Что такое двигатель TSI

Неисправности и ремонт

У каждой модификации и поколения свои болячки и особенности. На более поздних версиях могут быть устраненными некоторые недостатки, но при этом проявляются другие.

Неисправность	Как устранить или избежать
Детонация, прогар поршневой группы, распад стенок цилиндров.	Заправляться качественным бензином на проверенных заправках
Троит на холодную	Это особенность работы двигателя (двойной впрыск), со временем после обкатки и притирки эффект должен пройти без вмешательства
Растяжение цепи ГРМ, проявляется как треск при работающем двигателе	Вовремя заметить неполадку и заменить цепь
Проблемы с разгоном из-за неправильной работы клапанов управления турбокомпрессором или турбонагнетателем	Диагностика и ремонт двигателя

1.2 / 1.4 TSI EA 211

В 2012 году появилась совершенно новая линейка двигателей – 1.2 и 1.4 TSI серии ЕА 211. Отличий много. Прежде всего, это ременный привод ГРМ. Мотор стал легче и получил двухконтурную систему охлаждения (дополнительный электрический насос). В 1.2 TSI появилась головка блока с 16 клапанами. В случае с 1.4 TSI немного вырос рабочий объем – с 1390 до 1395 см3.

Пока что ничего не слышно о систематических серьезных проблемах с ЕА 211. Впрочем, иногда встречаются жалобы на повышенный расход масла, неисправности турбины и сбои в работе системы отключения цилиндров (ACT, COD). Но общее впечатление все еще положительное.

Ремень ГРМ, используемый в ЕА 211, имеет весьма значительный заявленный ресурс – 210-240 тыс. км. Но такой интервал замены кажется очень оптимистичным.

Следует признать, что двигатели 1.2 / 1.4 TSI, будь то ЕА111 или ЕА211, доставляют массу удовольствия, пока исправны. Динамика большинства версий более чем хорошая, а расход топлива находится на уровне 6-9 литров на 100 км. В больших машинах, вроде VW Passat, Sharan, Tiguan или Seat Alhambra, расход, конечно же, гораздо выше, да и едут они с «маленькими» моторами так себе. В сегменте В и С турбомоторы в плане ходовых качеств практически безупречны.

Проблемы двигателей TSI

В первых поколениях двигатели (ЕА111) — TSI 1.2, 1.4 и (EA888) – TSI 1.8 и 2.0 имели ряд конструктивных недостатков, отрицательно влияющих на эксплуатацию автомобилей. К таковым недостаткам относятся:

1. перескакивание цепи ГРМ и её растягивание;
2. разрыв цепи привода маслонасоса;
3. быстрый износ компрессора и/или турбины;
4. требовательность к применяемым ГСМ;
5. большой расход масла;
6. длительный прогрев, обусловленный особенностями системы охлаждения.

К выходу двигателей EA211 и EA888 Gen.2 ряд типичных болячек, таких как износ цепей и длительный прогрев удалось исправить. Место цепного ГРМ занял ремень, а проблема с длительным прогревом решилась путем переделки системы охлаждения и добавления в неё другого термостата. Однако прочие «болячки» исправить не удалось, т. к. они обусловлены конструктивными особенностями. Любой современный турбированный мотор требует качественного топлива и масла, а пренебрежение этим фактором влечет за собой негативные последствия.

«Закоксованный мотор»

Некачественные бензин и масло напрямую влияют на срок службы силового агрегата. Использование дешевого масла и/или его редкая замена в первую очередь пагубно сказываются на состоянии турбины и компрессора, после чего «удар» принимает на себя двигатель. Происходит закоксовка мотора и появление отложений на стенках ГБЦ, что негативно влияет на мощностные характеристики.

TSI с компрессором и турбиной

Как уже было сказано выше, моторы этой линейки могут иметь как турбину, так и связку турбины и компрессора. Двигатели с рабочим объемом 1,4 литра имеют турбокомпрессор и механический нагнетатель. На примере такого TSI с мощностью 150 л.с. можно поверхностно рассмотреть принцип совместной работы двух нагнетателей. Если мотор работает в режиме небольших нагрузок, то есть обороты коленвала низкие или средние, тогда турбина и компрессор работают параллельно.

