС давление в системе, которая предполагает наличие ТНВД в связке с простыми механическими форсунками, составляло всего 20-40 Бар. Современный дизель имеет давление на минимальной отметке в 1600 Бар и выше. Тенденция к увеличению давления впрыска топлива связана с тем, что дизельные двигатели отличаются очень коротким временем, которое отводится на процесс смесеобразования.

Если коленвал вращается на 2000 об/мин, тогда на смешивание порции дизтоплива с воздухом выделяется всего 3-4 миллисекунды. Увеличение частоты вращения коленчатого вала еще более сокращает этот временной отрезок. Также приготовление однородной топливно-воздушной смеси становится возможным только благодаря увеличению давления впрыска. В случае с низким давлением топливная смесь будет некачественной, процесс сгорания отличается низкой эффективностью. Результатом становится повышение токсичности выхлопа дизеля и низкий КПД.

Ранее за топливный впрыск на дизеле отвечал ТНВД, который работает в паре с механическими форсунками, сегодня на дизельные моторы ставятся системы Common Rail. Так как процесс горения в дизеле является взрывом от контакта порции солярки с разогретым на такте сжатия воздухом, то время впрыска очень ограничено.

ТНВД в современном дизеле попросту создает давление в общей магистрали, а пьезоинжекторы (пьезоэлектрические форсунки) TDI способны впрыскивать четко определенное количество дизтоплива в цилиндры дизельного двигателя за очень короткий промежуток времени (менее чем за 0,2 миллисекунды) по команде ЭБУ.

Также в отдельных конструкциях систем питания дизельных ДВС можно встретить так называемые насос-форсунки. Это означает, что каждая инжекторная форсунка оборудована собственным насосом высокого давления. Получается, развитие дизельных технологий сегодня сводится к увеличению давления впрыска и максимальной эффективности работы системы турбонаддува. Так удается решить главные задачи: увеличить мощность и снизить уровень токсичности отработавших газов.

Рекомендуем: Как повысить мощность двигателя и зачем это нужно

Надежность дизельных TDI

Установка турбонаддува позволила дизельному двигателю развивать большую мощность, а также увеличился КПД дизеля. Что касается моторов TDI, то данные двигатели являются достаточно надежными при условии правильной эксплуатации. Наиболее сильно на исправность этих ДВС влияет качество топлива и своевременное обслуживание. При должном уходе сам мотор может оказаться даже «миллионником».

Слабым местом TDI считаются форсунки и турбокомпрессор. Ресурс форсунок напрямую зависит от качества дизтоплива и общего состояния системы питания дизельного TDI. Срок службы турбины может варьироваться, средний показатель ресурса составляет 120-160 тыс. км.

Общая оценка преимуществ TDI

Среди выявленных достоинств силовой установки образца Turbocharged Direct Injection нельзя не обратить внимания на следующее:

  • мощность;
  • экономичность;
  • компактность;
  • экологичность.

Этот набор определился не сразу и даже не после появления на рынке в 1980 г. Audi 80 с TDI под капотом, а лишь после многочисленных доработок и улучшений, что привело к запуску в серию в 1989 г. нового мощного турбодизеля, во многом не уступающего бензиновым агрегатам.

Читать еще:  Акцент характеристики объем двигателя

Специалисты признают, что TDI – один из лучших современных дизелей, эффективность которого определяется исходя из соотношения исходной мощности и крутящего момента на единицу объема цилиндра и расходованного топлива.

Особенности и преимущества

Первым делом автолюбителей интересует, что же это такое двигатель TDI и как расшифровывается используемая аббревиатура. На самом деле не сложно разобраться в том, что означает TDI и в чём суть этого мотора, если взглянуть на полное название. Полная расшифровка звучит как Turbocharged Direct Injection.

Подобные движки можно встретить не только среди модельного ряда WAG. Есть ряд автомобилей, где в качестве мотора выступает двигатель TDI. Это продукты компаний, с которыми сотрудничает Volkswagen.

Важно заметить, что сама аббревиатура TDI является запатентованной торговой маркой. WAG обладает эксклюзивными правами на неё. Это позволяет без каких-либо опасений покупать автомобиль и быть при этом уверенным, что двигатель принадлежит именно WAG.

