Презентація двигуна Volkswagen TSI
Очікуючи значне падіння продажів дизельних двигунів, 1,5-літровий TSI (сімейство EA211 Evo), як очікується, зіграє важливу роль для німецької автомобільної групи завдяки своєму проміжному робочому обсягу. 1,5-літровий TSI доступний у двох рівнях потужності: 130 кінських сил та 150 кінських сил. Хоча дві версії подібні за роботою, вони мають чітку філософію та суттєві технічні відмінності.
Архітектура
1,5-літровий TSI (сімейство EA211 Evo) безпосередньо походить від 1,4-літрового TSI (сімейство EA211, що обертається навколо двигунів об'ємом від 1,0 до 1,4 літра). Це 4-циліндровий двигун з турбонаддувом і прямим впорскуванням. Це сімейство двигунів розроблено спеціально для платформи MQB (поперечна платформа двигунів Volkswagen Group Group), що використовується багатьма моделями - від найкомпактнішого (Volkswagen Polo) до найбільшого (Skoda Kodiaq).
EA211 Evo побудований навколо алюмінієвий блок. Оскільки цей матеріал не витримує тертя та тепла, що це генерує, в кожну циліндр циліндра вставляється сіра чавунна сорочка. У випадку з версією потужністю 110 кВт ці куртки отримують додаткову обробку плазмовою проекцією (надаючи дзеркальний ефект) з метою поліпшення обробки поверхні циліндрів для зменшення тертя між циліндром і поршнем. Головка блоку циліндрів та поршні також виготовлені з алюмінію.
1,5-літровий TSI зберіг отвір 1,4-літрового TSI (74,5 мм). Отже, збільшення переміщення здійснюється за рахунок подовження ходу: 80 мм для 1,4-літрового TSI проти 85,9 мм для 1,5-літрового TSI. Таким чином, 1,5-літровий TSI є навіть більш типовим довгим ходом, ніж його попередник, архітектура, яка віддає перевагу крутному моменту низького класу, а не високошвидкісним характеристикам.
Ступінь стиснення досягає 12,5: 1 у випадку з версією 96 кВт (130 к.с.). Для версії, що досягає 150 кінських сил, ступінь стиснення знижується до 10,5: 1. 1,4-літровий TSI досяг ступеня стиснення 10,0: 1.
Вистави
У своїй версії на 130 кінських сил (96 кВт) 1,5-літровий TSI пропонує потужність 130 кінських сил від 5000 об/хв до 6000 об/хв і крутний момент 200 Нм від 1400 до 4000 об/хв. У випадку з версією на 150 кінських сил (110 кВт) потужність досягає 150 кінських сил від 5000 об/хв до 6000 об/хв і має крутний момент 250 Нм від 1500 до 3500 об/хв.
Цикл Міллера
Цикл Міллера застосовується лише до 1,5 л TSI 96 кВт (130 к.с.). Цикл Міллера може бути здійснений двома способами: або шляхом пізнього закриття впускних клапанів, коли циліндр піднімається (фаза стиснення), або передчасним закриттям впускних клапанів під час фази впуску.
В обох випадках філософія однакова: фаза стиснення коротша за фазу релаксації з метою підвищення продуктивності. На додаток до вищої ефективності, ніж класичний цикл Роша Бо (що дозволяє значно зменшити споживання бензину), цикл Міллера також має ту перевагу, що значно знижує температуру відпрацьованих газів.
Щодо TSI 1,5 л, Volkswagen вирішив достроково закрити впускні клапани, до досягнення поршнем нижньої мертвої точки під час фази впуску. Для цього підйом клапана менший у випадку з версією 96 кВт (підйом клапана 7,2 мм проти 9,0 мм для версії 110 кВт), тим самим зменшуючи, зокрема, час відкриття клапана.
За допомогою цієї техніки, коли впускні клапани закриваються, свіжі вхідні гази розширюються, поки поршень не досягне нижньої мертвої точки. Це знижує температуру газів у балоні.