Поднятие оборотов до 2500 об/мин и выше позволяет интенсивному потоку выхлопных газов наиболее эффективно взаимодействовать с турбиной. Механический нагнетатель при этом отключается. Система управления задействует компрессор только во время резких ускорений. Таким образом компенсируется инерционность турбины и минимизируется эффект турбоямы. 

Другими словами, компрессор работает тогда, когда турбине недостаточно энергии отработавших газов для уверенного подхвата. Данная схема позволяет избавиться от провалов, которые свойственны турбомоторам с одной турбиной, во всем диапазоне оборотов. Параллельно стоит отметить высокую экономичность и КПД моторов TSI.

Проблемы

Какие имеют двигатели TSI проблемы? Одна из частых болезней данных силовых установок – это повышенный расход масла. Причем масложор не является редкостью даже на новых моторах. Что говорят отзывы о двигателях 1.4 TSI? Данные агрегаты потребляют до 500 граммов масла на 1000 километров. Это довольно много. Владельцам часто приходится контролировать уровень щупом. Если прогадать момент, можно поймать масляное голодание, которое чревато снижением ресурса двигателя TSI, а именно его поршневой группы. Можно ли решить данную проблему? К сожалению, это «неизлечимая болезнь» всех моторов TSI, поэтому владельцу остается лишь регулярно следить за щупом и возить с собой бутылку масла на долив.

Еще одна проблема, которая поставила крест на надежности двигателя 1.4 TSI – это выход из строя турбины. Ее часто «закидывает» маслом, а к 80 тысячам появляется люфт подшипников. Турбина не в состоянии нагнетать воздух под нужным давлением, из-за чего ухудшается динамика расхода и меняется характер поведения авто. Стоимость ремонта нагнетателя составляет порядка 60 тысяч рублей, а таких турбин в моторе несколько.

Следующий подводный камень, который ставит под сомнение надежность двигателей TSI – это газораспределительный механизм. Они работают от цепи, которая часто растягивается. Причиной тому стали чрезмерно высокие нагрузки. В последние годы немецкий производитель начал устанавливать ременной привод. По словам производителя, его прочность увеличилась в два раза. Это несколько улучшило ситуацию, однако на рынке осталось много автомобилей со старым цепным ГРМ.

Сколько служит двигатель TSI? По словам производителя, ресурс его составляет порядка трехсот тысяч километров. Однако на практике эти моторы ходят по 150-200 километров. Что существенно усугубляет ситуацию, так это алюминиевый блок. Он практически не поддается ремонту. Здесь нет привычных мокрых гильз, которые можно было бы заменить, поэтому в случае выхода из строя, мотор TSI проще заменить на новый, что, кстати, довольно недешево.

Технические характеристики и модификации

Вне зависимости от модификации следующие параметры остаются неизменными:

• 4 цилиндра расположены рядно, 16 клапанов, 4 клапана на цилиндр;
• Поршни: диаметр – 76,5; Ход – 75,6 Коэффициент хода: 1,01:1;
• Пиковое давление – 120 бар;
• Степень сжатия — 10:1;
• Экологический стандарт — Евро 4.

Сравнительная таблица модификаций

Код	Мощн. (кВт)	Мощн. (л.с.)	Эффект. мощн. (л.с.)	Макс. крутящий момент	Обороты для достижения макс. момента	Применение на автомобилях
—	90	122	121	210	1500-4000	VW Passat B6 (с 2009 года)
CAXA	90	122	121	200	1500-3500	VW Golf пятого полонения (с 2007 г), VW Tiguan (с 2008 г), Skoda Octavia второго поколения, VW Scirocco третьего поколения, Audi A1, Audi A3 третьего поколения
CAXC	92	125	123	200	1500-4000	Audi A3, Seat Leon
CFBA	96	131	129	220	1750-3500	VW Golf Mk6, VW Jetta пятого поколения, VW Passat B6, Skoda Octavia второго поколения, VW Lavida, VW Bora
BMY	103	140	138	220	1500-4000	VW Touran 2006, VW Golf пятого поколения, VW Jetta
CAVF	110	150	148	220	1250-4500	Seat Ibiza FR
BWK/CAVA	110	150	148	240	1750-4000	VW Tiguan
CDGA	110	150	148	240	1750-4000	VW Touran, VW Passat B7 EcoFuel
CAVD	118	160	158	240	1750-4500	VW Golf шестого поколения, VW Scirocco третьего поколения, VW Jetta TSI Sport
BLG	125	170	168	240	1750-4500	VW Golf GT пятого поколения, VW Jetta, VW Golf Plus, VW Touran
CAVE/CTHE	132	179	177	250	2000-4500	SEAT Ibiza Cupra, VW Polo GTI, VW Fabia RS, Audi A1

Что такое FSI?

