[OBender]

Форсунки должны мелко распылять топливо за возможно короткий промежуток времени. Способ подачи топлива зависит при этом от режима работы двигателя. При послойном смесеобразовании топливо должно направляться в зону свечи зажигания, а при работе двигателя на гомогенных смесях его необходимо равномерно распределять в объеме камеры сгорания. Чтобы получить наилучшее распределение топлива при послойном смесеобразовании, угол конуса факела топлива принят равным 70°, а ось конуса наклонена на 20°. При подаче напряжения на обмотку электромагнита форсунки вокруг нее создается магнитное поле. Оно втягивает в себя якорь электромагнита с иглой форсунки, которая поднимается с седла. В результате топливо впрыскивается в цилиндр двигателя. При падении подаваемого на обмотку электромагнита напряжения магнитное поле исчезает, а игла распылителя прижимается пружиной к своему седлу. В результате впрыск топлива прекращается.

Управляющее напряжение подается на форсунки через электронный коммутатор в блоке управления двигателем. Чтобы обеспечить быстрое открытие форсунки, после фазы предварительного намагничивания малым током на ее обмотку подается напряжение порядка 90 вольт. При этом напряжении ток в обмотке достигает 10 ампер. Если форсунка открыта, достаточно подать 30 вольт, чтобы удерживать ее в этом состоянии. При этом ток в ее обмотке равен 3 4 ампера. Неисправность форсунки определяется по пропускам воспламенения, при возникновении которых прекращается подача на нее управляющих сигналов. Система управления двигателем способна обнаружить неисправную форсунку по пропускам воспламенения в цилиндре, после чего подача управляющего сигнала на нее прекращается. После замены одной из форсунок необходимо погасить соответствующие ей параметры в памяти системы и заново произвести согласование блока управления двигателем. Соответствующие указания содержатся в "Руководстве по ремонту автомобиля".

В магистрали установлен клапан подачи топлива к насосу высокого давления. Он закреплен на опоре амортизационной стойки подвески. Обычно этот клапан открыт и через него топливо поступает к регулятору давления в контуре низкого давления. Если температура охлаждающей жидкости превышает 1100C, а температура воздуха на впуске в двигатель больше 500C, пуск двигателя производится в "горячем" режиме.

При этом блок управления двигателем закрывает клапан перепуска топлива приблизительно на 50 секунд, перекрывая слив топлива через регулятор давления. В результате давление в контуре низкого давления повышается до максимальной величины, на которую отрегулирован встроенный в электронасос редукционный клапан, а именно, до 5,8 бар. Повышенное давление позволяет предотвратить парообразование на входе в насос высокого давления и обеспечивает таким образом создание необходимого давления в распределительном трубопроводе. При выходе клапана из строя пружина удерживает его в закрытом состоянии. В результате давление в топливной системе повышается до 5,8 бар. Поэтому всегда обеспечивается "горячий" пуск двигателя.

Система улавливания паров бензина оборудована фильтром с активированным углем. Эта система должна обеспечивать выполнение законодательных норм выброса углеводородов. Эта система предотвращает попадание паров бензина из бака автомобиля в окружающую среду. Пары топлива накапливаются в адсорбере с активированным углем и периодически отсасываются в двигатель, где они сгорают. При работе двигателя на гомогенной смеси, они равномерно распределяются по объему камеры сгорания. Поступающие из адсорбера пары бензина сгорают вместе с рабочей смесью во всем объеме камеры сгорания. При послойном смесеобразовании способная к воспламенению рабочая смесь находится только в зоне свечи зажигания. Часть поступившего из адсорбера топлива оказывается при этом в зоне невоспламеняющейся смеси. Это может привести к неполному сгоранию топлива и повышенному выбросу углеводородов с отработавшими газами. Поэтому переход на послойное смесеобразование производится только при небольшом содержании топлива в адсорбере. Блок управления двигателем рассчитывает количество топлива, которое может быть отведено из адсорбера, и вырабатывает команды на открытие клапана его продувки, изменение дозы впрыскиваемого топлива и установку дроссельной заслонки.