Оскільки впускні клапани відкриті на короткий час, необхідно вжити конкретних заходів для оптимізації наповнення балона свіжим повітрям. Зокрема, важливо, щоб турбокомпресор реагував на найнижчі оберти.
Нарешті, цей робочий режим має ще одне наслідком: щоб за короткий проміжок часу надходило більше повітря, необхідно ширше відкривати дросельну заслінку, що дозволяє зменшити турбулентність у впускному каналі всмоктування і, як наслідок, поліпшити характеристики.
На відміну від покоління 3B із сімейства двигунів EA888 (1.8l та 2.0l TSI), зміна режиму між циклом Бо-де-Роша та циклом Міллера здійснюється не переходом на інший профіль кулачка., А скоріше регулюванням часу ( коли клапани відкриваються) клапанів.
Турбокомпресор
1,5-літровий TSI 96 кВт оснащений турбокомпресором зі змінною геометрією (TGV). Якщо цей тип турбо часто використовується у випадку дизельних двигунів, TGV все ще рідкісні у випадку бензинових двигунів через високу температуру відпрацьованих газів.
У випадку з менш потужною версією Volkswagen обмежив цю температуру, працюючи відповідно до циклу Міллера. Насправді, максимальна температура, яку досягає 1,5 літра TSI для 130 коней, становить менше 900 ° C проти майже або більше 1000 ° C, як правило, для бензинового двигуна.
Турбомінна змінна геометрія дозволяє отримати значний тиск наддуву з найнижчих обертів (наприклад, невеликий турбо з низькою інерцією), одночасно оптимізуючи максимальний крутний момент при високих обертах.
З іншого боку, турбокомпресор у версії потужністю 110 кВт є більш класичним: це турбонаддув з одним фіксатором та фіксованою геометрією. Запобіжний клапан працює з електроприводом (принцип взятий з попереднього покоління 1,4 літра TSI).
Поширення
EA211 Evo має чотири клапани на циліндр. Розподільні вали приводяться за допомогою зубчастого ременя. 1,5-літровий TSI оснащений плавно регульованим синхронізацією впускного та випускного клапанів.
Зсув фази контролюється за допомогою гідравлічних приводів. На вхідній стороні клапан регулювання тиску масла безпосередньо вбудований у привід а не віддалений, що дозволяє швидше активувати фазовращатель.
Розподільні вали регулюються на амплітуду близько 70 ° для впускних клапанів проти 40 ° для випускних клапанів. Клапани приводяться в дію за допомогою роликових засувок. У випадку з версією потужністю 150 кінських сил випускні клапани заповнені натрієм.
Залежно від частоти обертання та навантаження двигуна, перехрещення клапанів змінюється завдяки змінному часу, щоб сприяти ефективності та потужності двигуна.
На низькій швидкості, аванс при відкритті випускних клапанів (AOE) є максимальним (клапани відкриваються якомога швидше), як і затримка при закритті впускних клапанів (RFA), перетин клапана (коли впускний і випускний клапани відкриті одночасно) є важливим.
При низькому навантаженні це дозволяє для збільшення рециркуляції відпрацьованих газів у балоні, зокрема для зменшення викидів оксиду азоту. Коли навантаження двигуна стає високим, тиск свіжого газу на вході вище, ніж протитиск відпрацьованих газів. Високий перехід клапана забезпечує видалення згорілих газів, що знаходяться в циліндрі, щоб максимізувати крутний момент двигуна.
Коли двигун працює на середніх і високих обертах, кросовер клапана зменшується для підвищення продуктивності двигуна: тому EAO зменшується, як і RFA.
Коли потреба крутного моменту низька, 1,5-літровий TSI автоматично вимикає циліндри 2 і 3. Це вимкнення стало можливим завдяки поперечному зміщенню розподільного вала, що дозволяє перемикати циліндри 2 та 3 у напрямку кулачків, які більше не приводять у дію клапани.