Когда Audi вошла в состав WAG, автоконцерн Volkswagen очень быстро выбился в лидеры среди лучших производителей дизельных силовых установок. Используемые инновационные решения и новые технологии позволили получить огромный список преимуществ и привилегий. При этом главными достоинствами турбодизелей TDI считаются:

  • незначительная шумность во время работы;
  • превосходные показатели по крутящему моменту;
  • небольшой расход;
  • низкий уровень токсичности выделяемого выхлопа.

Хотя дизельные двигатели TDI обладают весомыми преимуществами по сравнению с конкурентами, наиболее весомыми называют прекрасный коэффициент полезного действия и экономичность. Эти два фактора предопределили успех проекта.

Подобных характеристик во многом удалось добиться за счёт более высокого давления впрыска. Если сравнивать с аналогами, у которых этот показатель находится на уровне 1350 бар и не выше, то TDI выдаёт 2050 бар.

В двигателе реализована система, в которой инжектор объединили с топливным насосом. Это позволяет контролировать все процессы впрыска горючего. Подобное нововведение позволило добиться высоких показателей крутящего момента с одновременной плавной работой в разных режимах.

Особая система подачи горючего обеспечивает равномерное и деликатное сжигание топлива, тем самым снижаются до минимума ударные нагрузки. Это привело уже к появлению другого преимущества в виде тихой работы и снижения уровня токсичности выхлопного газа.

Важным шагом для повышения эффективности работы дизеля стало внедрение аккумуляторной системы подачи, то есть Common Rail. С её помощью удалось избавиться от зависимости механизма впрыска от того, какой текущий угол поворота коленчатого вала и рабочий режим мотора. Тем самым были созданы условия для впрыска горючего в рабочие цилиндры под воздействием высокого давления даже тогда, когда мотор работает при минимальных нагрузках.

Несмотря на то, что аккумуляторная система подачи топлива не уступает традиционным системам по ремонтопригодности, а местами её превосходит, тут крайне важно использовать максимально качественное горючее. То есть TDI лучше заправлять на проверенных АЗС.

Можно выделить несколько технологических особенностей этих двигателей, которые выделяют их на фоне конкурентов и позволяют говорить о некоторых уникальных, нестандартных или нетипичных решениях.

  1. Поскольку инжектор объединили с топливным насосом, система позволяет всесторонне контролировать механизм впрыска горючего. В итоге это привело к повышению крутящего момента, плавности и эластичности хода вне зависимости от текущего режима работы двигателя.
  2. Когда в двигателе происходит процесс сгорания солярки, это не сопровождается серьёзными ударными нагрузками, что происходит на многих аналогах. Тем самым удаётся обеспечить низкий уровень шума в работе силового агрегата.
  3. TDI характеризуются очень низкой концентрацией оксида азота в вырабатываемом выхлопе. Это объясняет достаточно адекватный уровень токсичности, чего многие другие дизельные моторы добиться не могут. Среди конкурентов именно TDI заслуженно и справедливо считается самым экологичным.

Подобные особенности выводят двигатель на лидирующие позиции. Это очень востребованный на рынке мотор, который во многом оправдывает свою стоимость.

По цене это не самый доступный дизельный двигатель. Потому фактор стоимости иногда отпугивает потенциальных покупателей. Чтобы убедиться в справедливости и правильности своего выбора, следует дополнительно изучить мотор и обязательно познакомиться с его потенциальными неисправностями.

Если подводить какой-то итог, то TDI справедливо можно назвать мощными, бесшумными, экологичными моторами, которые минимально загрязняют окружающую среду. Не удивительно, что в Европе наблюдается повышенный спрос на автомобили, оснащённые такими моторами.

Особенности

Главная особенность – это турбина, которой оснащается двигатель TDI. механизм, который обеспечивает принудительную подачу воздуха, увеличивая тем самым крутящий момент и мощность мотора. Но в отличие от других двигателей, 2.0 TDI имеет особую конструкцию турбины – с изменяемой геометрией. Чем она отличается от обычных компрессоров? Такая конструкция позволяет регулировать величину и направление потока отработавших газов. Это дает существенный прирост в мощности и высокую топливную экономичность. Так, с двух литров объема можно получить до 170 лошадиных сил мощности. А благодаря системе непосредственного впрыска расход топлива составляет порядка 5,5 литра в смешанном цикле.

Некоторые двигатели TDI в «Фольксвагене» оснащаются турбиной типа VNT.