  Fuel Stratified Injection — так расшифровывается аббревиатура, обозначающая послойный непосредственный впрыск топлива. Вся линейка силовых агрегатов FSI — атмосферная с непосредственным впрыском. По сей день эти двигатели, путем модернизации, устанавливаются на новые модели VAG, однако постепенно смещаются более передовой линейкой турбо-моторов TFSI.

 Непосредственный впрыск обозначает то, что форсунки топливной системы установлены непосредственно в головку блока цилиндров, а сопло распылителя — в камере сгорания (по примеру дизельного двигателя). Послойный впрыск имеет два контура: магистраль малого давления и высокого давления. Для обеспечения режима холостого хода, движения с постоянной скоростью и режима езды накатом, двигателю не требуется много топлива, поэтому будет задействован первый контур низкого давления, который в себя включает:

• топливный бак с топливным насосом низкого давления;
• магистраль низкого давления;
• топливный фильтр;
• перепускной клапан (обратка);
• РДТ (регулятор давления топлива).

 Контур высокого давления вступает в работу, когда требуется моментальное достижение максимальной мощности. Система включает в себя дополнительно:

• ТНВД;
• форсунки с 6 отверстиями (так обеспечивается правильная геометрия распыла);
• распределительные трубопроводы от ТНВД к форсункам;
• датчик высокого давления топлива;
• предохранительный клапан;
• топливная магистраль высокого давления.

 При работе мотора воздух, попадая в цилиндры через дроссельную заслонку, смешивается с топливом, непосредственно в камере сгорания, в начале такта сжатия, когда поршень стремиться из нижней мертвой точки (НМТ) в верхнюю. Подобное смесеобразование получается однородным, что позволяет добиться максимального горения рабочей смеси, а значит — повысить КПД двигателя.

 Во время умеренной езды, или в режиме холостого хода, ТНВД не работает, и топливо подается в форсунки под давлением 0.05 МПа, как только нажимается педаль газа, давление возрастает до 5 МПа, путем включения в работу топливного насоса высокого давления. За гибкость переходных режимов отвечает отдельный ЭБУ и датчик давления топлива.

 Итак, непосредственный впрыск, в отличие от классического распределенного впрыска, отличается топливной экономичностью, экологичностью, и увеличенной мощность на 10-15% при одинаковом объеме цилиндров. 

 О недостатках FSI

  В процессе внедрения этих моторов в линейку автомобилей VAG, силовые агрегаты постоянно находится в режиме модернизации. Общий недостаток всех моторов с непосредственным впрыском — чувствительность к качеству бензина, качеству воздушного и топливного фильтров. 

 Основные недостатки:

• требуется ежегодная профилактика топливной системы, включающая в себя диагностику и чистку, начиная от топливного бака, заканчивая форсунками. Несвоевременная чистка форсунок может привести к тяжелым последствиям для мотора: из-за недостатка топлива будет перегрев цилиндра и раскол поршня, а из-за перелива — гидроудар;
•  требуется частая замена свечей зажигания, максимум каждые 20 000 км. Нередко двигатели FSI отказываются стабильно работать с неоригинальными свечами;
• проблемы с холодным запуском зимой из-за недостаточного давления в малом контуре в угоду уменьшения токсичности (позже ошибку исправили внедрением новой прошивки в ЭБУ);
• завышенный расход топлива до момента набора рабочей температуры двигателя.

 Отдельного внимания стоят двигатели, объемом 1.8 и 2 литра. Здесь, каждые 100 000 км, приходится снимать головку блока цилиндров и чистить клапана. Из-за того, что топливо не проходит по каналу ГБЦ, а значит не омывает и не охлаждает впускные клапана, то они начинают активно “обрастать” сажей и нагаром, из-за чего возможно подвисание клапанов на высоких оборотах. Такие симптомы, как: повышенный расход масла и топлива, снижение мощности и тяги, а также повышенный шум работы силового агрегата, говорит о необходимости снятия ГБЦ и механической очистке клапанов. 

 Итог

 На момент начала выпуска, двигатели FSI были “сырыми”. По ходу их выпуска производилась неоднократная модернизация, однако главные проблемы не были устранены: нагар на клапанах, повышенный расход масла после 100 000 км. Двигатели этой серии капризны к качеству топлива и обслуживания, поэтому несоблюдение регламентов вскоре приводит к дорогостоящим финансовым вложениям. 

Принцип работы двигателя TSI

Особенность мотора заключается именно в том, что он имеет двойной турбонаддув (турбокомпрессор и механический нагнетатель). Какой из нагнетателей включится в работу зависит от потребностей двигателя и его оборотов. Весь процесс можно разделить на четыре режима.

1. Режим — холостые обороты (до 1000 об/мин). В этом режиме наддув бездействует, механический нагнетатель полностью отключен, а заслонка, которая регулирует и контролирует процесс — открыта. В результате чего газовая отработка небольшая и мощность, соответственно, тоже.

1. Режим — обороты двигателя выше 1000 об/мин, но не дотягивают до 2400. В таком режиме заслонка закрывается и в работу вступает механический нагнетатель, который создает давление — 0,17 МПа. Турбина в данном случае работает только для создания дополнительного воздушного сжатия.

1. Режим — обороты двигателя в диапазоне от 2400 до 3500 об/мин. Работает в основном турбокомпрессор, поднимая давление до 0,25 МПа, при этом механический нагнетатель преимущественно бездействует, включаясь в работу только в том случае, когда нужно повысить мощность, например, во время резкого разгона.

1. Режим — обороты двигателя превышают 3500 об/мин. Механический нагнетатель полностью выключается и не участвует в наборе скорости, заслонка-регулятор — открыта. Немного падает давление наддува, что позволяет избежать детонации двигателя. При 5500 об/мин. давление составляет — 0,18 МПА.

Двигатель TSI оснащен также усиленной двухконтурной системой охлаждения, в которой один контур контролирует температуру в блоке цилиндров, а второй — на головке. С целью недопущения перегрева двигателя, второй контур оснащен дополнительным водным насосом на электроприводе, который гоняет охлаждающую жидкость по отдельному контуру, на протяжении 15 минут после того как вы заглушили двигатель.

Надежность, проблемы и ремонт двигателей 2.0 TSI (3 gen.)

В 2012 году начали выпускать третье поколение моторов VW 2.0 TSI, которые пришли на смену 2-й версии ЕА888 (CAE, CDN и CCZ). Инженеры продолжили развивать эту серию и применили чуть более легкий закрытый блок цилиндров с тонкими стенками (3 мм вместо 3.5 мм) и с отключаемыми маслофорсунками. Внутри блока установлен коленвал с шейками 52 мм и с 8-ю противовесами, новые шатуны и измененные поршни. Также здесь применены 2 облегченных балансирных вала и новой конструкции маслонасос.

Накрыли блок новой головкой с системой изменения фаз газораспределения на впускном и выпускном распредвалах. Выпускной распредвал также оснащается двухступенчатой системой регулирования высоты подъема клапана AVS, которая переключается при 3100 об/мин.
Распредвалы вращаются с помощью старой цепи ГРМ от gen.2, но с другим натяжителем. Эта цепь рассчитана на весь срок эксплуатации автомобиля (как говорят в VW), но в обычных условиях это не так.

Как и во многих современных моторах, здесь выпускной коллектор встроен в головку. Также для 3-го поколения ЕА888 применили прямой впрыск топлива вместе с обычным распределенным.
На этом моторе была модифицирована система охлаждения и смазки. Здесь применена новая турбина IHI IS20, которая может надувать до 1.3 бар.
Эти моторы соответствуют экологическим стандартам Евро-6. Управляет всем этим ЭБУ Siemens Simos 18.1.
Двигатели ЕА888 3-го поколения с обозначением CHHB имеют 220 л.с. при 4500-6200 об/мин, крутящий момент 350 Нм при 1500-4400 об/мин. Мотор CHHA получил 230 л.с. при 4700-6200 об/мин, крутящий момент 350 Нм при 1500-4600 об/мин. Отличия между этими движками в настройках ЭБУ.
Для полноприводной Audi TT выпускали аналог на 230 л.с. под названием CHHC.

В США эти двигатели обозначаются как CXCB (220 л.с.) и CXCA (210 л.с.), встречаются они на VW Golf 7 GTI.

Также выпускается версия с маленькой турбиной Garrett MGT 1752S, которая называется CUL. В зависимости от настройки ECU различают модификации на 180 л.с. (CULA и CULB) и на 220 л.с. (CULC).

Для автомобилей Ауди с продольной установкой выпускалась серия CNC — аналог CHH. В нее входили CNCB (180 л.с.), CNCD (220 л.с.) и CNCE (230 л.с.).

Для более мощных автомобилей были созданы движки CJX, которые отличались другой отливкой головки, другим выпускным распредвалом, новыми выпускными клапанами и седлами, поршнями под степень сжатия 9.3, более мощным ТНВД, более производительными топливными форсунками высокого давления и мощными маслофорсунками. Для этих движков применяют большой интеркулер и увеличенную турбину IHI IS38, которая надувает до 1.2 бар.
Наиболее популярная модель CJXC имеет 300 л.с. при 5500-6200 об/мин, крутящий момент 380 Нм при 1800-5500 об/мин. Есть версии на 265 л.с. (CJXE), 280 л.с. (CJXA и CJXB), 286 л.с. (CJXF), 290 л.с. (CJXH) и на 310 л.с. (CJXG). Все эти моторы отличаются прошивками блока управления.
Audi S1 получил похожий мотор CWZA, но с турбиной IHI IS20 и с давлением наддува 1.4 бар. Он развивает 231 л.с. при 6000 об/мин, крутящий момент 370 Нм при 1600-3000 об/мин.
В Северной Америке Golf 7 R оснащался двигателем CYFB на 292 л.с. при 5400 об/мин, крутящий момент 380 нм при 1800 об/мин.
Там же, в Штатах, имеются VW Jetta GLI и Beetle с двигателями CPLA и CPPA, которые являются аналогами европейских CHH, но под североамериканские экологические стандарты и с маленькой турбиной Garrett MGT1752S. Между собой они отличаются насосом для подачи вторичного воздуха на моторе CPPA и его соответствии стандарту PZEV.

Этот мотор имеет 1.8-литровых собратьев CJE и CJS.

С 2016 года серия 888/3 заменяется на еще более новую ЕА888 3B. 

Надежность и проблемы двигателей 2.0 TSI (3-го поколения)

Этот мотор увеличенный 1.8 TSI 3-й генерации, его проблемы такие же, как на 1.8. Здесь также изнашиваются распредвалы, растягивается цепь ГРМ, ломается термостат и прочее. Вот тут мы рассказали главное о надежности CHHB, CNCD, CHHA и прочих gen 3.

Строение и внутренности

Что сказать надежность самого блока и внутренних частей — без сомнения на высоком уровне, за исключением одного узла. Давайте по порядку.

Состоит (упрощенная схема)

1) Чугунный блок цилиндров

2) Облегченные поршни и «шатуны»

3) Алюминиевая, 16 клапанная головка блока с двумя валами и системой гидрокомпенсаторов с фазовращением на впускном валу.

4) Система непосредственного впрыска.

5) Система газораспределения – цепь.

Как видите сам TSI стандартный надежный агрегат. НО в нем есть одно «слабое звено», которое портит всю картину, особенно в мощных версиях (от 140 и выше) — это цепь ГРМ.

Тут она является «незаменяемой» и рассчитана на весь срок службы мотора. Однако как показала практика, она вытягивается уже через 50 – 70000 на «мощных» версиях, и через 100 – 120 000 на более слабых. После того как это произошло — появляется шум в двигателе, сильный треск, похоже на дизель (перепутать его ни с чем нельзя), также она может перескочить на одно – два звена, тогда у вас вообще не будет запускаться двигатель.

Сейчас инженеры VOLKSWAGEN «бьются» над решением проблемы, ресурс немного увеличили. Автомобили с 2014 года даже мощные версии ходят по 150000, но факт остается фактом – цепь и сейчас растягивается. Опять же вам ее хватит надолго, если ездите 15000 в год, то практически на 10 лет.

