Главная Системы автомобиля TSI – турбонаддув и впрыск горючего

TSI – турбонаддув и впрыск горючего

Добавил(а) Autolub   
24.08.12 10:38

Разработанный и успешно внедренный в производство автоконцерном Volkswagen, силовой агрегат TSI объединил два прогрессивных решения в моторостроении – турбонаддув и непосредственный впрыск горючего. Об этом говорит и расшифровка аббревиатуры TSI – Turbo Stratified Injection. Производитель запатентовал данный товарный знак и разработал целую гамму моторов, оснащенных технологией TSI. Они имеют разный объем, мощностные показатели, особенности конструкции. В них реализовано два принципа: турбонаддув или двойной наддув.

Последний обеспечивается двумя элементами, работающими зависимо от потребностей мотора в конкретный момент: турбокомпрессором и механическим нагнетателем. Благодаря такому тандему, крутящий момент остается одинаково высоким в очень широком пределе оборотов. Механический нагнетатель двигателя TSI – это узел типа Roots. Он содержит корпус и два ротора, находящихся внутри и имеющих определенную форму. Они осуществляют кручение в разные стороны. Благодаря этому, воздух всасывается с одной стороны, а сжимается и нагнетается с другой. Приводится узел в движение ремнем от коленвала. Подключается он магнитной муфтой. Конструкцией предусмотрена регулировочная заслонка, находящаяся параллельно компрессору. Она осуществляет регулирование давления наддува.

Турбокомпрессор двухнаддувного мотора TSI имеет стандартную для такого узла конструкцию. Интеркулер воздушного типа охлаждает надувочный воздух. Для правильного и эффективного функционирования системы двойного наддува ею управляет система управления мотором, для чего она укомплектована дополнительными частями. К последним относятся: датчик надувного давления, датчики давления во впускном трубопроводе и впускном коллекторе, потенциометр заслонки, осуществляющей регулировку. Также в систему введены несколько дополнительных исполнительных механизмов: электродвигатель привода регулирующей заслонки, магнитная муфта, клапан рециркуляции турбокомпрессора, клапан, ограничивающий давление наддува.

Вышеописанные датчики осуществляют мониторинг за показателями давления наддува в различных концах системы: после турбокомпрессора, механического нагнетателя и после интеркулера. Отметим, что каждый из них объединен с датчиками, измеряющими температуру воздуха.

При необходимости ЭБУ мотора активизирует магнитную муфту путем подачи напряжения на магнитную катушку. В результате фрикционный диск притягивается магнитным полем и замыкается со шкивом. Начинается вращение механического компрессора, которое продолжается до момента окончания подачи напряжения на магнитную катушку. Электродвигатель регулирующей заслонки поворачивает ее в необходимое положение. В закрытом состоянии всасывающий воздух всем объемом идет через компрессор. Степенью открытия данной заслонки регулируется давление наддува механического компрессора. При ее открытии воздух частично уходит назад в компрессор. При этом происходит уменьшение давления наддува. Если компрессор отключен, то заслонка открыта полностью.

В случае создания выхлопными газами избыточного давления наддува, в действие вступает клапан ограничения давления наддува. Благодаря данному клапану, активируется вакуумный привод, открывающий перепускной клапан. В результате некоторый объем выхлопных газов проходит, минуя турбину.

Клапан рециркуляции турбокомпрессора предназначен для обеспечения функционирования мотора на принудительном холостом ходу. При этом дроссельная заслонка закрыта полностью. В результате предупреждается появление избыточного давления между дроссельной заслонкой, находящейся в закрытом положении и турбокомпрессором.

Система двойного наддува мотора TSI работает в четырех разных режимах зависимо от количества оборотов коленвала, отображающего нагрузку на агрегат: безнаддувный режим, активирован механический нагнетатель, работа нагнетателя и турбокомпрессора в тандеме, активирован турбокомпрессор.

Безнаддувный режим в моторах TSI активирован на холостых оборотах до 1000 об/мин. Регулирующая заслонка находится в положении "закрыто". В результате механический нагнетатель деактивирован. На таких оборотах энергия выхлопа небольшая, потому турбокомпрессор не нагнетает надувного давления. При возрастании оборотов регулирующая заслонка закрывается, активируя механический нагнетатель. Он и создает основную часть давления наддува, которое составляет 0,17 МПа. Однако турбокомпрессор также несколько сжимает воздух, что также создает дополнительный эффект. Данный режим активизирован в диапазоне 1000-2400 об/мин. При дальнейшем росте числа оборотов коленвала, в работу активно включается турбокомпрессор. А вот механический нагнетатель подключается при надобности. Это происходит в результате резкого открытия дроссельной заслонки при резком разгоне машины. В таких условиях давление наддува может достигать 0,25 МПа. Данный режим работает при 2400-3500 об/мин. При оборотах выше 3500 об/мин, в системе активирован лишь турбокомпрессор. Регулирующая заслонка полностью открывается, деактивируя механический нагнетатель. При этом надувное давление немного снижается и составляет около 0,18 МПа. Это предотвращает детонации при высоких оборотах.

Как уже говорилось выше, существуют двигатели TSI лишь с турбонаддувом, у которых наддув осуществляет лишь турбокомпрессор. Однако последний имеет особенную конструкцию, благодаря чему приличный крутящий момент мотором развивается при 1500 об/мин и удерживается аж до 4000 об/мин. Секрет данного турбокомпрессора в уменьшении инерции крутящихся элементов. Для этого снижены наружные диаметры компрессора и рабочего колеса турбины.

Как у обычных систем наддува, его регулирование осуществляет перепускной клапан. Он приводится в действие при помощи пневмо- или электропривода. Первый функционирует благодаря электромагнитному клапану, ограничивающему давление наддува. Второй представляет собой электрическое направляющее устройство. Последнее содержит зубчатую передачу, датчик положения устройства, рычажный механизм и электромотор.

Отметим, что в данной конструкции турбонаддува охлаждение надувочного воздуха осуществляется жидкостной системой. Охладительная система машин с такими двигателями TSI является двухконтурной с отдельным контуром для охлаждения надувного воздуха. Он содержит: насос, охладитель надувного воздуха, трубопроводы, радиатор. Охладитель находится во впускном коллекторе и содержит алюминиевые пластины. Через последние проходят трубы охладительной системы.

При необходимости ЭБУ мотора подает сигнал и включается насос. Горячий воздух проходит через пластины, попутно отдавая им тепловую энергию. Пластины же отдают тепло жидкости. Антифриз прокачивается насосом по контуру и он охлаждается в радиаторе.

Поделитесь информацией с друзьями:

Комментарии
Добавить новый Поиск
Оставить комментарий
Имя:
Email:
 
Тема:
 
:D:):(:0:shock::confused:8):lol::x:P:oops::cry:
:evil::twisted::roll::wink::!::?::idea::arrow:
 
Пожалуйста, введите проверочный код, который Вы видите на картинке.

Похожие статьи:

 

Поиск по сайту

Люблю почитать