Двигатели Volkswagen TSI: компактная мощь

На минувшей неделе на Дмитровском автополигоне компания Volkswagen провела презентацию своего нового турбированного двигателя объемом 1,4 л мощностью 140 л.с. и 170 л.с., получившего название TSI.

При разработке нового силового агрегата за основу был взят двигатель 1,4 л и 1,6 л FSI с цепным приводом ГРМ. Главной особенностью двигателя TSI является концепция, получившая название Downsizing. Она заключается в комбинации непосредственного впрыска и двойного наддува, за счет чего удалось превзойти мощность двигателей с большим объемом при довольно внушительном снижении расхода топлива. По сути, двигатель 1,4 TSI является первым в мире бензиновым силовым агрегатом с непосредственным впрыском топлива и двойным нагнетателем.    

Двойной наддув с применением подключаемого компрессора и турбокомпрессора позволяет достичь крутящего момента 240 (220) Нм при 1750 (1500) об/мин для рядных 4-цилиндровых двигателей объемом 1,6 и 1,4 литра соотвественно.

Исходя из положения педали газа, система регулирования давления наддува Volkswagen определяет, достаточно ли давление, создаваемое турбокомпрессором, или необходимо подключение механического компрессора. За счет этого достигается практически идеальная эластичность двигателя. Оба мотора достигают впечатляющего крутящего момента более 200 Нм при оборотах от 1250  об/мин.

Блок цилиндров двигателя 1,4 л TSI изготавливается из чугуна с пластинчатым графитом. Такая концепция позволила увеличить надежность двигателя при высоком давлении в цилиндрах. Серый чугун с пластинчатым графитом прочнее алюминия. В чугунном блоке, крепежные болты ввернуты в тело блока цилиндров, в то время как в алюминиевом блоке шпилька проходит через весь блок и заканчивается креплением головки блока.

Теперь настало время рассмотреть преимущества и недостатки компрессора и турбокомпрессора, а также эффективность их совокупной работы. Компрессор является механическим нагнетателем, подключаемым через магнитную муфту. Его главными преимуществами являются быстрое создание необходимого давления наддува и большой момент вращения при низких оборотах. Компрессор не требует внешней смазки и охлаждения, однако он отнимает мощность у двигателя, а также давление наддува создается в зависимости от частоты вращения  двигателя и затем регулируется, при этом теряется часть произведенной энергии.

Турбокомпрессор постоянно приводится в действие отработанными газами и благодаря использованию их энергии имеет очень хороший КПД. Из недостатков этой конструкции следует выделить высокую термическую нагруженность, а также недостаточное вырабатываемое давление наддува в нижнем диапазоне оборотов при маленьком двигателе, вследствие чего происходит так называемая турбояма. Благодаря соединению компрессора и турбокомпресоора в одной последовательной цепи удалось компенсировать их недостатки, а также подчеркнуть преимущества.     

В статическом режиме компрессора при высоких оборотах двигателя создаваемое давление наддува недостаточно, и поэтому механический  компрессор работает постоянно. В динамическом режиме работы турбокомпрессора механический компрессор подключается лишь на короткое время для компенсации турбоям и гарантирует так называемый турбоподхват при любых оборотах двигателя. Вплоть до 3 500 об/мин двигателя компрессор подключается по необходимости. Это требуется, например,
тогда, когда двигатель постоянно работает в этом диапазоне, а затем следует сильное ускорение. По причине инерционности турбонагнетателя это привело бы к задержке ускорения (турбояма). Поэтому здесь подключается компрессор, максимально быстро создающий необходимое давление наддува. В зависимости от нагрузки и числа оборотов, блок управления двигателя определяет, работает ли турбонагнетатель в одиночку или должен быть подключен компрессор.

Двигатели TSI устанавливаются на модели Golf, Touran, Jetta и Golf Plus. Кроме того, с июня 2007 года начинается выпуск нового Golf Variant с TSI. Volkswagen Golf оснащенный мотором TSI мощностью 140 л.с. разгоняет автомобиль до «сотни» за 8,8 сек., максимальная скорость составляет 205 км/ч, а расход топлива при этом составляет чуть более 7 литров. А при движении за городом этот Golf расходует всего 5,7 л.

170-сильный Golf GT с двигателем TSI берет разгон до 100 км/ч за 7,9 сек., максимальная скорость составляет 220 км/ч, а средний расход – 7,3 литра. В ходе презентации нам удалось попробовать в движении Golf GT, а также модель Touran, оснащенную мотором TSI мощностью 140 л.с.

Более мощный ярко-красный Golf GT, оснащенный 6-ступенчатой механической трансмиссией только своим видом настраивает на боевой лад. Вплоть до 120 км/ч двигатель мощностью 170 л.с. демонстрирует мощный разгон. За счет компрессора, автомобиль показывает уверенное ускорение, а после 2 400 об/мин включается турбокомпрессор и происходит подхват. После 120 км/ч боевой пыл автомобиля немного стихает – видимо начинает сказываться сравнительно небольшой объем в 1,4 л, которого попросту начинает не хватать. Только после того, как удалось разогнать автомобиль на ровной трассе, начинаешь понимать преимущество двойного наддува. Набор скорости происходит абсолютно ровно, без провалов, которые свойственны автомобилям с одним нагнетателем. При спокойной и размеренной езде в дело вступает только механический компрессор, за счет чего достигается неплохая экономия топлива, но как только педаль газа утоплена в пол, Golf GT без малейшей задержки устремляется вперед.

Volkswagen Touran с 140-сильным мотором и автоматической коробкой DSG не обладает такой прытью как ярко-красный Golf. Однако 1,4-литровый двигатель TSI позволяет вполне спокойно себя чувствовать за рулем этого семейного минивэна. Фирменная трансмиссия DSG в паре с силовым агрегатом TSI продемонстрировали четкость работы. Спокойный, но в то же время уверенный разгон в сочетании с малым расходом топлива делают его хорошим семейным выбором. В Touran уже не хочется «зажигать» как на Golf. Размеренное передвижение по городу или выезд за город на выходные в сопровождении всей семьи являются главной функцией минивэна.

Новый двигатель от Volkswagen продемонстрировал хорошую сбалансированность и подтвердил, что его можно устанавливать и на небольшой хэтчбек и на семейный минивэн. Golf и TSI представляют из себя сочетание турбированного двигателя и спортивного динамичного автомобиля, в то время как Touran и TSI – это спокойный уравновешенный тандем, который, к тому же, существенно экономит топливо. Время покажет, на сколько надежен двигатель, в котором применена и турбина и компрессор одновременно, ведь это одни из самых дорогих ремкомплектов, из-за чего на вторичном рынке двигатели TSI могут заслужить дурную славу.