Система выпуска приспособлена к двигателю с прямым впрыском бензина. В ней применяется накопительный нейтрализатор, который удерживает оксиды азота при работе на бедных смесях. Режим регенерации включается при переполнении нейтрализатора и оксиды азота выводятся и восстанавливаются до азота. Охлаждение отработавших газов применяется для того, чтобы поддерживать температуру в накопительном нейтрализаторе в диапазоне от 250 до 500 °C. Только в этом температурном диапазоне обеспечивается удерживание оксидов азота в накопительном нейтрализаторе. Накопительный нейтрализатор необходимо охлаждать также из за снижения его аккумулирующей способности при перегреве до температур свыше 850 °C.

Системы двигателя FSI 66kWt и более оснащаются более усовершенствованной топливной системой. Основные отличия – детали насоса высокого давления и рампы форсунок имеют специальное антикоррозийное покрытие, которое защищает их от воздействия топлива с содержанием этанола. Изменено управление насосом высокого давления. Устранен за ненадобностью трубопровод отвода в бак топлива, просочившегося вдоль плунжера. Отвод топлива, сбрасываемого через установленный на рампе форсунок предохранительный клапан, производится через относительно короткий трубопровод в контур низкого давления перед насосом высокого давления. Высокое давление в контуре изменяется от 30 до 110бар в зависимости от модификации двигателя.



При разработке новых двигателей с непосредственным впрыском типа FSI было решено отказаться от послойного смесеобразования и сосредоточить усилия на повышении их мощности и крутящего момента. Прежде буквы FSI(Fuel Stratified Injection) обозначали непосредственный впрыск топлива в цилиндры, используемый для получения послойной смеси. В двигателе TFSI буквы были оставлены, но послойное смесеобразование для него не характерно. Несмотря на отказ от послойного смесеобразования и от системы контроля за выбросом оксидов азота, увеличенные мощность и крутящий момент двигателя способствуют улучшению динамики и экономичности автомобиля. Изменений также коснулись конструкции тех компонентов, которые должны соответствовать повышенным требованиям, связанным с применением наддува. Выпускной коллектор объединен с турбокомпрессоросм и образует с ним общий модуль. Фланец этого модуля притягивается к головке цилиндров посредством клеммовых соединений, которые должны облегчать проведение сервисных работ. Также несколько изменена конструкция головки блока цилиндров, коленвала, шатуна и поршня. Днище поршня было изменено, чтобы обеспечить работу двигателя при сниженной степени сжатия. В ГБЦ введено натриевое охлаждение выпускных клапанов, посадочные поверхности впускных и выпускных клапанов наплавлены износостойким материалом, уменьшены ширина роликов и кулачков при сохранении их жесткости, применены усиленные одинаковые пружины на впускные и выпускные клапана. Изменена также форма впускного канала.

Двигатели TFSI оснащаются регулируемым по подаче топливоподкачивающим насосом. Его регулирование позволяет снизить затраты на привод насоса и тем самым повысить экономичность двигателя. Чтобы обеспечить впрыск необходимых доз топлива под относительно высоким давлением, в приводе насоса высокого давления предусмотрен тройной кулачок вместо двойного. Электронасос подает только такое количество топлива, которое расходуется двигателем. При этом он поддерживает заданное давление топлива в контуре низкого давления. Насос имеет широтно-импульсное питание, получаемое через усилитель мощности от блока управлением двигателя. ЭБУ регулирует подачу насоса, изменяя частоту его вращения.

В двигателе TFSI используется два способа смесеобразования. Двухфазный впрыск применяется для ускорение разогрева катализатора. Часть топлива впрыскивается на такте впуска за 300градусов до ВМТ сжатия. До момента зажигания эта доза топлива успевает хорошо перемешаться с воздухом и образовать с ним гомогенную смесь. На такте сжатия за 60градусов до ВМТ впрыскивается вторая часть топлива. Оно образует богатую смесь в районе свечи, обеспечивая устойчивое ее воспламенение, которое производится в данном случае при очень позднем зажигании. Суммарная лямбда за две фазы равна 1. Сгорание смеси происходит незадолго до открытия выпускных клапанов, температура отработавших газов достигает относительно высоких значений. Катализатор разогревается до температуры 350градусов за 30-40секунд.