Двигатели TSI плюсы и минусы

 
К несомненным достоинствам этих моторов можно отнести высокую мощность при небольших рабочих объёмах. Вдобавок, вождение авто с двигателем TSI доставляет удовольствие – машина «легка на подъём», уверенно разгоняется даже с малых оборотов

В условиях интенсивного городского движения это немаловажно – иногда, чтобы избежать аварии, нужно быстро уйти с «линии огня» – и тут спасает хорошая динамика. И всё это не в ущерб экономичности – двигатели TSI обладают умеренным «аппетитом».
Но, как и большинство новинок, двигатели TSI имеют весьма серьёзные недостатки:

• повышенный расход масла;
• требовательность к качеству топлива;
• слабым звеном является привод ГРМ. У «цепных» моторов часто случаются проскакивания цепи вследствие растягивания или поломок натяжителя. К тому же вытянутая цепь способствует неправильной работе фазорегуляторов, что отрицательно сказывается на мощностных характеристиках двигателя;
• совокупность вышеуказанных недостатков логично порождает следующий – дорогое обслуживание и ремонт двигателей TSI.

Впрочем, производители заявляют о большом ресурсе двигателей TSI – около 300 000 км без капитального ремонта. Но этот высокий показатель существенно «подпорчен» ресурсом турбины, составляющем 60 000 км. Учитывая приличную стоимость этого узла (приблизительно 20 000 – 30 000 рублей), это весьма существенный недостаток.
 

Надёжность двигателей TSI во многом зависит от того, насколько владелец авто соблюдает правила обслуживания, установленные изготовителем. Замена масла для двигателей TSI предусмотрена не больше, чем через 10 000 км пробега, да и необходимо постоянно контролировать его уровень – на 1000 км пробега мотор «съедает» около литра масла.
Непосредственный впрыск топлива выдвигает повышенные требования к качеству последнего – моторы с такой системой впрыска работают на обедненных смесях, и любые нежелательные примеси моментально сказываются на динамике авто самым неблагоприятным образом. Да и на форсунках, установленных непосредственно в головке блока цилиндров, образуется нагар, снижающий качество распыления топлива.
Вдобавок, благодаря попаданию масла во впускной коллектор через зазоры между валами турбин и подшипниками скольжения, на свечи зачастую попадает моторное масло, что приводит к образованию нагара на их электродах и преждевременному выходу свечей зажигания из строя.
 

Доливка масла в двигатель TSI

В качестве средств, способных «продлить жизнь» топливной системы, для двигателей TSI можно рекомендовать применение присадок в бензин, способствующих очищению форсунок и камер сгорания. При покупке таких добавок следует внимательно изучить инструкцию по применению – далеко не все аналогичные присадки могут применяться для двигателей с непосредственным впрыском топлива.
Автовладельцы, знакомые со слабыми местами турбированных двигателей, часто интересуются – можно ли глушить двигатель TSI сразу после поездки? Официальные дилеры VW утверждают, что благодаря жидкостному охлаждению турбины, коробления её лопаток не произойдёт при резком охлаждении двигателя. Но опытные водители всё же дают поработать мотору после поездки несколько минут – для страховки. Можно лишь посоветовать поступать так же – учитывая стоимость турбины.

 
В заключение можно сказать, что применение турбонаддува в бензиновых моторах – несомненный шаг вперёд. А справиться с расходом масла немцы со временем сумеют – например, установив для турбины автономную систему смазки под давлением, как они сделали это ещё 20 лет назад на металлобрабатывающих станках Heinrich Rau.

Тюнинг

Двигатели семейства TSI отличаются широкими возможностями для несложного тюнинга.

1. Самый простой вариант – чип-тюнинг Stage 1. С его помощью увеличивают мощность 120-сильного агрегата до 150 л. с.
2. На более мощных моторах (Twincharger) с помощью той же прошивки можно получить мощность до 200 л. с.
3. А если выполнить стандартный чип-тюнинг Stage 2, добавить безкатализаторную выхлопную систему, холодный впуск или интеркулер – то можно получить мощность и 250 л. с.

Дальнейшее повышение мощностных характеристик двигателей TSI существенно снижает их надежность и моторесурс.

Автор статьи – Юрий Гордон