Часткове вимкнення циліндрів відбувається між 1350 і 3200 об/хв коли потреба крутного моменту не перевищує 75 Нм (версія 130 к.с.) або 85 Н.м (у випадку версії 150 к.с.).
Вихлоп
Для того, щоб краще боротися з викидами забруднюючих газів, випускний колектор інтегрований в головку блоку циліндрів. Ця техніка не тільки дозволяє зменшити відстань між виходом з двигуна та пристроями контролю забруднення, але й краще зберегти тепло газів у випускній магістралі, оскільки колектор виграє від системи охолодження головки блоку циліндрів.
Ці два пункти дозволяють швидко досягати високих температур у системах контролю забруднення, що є безумовною перевагою для останніх, які надають повну ефективність при високих температурах. При повному навантаженні вихлопні гази охолоджуються у випускному колекторі.
До весни 2018 року забруднення вихлопних газів забезпечувалося двома звичайними триходовими каталізаторами: один, встановлений відразу після турбонаддуву, а другий трохи далі у випускній магістралі, після роз’єднувального шланга.
З літа 2018р та для того, щоб відповідати тимчасовим стандартам Євро 6c та Euro 6d, перший 3-ходовий каталізатор замінений сажевим фільтром, останній також зберігає функції звичайного 3-ходового каталізатора. Другий каталізатор підтримується.
Ін'єкція
Впорскування палива відбувається безпосередньо в циліндри. Форсунки мають 5 отворів і Тиск впорскування палива може досягати 350 бар. Відповідно до умов експлуатації, за цикл двигуна можна виконати до 5 ін’єкцій, це для покращення однорідності суміші повітря/паливо для обмеження ризику стуку та зменшення викидів забруднюючих газів.
Множення інжекцій дозволяє уникнути впорскування великої кількості палива за один раз, що призвело б до того, що значна частина палива потрапляла б на стінки циліндрів (зменшення, серед іншого, невигорілих викидів палива).
Під час холодних пусків відбувається одна або дві пізні ін'єкції, щоб затримати частину горіння і таким чином розподілити більше тепла до каталітичного нейтралізатора, щоб прискорити його прогрівання.
Управління температурою
Водяний насос приводиться в дію від розподільного валу випускних клапанів за допомогою необслуговуваного ременя. Він інтегрований у центральну коробку керування температурою, як третє покоління двигунів TSI 1,8 л/2,0 л сімейства EA888.
Цей модуль управління температурою дозволяє, з одного боку, пришвидшити прогрівання двигуна, а потім точно регулювати температуру охолоджуючої рідини та двигуна.
При запуску відсутня циркуляція охолоджуючої рідини, що дозволяє швидко прогріти блок двигуна. Як тільки температура охолоджуючої рідини в блоці двигуна досягає приблизно 80 ° C, перший клапан частково відкривається, щоб забезпечити мінімальну циркуляцію охолоджуючої рідини до радіатора. Другий клапан поступово відкривається для охолодження головки блоку циліндрів, забезпечення тепла в салоні автомобіля (за необхідності) та нагрівання моторного масла.
Коли температура охолоджуючої рідини досягне в середньому 85 ° C, другий клапан залишатиметься відкритим, тоді як перший клапан буде постійно контролювати потік теплоносія, що проходить через радіатор. При низьких і середніх навантаженнях цей потік буде низьким, і модуль дозволить температурі охолоджуючої рідини досягати до 105 ° С. Коли двигун перебуває під напругою (велике навантаження), перший клапан повністю відкривається, щоб знизити температуру охолоджуючої рідини до 85 ° C.
Нарешті, двигун спирається на незалежний вторинний контур охолодження за допомогою додаткового електричного водяного насоса, щоб охолодити повітря, стиснене турбонаддувом у впускній секції та турбокомпресором. Таким чином, температура турбокомпресора залишається під контролем навіть після вимкнення двигуна.
Виробництво
Виробництво 1,5-літрового TSI Evo розпочалося в кінці 2016 року. В даний час він виробляється в основному в Німеччині на моторних заводах в Зальцгіттері та Хемніці. До 2020 року, EA211 Evo буде вироблятися на більш ніж 10 заводах зробити його глобальним двигуном: в Німеччині (Зальцгіттер і Хемніц), в Угорщині (сайт Дьєра), в Чехії (сайт Млади Болеслава), в Китаї (Чанчунь, Квіндао, Ченду та Лутанг), в Мексиці (Сілао), Бразилія (Сан-Карлос) та Росія (Калуга).
Фотографії: Volkswagen/Audi/Skoda/Seat
Ілюстрації та живопис: Гійом Дардінг
Привіт Джакомо і велике спасибі за всі ваші заохочення !
Щодо вибору коробки передач, це, по суті, питання комфорту руху, різниця у споживанні незначна. Коробка передач з подвійним зчепленням приємна, ви не дуже відчуваєте (якщо взагалі) перемикання передач.
Маленька деталь: у поєднанні з адаптивним круїз-контролем та DSG, круїз-контроль може регулювати швидкість автомобіля, поки він не зупиниться і не запуститься заново (майже автоматично: потрібно лише натиснути на педаль акселератора). У випадку з механічною коробкою передач круїз-контроль вимикається нижче 30 км/год.
DSG DQ200 має не дуже хорошу репутацію, але мені здається, що за останні 2 роки ситуація покращилася.
Для взлому я рекомендую (але без фактичного елементу, скоріше за звичкою та здоровим глуздом), проїхати перші 2000 кілометрів плавно (без високих оборотів, без важкого навантаження). На перших сотнях кілометрів необхідно також прокласти гальма та шини.
Особисто, за кількістю електронного обладнання (центральний екран, віртуальна кабіна, світлодіодні ліхтарі, допомога в керуванні автомобілем тощо) переважно продовжити гарантію. Завжди звертайте увагу на обмеження пробігу, як правило, близько 80 000/100 000 км (враховуючи ваш щорічний пробіг, це не повинно бути проблемою).
Ми більше не бачимо ні під капотом (прокладка двигуна), ні під двигуном (обтічник). Завжди слід звертати особливу увагу на рівень масла та уникати, наскільки це можливо, чекати, поки не загориться індикатор двигуна, перед тим, як долити масло знову.
Коли випадає сніг, не забудьте відпустити логотип спереду (наявність радара, що керує круїз-контролем та екстреним гальмуванням у разі неуважності), а також датчики паркування.
Що стосується SP95-E10, у мене немає протипоказань для нього (ні для FAP). Ефекти SP98 досить випадкові від одного двигуна до іншого. Якщо ви хочете, ви можете фактично зробити перші заповнення за допомогою SP98-E5. Потім, якщо ви повернетесь до SP95-E10 і помітите зміну тембру, це тому, що SP98 благотворно впливає на ваш двигун.
Протягом перших 5000 кілометрів марно намагатися порівнювати споживання з тим чи іншим видом палива, оскільки воно, ймовірно, буде еволюціонувати (як правило, зменшується).
Привіт і дякую за вашу дуже цікаву статтю, я не думав, що існує така велика фізична різниця між 130 і 150 к.с.
У мене є Golf 7 фази 2 з 1.5 TSI 130, і цього тижня я зміг протестувати A3 з 1.5 TFSI, які відмінності ?
Я також хотів перепрограмувати свої 130 к.с., щоб підняти їх до 150 к. С. Це нерозумно ?
Привіт jblomme і дякую за підтримку !
При ізо-потужності немає ніякої технічної різниці між двигуном A3 та Golf. Можливо, може бути інша калібрування двигуна для отримання більш гнучкого або більш добровільного характеру.
Щодо перепрограмування живлення, то це не здається мені нерозумним. З іншого боку, все ще необхідно вживати запобіжних заходів з турбонаддувом (із змінною геометрією) та тим фактом, що ступінь стиснення є досить високою у версії із 130-канальним режимом.
Задоволення від водіння двигуна та рульового управління менш помітне, трохи краще на Golf8, але менш значне.