При открывании двери водителя срабатывает контактный датчик, включающий топливоподкачивающий электронасос. Предварительная подкачка топлива способствует ускорению пуска двигателя и быстрому подъему давления в топливной рампе. Специальный счетчик ограничивает время предварительного включения. Если нет необходимости в разогреве катализатора, то двигатель работает на однородной смеси, образуемой при впрыске топлива в зону свечи. Топливоподкачивающий насос исключает образование паровых пробок в топливной системе горячего двигателя.

TSi
Двигатели TSI стали первыми в мире с системой прямого впрыска и двойным турбонаддувом в виден механического компрессора или турбины. Также уменьшены размеры двигатели и снижено количество цилиндров без снижения мощности или оборотистости.

Турбо компрессор или Суперчарджер(Supercharger) – это механический нагнетатель, который активируется с помощью магнитной муфты. Преимущества в более быстром нагнетании давления, высокая оборотистость на низкой скорости, активация по требованию, нет надобности в смазке и охлаждении. Недостатки в необходимо больших затрат энергии, а давление производится на любой скорости двигателя и при его регулировки часть мощности теряется.

Турбонаддув или Турбочарджер(Turbocharger) находится на впускном коллекторе и приводится в действие выхлопным газом. Преимущества в высокой эффективности, поскольку используется энергия выхлопа. Недостаток в том, что на низких оборотах мощности небольших двигателей недостаточно для разгона турбины эффективно. Турбины часто перегреваются.

В Суперчарджере два ротора сконструированы так, что когда они вращаются, со стороны где входит воздух, создается больше пространства. Туда попадает воздух и роторы сжимают его и перемещают на выходную сторону. Наддув регулируется с помощью заслонки регулировочного клапана. Когда он закрыт, суперчарджер производит максимальную мощность Если давление очень высокое, клапан опять открывается. Для снижения шума при работе суперчарджера используются специальные плавающие шестерни и валы, а также изолирующие материалы. При быстрой акселерации суперчарджер начинает работать 2000-3000оборотах. Если магнитная муфта выключается, три листовые пружинки возвращают фрикционную пластину назад в исходное положение. При этом может быть слышен щелчок, примерно на 3400оборотах.

Турбочарджер находится на выпускном коллекторе и одновременно является компонентом системы охлаждения, которая может контролировать не перегрета ли турбина в течение до 15минут после выключения двигателя. Это предотвращает образование пузырьков пара в системе охлаждения. Подшипники вала соединены с системой смазки двигателя.

1200сс FSI 68-96лс Polo PQ25
1400cc TSI 122-181лс Golf, Touran, Scirocco, Seat Leon, Octavia
1600cc FSI 115лс Golf, Eos, Jetta, Touran, Passat, A3, Octavia
1800cc TFSI 160-170лс A3, A4, A5, leon, Altea, Octavia 2
2000cc FSI 150лс Golf, Passat, A3, A4, Octavia, Leon, Toledo, Altea
2000cc TFSI 170-272лс A3, A4, A6, TT, Leon, Passat, Jetta, Golf, Octavia, Leon, Scirocco, A3 Cabrio
2000cc TSI 179-211лс A5, Q5, Leon
2500cc TFSI 340лс TT, RS
2800cc FSI V6 190-220лс A6
3000cc TFSI V6 290-333лс A4, A5, A6, A8, S4
3200cc FSI V6 247-261лс A4, A5, A6, A8, TT
3600cc FSI VR6 296лс Passat, Touareg, Cayenne, Q7
4200cc FSI V8 349-420лс RS4, Q7, A6, Touareg
5000cc TFSI V10 581лс RS6
5200cc FSI V10 435-450лс S6,S8
FSI – Fuel stratified Injection
TFSI – Turbocharged Stratified Injection Engine
TSI – Turbo Supercharged Engine

Взято отсюда

P.S. прошу прощения за картинки, по другому их поместить не получилось.