Данная аббревиатура означает, что это компрессор с переменным соплом. Поставщиком таких турбин для «Фольксвагена» является «Гаррет». Конструкция данного узла предполагает наличие:

  • Вакуумного привода.
  • Механизма управления.
  • Направляющих лопаток.

Последние созданы для изменения скорости потока отработавших газов. Это происходит за счет корректировки величины сечения канала. Так, лопатки могут проворачиваться вокруг своей оси на определенный угол. Это действие производится при помощи механизма управления. Он состоит из рычага и кольца. Срабатывание механизма обеспечивает вакуумный привод. Именно он воздействует на рычаг через специальную тягу. Вакуумный привод оснащен клапаном ограничения давления наддува. Он подключен к электронной системе управления двигателем. Механизм срабатывает от величины давления наддува и температуры воздуха на впуске.

Классификации

По источнику энергии

Двигатели могут использовать следующие типы источников энергии:

  • электрические; постоянного тока (электродвигатель постоянного тока);
  • переменного тока (синхронные и асинхронные);
  • электростатические;
  • химические;
  • ядерные;
  • гравитационные;
  • пневматические;
  • гидравлические;
  • лазерные.

    По типам движения

    Получаемую энергию двигатели могут преобразовывать к следующим типам движения:

    • вращательное движение твёрдых тел;
    • поступательное движение твёрдых тел;
    • возвратно-поступательное движение твёрдых тел;
    • движение реактивной струи;
    • другие виды движения.

    Электродвигатели, обеспечивающие поступательное и/или возвратно-поступательное движение твёрдого тела;

    • линейные;
    • индукционные;
    • пьезоэлектрические.

    Некоторые типы электроракетных двигателей:

    • ионные двигатели;
    • стационарные плазменные двигатели;
    • двигатели с анодным слоем;
    • радиоионизационные двигатели;
    • коллоидные двигатели;
    • электромагнитные двигатели и др.

    По устройству

    Двигатели внешнего сгорания — класс двигателей, где источник тепла или процесс сгорания топлива отделены от рабочего тела:

    • поршневые паровые двигатели;
    • паровые турбины;
    • двигатели Стирлинга;
    • паровой двигатель.

    Двигатели внутреннего сгорания — класс двигателей, у которых образование рабочего тела и подвод к нему тепла объединены в одном процессе и происходят в одном технологическом объёме:

    • двигатели с герметично запираемыми рабочими камерами (поршневые и роторные ДВС);
    • двигатели с камерами, откуда рабочее тело имеет свободный выход в атмосферу (газовые турбины).

    По типу движения главного рабочего органа ДВС с запираемыми рабочими камерами делятся на ДВС с возвратно-поступательным движением (поршневые) (делятся на тронковые и крецкопфные) и ДВС с вращательным движением (роторные), которые по видам вращательного движения делятся на 7 различных типов конструкций. По типу поджига рабочей смеси ДВС с герметично запираемыми камерами делятся на двигатели с принудительным электрическим поджиганием (калильным или искровым) и двигатели с зажиганием рабочей смеси от сжатия (дизель).

    По типу смесеобразования ДВС делятся на: с внешним смесеобразованием (карбюраторные) и с непосредственным впрыском топлива в цилиндры или впускной коллектор (инжекторные). По типу применяемого топлива различают ДВС работающие на бензине, сжиженном или сжатом природном газе, на спирте (метаноле) и пр.

    Реактивные двигатели
    • прямоточные реактивные (ПВРД);
    • пульсирующие реактивные (ПуВРД);
    • газотурбинные двигатели: турбореактивные (ТРД);
    • двухконтурные (ТРДД);
    • турбовинтовые (ТВД);
    • турбовинтовентиляторные ТВВД;
    Ракетные двигатели
    • жидкостные ракетные двигатели;
    • твердотопливные ракетные двигатели;
    • ядерные ракетные двигатели;
    • некоторые типы электроракетных двигателей.

    По применению

    В связи с принципиально различными требованиями к двигателю в зависимости от его назначения, двигатели идентичные по принципу действия, могут называться «корабельными», «авиационными», «автомобильными» и тому подобными.

    Категория «Двигатели» в патентоведении одна из наиболее активно пополняемых. В год по всему миру подаётся от 20 до 50 заявок в этом классе. Часть из них отличаются принципиальной новизной, часть — новым соотношением известных элементов. Новые же по конструкции двигатели появляются очень редко.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector