FSI двигатель: что это, принцип работы, отличительные особенности, плюсы и минусы
Немецкий концерн Volkswagen представил миру новый вариант бензинового двигателя — силовой агрегат FSI.
Этой новинке не потребовалось много времени, чтобы завоевать всемирную любовь и стать популярной на всех континентах. Что же это за мотор такой?
Действительно ли всё так хорошо с двигателем FSI и обычному бензиновому агрегату пора кануть в лету? Давайте разбираться с тем, что наизобретали германские специалисты.
Что такое FSI двигатель
Если обратиться к дословному переводу (что мы любим делать в начале таких разговоров), то получим «послойный впрыск горючего». На самом деле всё не так пафосно, как многим может показаться. Моторы FSI являются обычными «атмосферниками», которые лишены турбонадува, в отличии от движков TSI, которые, к слову сказать, пользуются сейчас большой популярностью.
Конструкция топливной системы FSI оснащается двумя контурами. На первом контуре лежит ответственность за пониженное давление, второй, соответственно, отвечает за высокое давление. Первый контур состоит из следующего набора деталей:
Контур высокого давления имеет отличную конструкцию:
Дополнительно в конструкцию может включаться адсорбер и запорный клапан электромагнитного типа для продувки адсорбера.
Агрегаты с послойной топливной подачей очень полюбились компанией Skoda, которая устанавливала их на многие свои модели автомобилей. Первые атмосферные двигатели FSI появились в 1998 году. Прошло всего два года, и они стали массово устанавливаться на Октавии, даже в некоторых моделях Фольцваген засветились. На этот момент среди ярких представителей автомобилей с атмосферником FSI можно выделить VW Touareg 4WD.
Отличие двигателя FSI от обыкновенного бензинового двигателя
Что же изменилось в обычном бензиновом моторе, что он стал называться FSI? Есть несколько таких моментов, которые стали отличительными:
Отличия существенные и весомые, что объясняет популярность и востребованность новой модели бензиновых агрегатов.
Принцип работы
Работа двигателя FSI сразу в некоторых моментах отличается от обычных бензиновых агрегатов. После изучения принципов работы этого двигателя, многие моменты станут более понятными:
И всё-таки сотрудники компании Volkswagen изрядно потрудились над модернизацией обычного бензинового мотора. Их труды увенчались успехом, не зря двигатель FSI так полюбился многими производителями и автомобилистами.
Плюсы и минусы использования
Неужели всё так идеально в случае с мотором FSI? В это слабо верится. Мы и правда нашли несколько существенных недостатков. О них позже, а пока изучим преимущества таких агрегатов:
Теперь самое время изучить отрицательные стороны, которые делают движок FSI не таким уж идеальным.
Мы рассказали всё, что сами знали о моторах FSI. Выбирать такие агрегаты или нет — решать вам. Не самым плохим вариантом являются такие движки, если с недостатками вы готовы мириться. Как ни крути, а для каждого мотора характерны отрицательные моменты.
Двигатель FSI
Что значит FSI двигатель: особенности, ремонт, обслуживание /
В широком списке силовых агрегатов немецкого автогиганта VAG (Volkswagen AG) двигатели FSI, MPI, TSI (TFSI), TDI и ряд других установок продолжают пользоваться большой популярностью благодаря своей технологичности и уникальным характеристикам.
Такие моторы ставились ранее и продолжают устанавливаться на разные модели авто под брендом Volkswagen, Audi, Skoda, Seat и другие марки в составе концерна VAG. Сегодня перечисленные выше версии двигателей можно встретить на машинах разных лет выпуска.
В наших статьях мы уже рассказывали читателям о том, что такое двигатели TSI, которые можно повсеместно наблюдать под капотом моделей Volkswagen, Audi и других марок. В этой статье мы намерены поговорить еще об одном популярном моторе, который известен как FSI, а также подробно рассмотреть принцип работы двигателя FSI. Параллельно будет затронута тема подбора масла для данного типа ДВС, распространенных неисправностей и ремонта указанного агрегата.
FSI двигатель: что это такое
Прежде всего, расшифровка «FSI двигатель» представляет собой аббревиатуру Fuel Stratified Injection, что дословно означает послойный впрыск топлива. Главным отличием этого ДВС от широко известного сегодня TSI является отсутствие на версии FSI турбонаддува. Другими словами, в этой линейке представлены безнаддувные (атмосферные) бензиновые двигатели FSI с прямым (непосредственным) впрыском топлива.
Двигатель FSI не является «свежей» разработкой, так как готовый агрегат в качестве первых тестовых образцов появился в далеком 1998 г. Через два года этот мотор начали серийно устанавливать на модели Volkswagen. Отметим, что по состоянию на 2016 год последней моделью Volkswagen с FSI остается внедорожный автомобиль Touareg 4 WD. На других моделях двигатель FSI сегодня уступил место версии TSI (TFSI) или MPI.
Двигатели FSI: недостатки и основные преимущества
Начнем с основных плюсов и принципов работы. Отличительно особенностью атмосферных ДВС линейки FSI можно считать реализацию впрыска горючего и схему устройства системы питания. Дело в том, что система топливоподачи на таких моторах конструктивно получила сразу два контура. В первом контуре давление низкое, во втором более высокое.
Контур с низким давлением в списке составных элементов имеет
— топливный бак;
— бензонасос;
— фильтр горючего;
— перепускной клапан;
— регулятор давления топлива;
Устройство контура высокого давления предполагает наличие:
— топливного насоса высокого давления;
— магистралей высокого давления;
— распределительных трубопроводов;
— датчика высокого давления; клапана-предохранителя;
— инжекторных форсунок;
Также в конструкцию включен адсорбер и специальный клапан его продувки.
На простых бензиновых агрегатах топливный впрыск реализован так, что горючее подается во
впускной коллектор, а на моторах FSI горючее впрыскивается сразу в камеру сгорания
(непосредственный впрыск). Инжекторные форсунки на этих моторах имеют 6 отверстий, что
позволяет наиболее эффективно распределить топливо в камере.
Воздух подается в цилиндры отдельно посредством заслонки. В результате удается добиться наилучшего смесеобразования и однородности рабочей топливно-воздушной смеси. Такая смесь полноценно и равномерно сгорает в двигателе, отдавая максимум энергии поршню на разных режимах работы ДВС.
По этой причине двигатели FSI обеспечивают лучшую разгонную динамику, отличаются высокой экологичностью и экономичностью. В ряде случаев такие моторы экономят до 2.5 литров топлива на 100 км. пути по сравнению с простыми аналогами в одинаковых условиях.
Вернемся к особенностям. Как уже было сказано выше, для бесперебойной работы бензинового двигателя с прямым впрыском инженеры в конструкцию FSI отдельно внедрили контур высокого давления. Такое давление необходимо для максимально точного и экономичного впрыска.
Давление впрыска создает топливный насос высокого давления, который берет топливо из контура
низкого давления. Такая конструкция отдаленно напоминает дизельный двигатель. Более того,
топливный насос высокого давления нагнетает горючее не постоянно, а с учетом необходимости
применительно к тому или иному режиму работы агрегата.
Другими словами, во время резких ускорений и роста нагрузок давление поднимается до 0.5 Мпа, при этом во время езды накатом показатель давления в контуре может находиться на отметке всего 0.05 Мпа. Добиться такого гибкого управления насосом позволяет отдельный электронный блок управления, а также наличие датчика низкого давления.
Динамичная работа электронных систем управления позволяет подавать в цилиндры строго ограниченное количество топлива применительно к режиму работы. Другими словами, исключается излишнее обогащение или обеднение топливно-воздушной смеси. Параллельно с этим впрыск послойный, то есть двойной. Это значит, что горючее дозируется между тактом впрыска и тактом сжатия.
Такое решение позволяет добиться экономии горючего и снизить токсичность выхлопа до общего прогрева мотора и катализатора, так как в моменты запуска холодного агрегата в цилиндры обычно подается обогащенная смесь.
Недостатки двигателя FSI
Начнем с того, что любой двигатель с прямым впрыском топлива сильно чувствителен к качеству горючего. Параллельно с этим необходимо тщательно подходить к вопросу качества топливных фильтров и строго соблюдать регламент замен. Исключением в этом случае не стал и рассматриваемый нами мотор FSI.
— Низкое качество горючего часто становится причиной проблем с топливной аппаратурой на этом ДВС.
Форсунки нужно постоянно чистить, так как мелкие проблемы с впрыском позже перерастают в серьезные
поломки. Также в моторах данного типа следует регулярно менять свечи зажигания и отдельно следить за
их состоянием.
— Если брать во внимание распространенные неполадки и двигатели FSI, проблемы в этой линейке могут
возникнуть с холодным запуском. Виновником принято считать все тот же послойный впрыск и стремление
инженеров снизить токсичность выхлопа во время прогрева.
Другими словами, агрегат может просто не завестись в сильные морозы. Данное явление встречается не на всех автомобилях с таким мотором, так как производитель устранил ошибку в более поздних версиях, программно изменив прошивку электронных систем.
— Также владельцы отмечают сильно повышенный расход топлива во время поездок, когда мотор данного типа еще не вышел на рабочие температуры.
На примере распространенного 2.0 литрового FSI становятся очевидны и другие присущие этому двигателю проблемы.
— Как правило, на отрезке 100-150 тыс. км. на впускных клапанах скапливается значительное количество нагара. В этом случае нагар на клапанах приводит к тому, что двигатель работает нестабильно и шумно, падает мощность, увеличивается расход. Такой нагар в некоторых случаях можно удалить только механически, то есть нужен разбор и ремонт двигателя FSI.
Добавим, что такая проблема усиленного нагарообразования больше актуальна для ранних версий
агрегата, так как позже изготовитель поменял прошивку в блоках управления топливоподачей. При
этом все равно нельзя исключать усиленное образование нагара применительно ко всем
модификациям этого агрегата.
— Еще следует выделить повышенный расход моторного масла, причем как на ранних версиях, так и на
более поздних. Главным симптомом явных проблем становится то, что уровень смазки быстро снижается.
В этом случае зачастую необходима диагностика, а частым вердиктом становится капитальный ремонт
двигателя.
Что касается вопроса расхода и какое масло для двигателя fsi лучше лить, главное условие, это придерживаться допуска VW 504 00/507 00. Сезонность нужно учитывать индивидуально, так как слишком жидкое масло (например, 0W-30) может очень сильно расходоваться на угар. По этой причине многие владельцы этого мотора при подборе смазки останавливают свой выбор на 5W-30.
— В отдельных случаях также отмечено, что быстро выходит из строя каталитический нейтрализатор,
появляются проблемы с работой лямбда-зондов. Также неисправности возникают с распределительными
валами и механизмом изменения фаз газораспределения, выходят из строя датчики ЭСУД. Малейшие
сбои в работе агрегата приводят к тому, что на приборной панели загорается «сheck» и мотор требует
проведения диагностики.
— Различные версии FSI могут иметь как цепной привод ГРМ, так и ремень ГРМ. Учитывая то, что агрегат
достаточно технологичный, обрыв ремня ГРМ в этом случае может привести к очень серьезным
последствиям, то есть отделаться только заменой погнутых клапанов уже не получится.
1. Если оглянуться назад, то в 2000 году FSI с рабочим объемом 1.4 литра занял в своем классе почетное место лучшего агрегата. Через 6 лет новая версия 2.0 FSI снова получила высокую оценку благодаря выдающейся разгонной динамике, хорошему подхвату на любых оборотах, сниженному выбросу вредных веществ в составе выхлопных газов и топливную экономичность.
2. Однако затем этот двигатель стал активно вытесняться другими аналогами и разработками. Более того, сегодня FSI является такой версией силового агрегата, от которой фактически отказался сам производитель. Причины для этого очевидны, так как мотор атмосферный, при этом имеет сложную конструкцию, требователен к качеству топлива и достаточно дорогой в ремонте.
3. С учетом вышесказанного становится понятно, почему на своих бюджетных моделях авто VAG теперь устанавливает более простые и дешевые MPI, а на основе технологичного FSI производитель построил целую линейку более новых и производительных моторов с турбонаддувом TSI (TFSI).
Напоследок добавим, что при этом FSI никак нельзя считать неудачным или проблемным.
Большое количество свойственных ему неполадок и сбоев не менее часто встречается и на
других двигателях, схожих по особенностям конструкции и характеристикам.
Как показывает практика, при должном уходе, своевременном обслуживании и поддержании нормальной работоспособности всех элементов такой двигатель легко перешагивает среднюю отметку в 200-250 тыс. км. без каких-либо серьезных ремонтов, радует владельцев стабильной работой, уверенным разгоном и топливной экономичностью.
Технология непосредственного впрыска FSI
Сегодня я хотел бы поговорить о технологии впрыска FSI, что же это такое и с чем его едят? Аббревиатура FSI дословно расшифровывается как — Fuel Stratified Injection, что на наш лад будет звучать как послойный впрыск топлива. Вопреки многим заблуждениям она заключается в том что позволяет работать двигателю на обедненных составах смеси.
Стехиометрическим составом смеси двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием принято считать смесь воздух/топливо 14.7:1. Обедненной смесью считается смесь с избытком воздуха т.е. 14.7:1>
Для чего это нужно?
Имея такую систему впрыска, вы можете приготовить смесь которая будет не однородна во всем объеме цилиндра. Иными словами это дает отличную тягу на малых и средних оборотах, плюс экономит топливо.
Мы имеем впускной коллектор с изменяемой длинной, впрыск топлива прямо в цилиндр, поршень построенный асимметрично для создания завихрений воздуха это и есть основные составляющие впрыска FSI.
Как же происходит послойное образование смеси?
Послойное образование смеси происходит на частичных нагрузках и в низком диапазоне оборотов ( примерно до 3500 об/мин)
На такте впуска заслонка коллектора с изменяемой длиной перекрывает половину впускного канала, что приводит к созданию зоны повышенной турбулентности возле впускного клапана, благодаря чему воздух попадает в цилиндр под завихрением.
На такте сжатия, примерно за 35 градусов до ВМТ (по коленвалу) происходит впрыск топлива. За эти 30 градусов, как раз и происходит послойное смесеобразование и мы получаем в зоне свечи, некий объем с однородной смесью топлива с составом 14.7:1, а вокруг него воздух не участвующий в горении.
Далее с каким то определенным опережением зажигание происходит сгорание горючей смеси. Что мы получаем на выходе:
1. Правильную скорость сгорания на обедненной смеси.
2. Отсутствие перегревов благодаря тому, что бензин в жидком состоянии попадает в камеру сгорания и охлаждает ее.
3. Как следствие высокую детонационную стойкость.
4. Большее давление при сгорании.
В мощностных режимах работы, при высокой нагрузке и оборотах больше 3500 об/мин, двигатель работает в обычном режиме без послойного смесеобразования. Заслонка во впускном коллекторе открывает канал полностью, тем самым убирая высокую турбулентность возле впускного клапана. Помимо этого коллектор получается с изменением длины. Как известно на низких оборотах наполнение цилиндра лучше когда коллектор имеет длинную и узкую форму, а на высоких оборотах, короткую и широкую.
К минусам данной системы можно отнести разве только усложнение конструкции. А именно, добавление еще одного насоса (высокого давления), Коллектор с заслонками и сервоприводом, форсунки спроектированные под высокое давление.
Что значит FSI двигатель: особенности, ремонт, обслуживание
В широком списке силовых агрегатов немецкого автогиганта VAG (Volkswagen AG) двигатели FSI, MPI, TSI (TFSI), TDI и ряд других установок продолжают пользоваться большой популярностью благодаря своей технологичности и уникальным характеристикам.
Такие моторы ставились ранее и продолжают устанавливаться на разные модели авто под брендом Volkswagen, Audi, Skoda, Seat и другие марки в составе концерна VAG. Сегодня перечисленные выше версии двигателей можно встретить на машинах разных лет выпуска.
В наших статьях мы уже рассказывали читателям о том, что такое двигатели TSI, которые можно повсеместно наблюдать под капотом моделей Volkswagen, Audi и других марок. В этой статье мы намерены поговорить еще об одном популярном моторе, который известен как FSI, а также подробно рассмотреть принцип работы двигателя FSI. Параллельно будет затронута тема подбора масла для данного типа ДВС, распространенных неисправностей и ремонта указанного агрегата.
FSI двигатель: что это такое
Прежде всего, расшифровка «FSI двигатель» представляет собой аббревиатуру Fuel Stratified Injection, что дословно означает послойный впрыск топлива. Главным отличием этого ДВС от широко известного сегодня TSI является отсутствие на версии FSI турбонаддува. Другими словами, в этой линейке представлены безнаддувные (атмосферные) бензиновые двигатели FSI с прямым (непосредственным) впрыском топлива.
Двигатель FSI не является «свежей» разработкой, так как готовый агрегат в качестве первых тестовых образцов появился в далеком 1998 г. Через два года этот мотор начали серийно устанавливать на модели Volkswagen. Отметим, что по состоянию на 2016 год последней моделью Volkswagen с FSI остается внедорожный автомобиль Touareg 4 WD. На других моделях двигатель FSI сегодня уступил место версии TSI (TFSI) или MPI.
Двигатели FSI: недостатки и основные преимущества
Начнем с основных плюсов и принципов работы. Отличительно особенностью атмосферных ДВС линейки FSI можно считать реализацию впрыска горючего и схему устройства системы питания. Дело в том, что система топливоподачи на таких моторах конструктивно получила сразу два контура. В первом контуре давление низкое, во втором более высокое.
Контур с низким давлением в списке составных элементов имеет:
Устройство контура высокого давления предполагает наличие:
Также в конструкцию включен адсорбер и специальный клапан его продувки.
Воздух подается в цилиндры отдельно посредством заслонки. В результате удается добиться наилучшего смесеобразования и однородности рабочей топливно-воздушной смеси. Такая смесь полноценно и равномерно сгорает в двигателе, отдавая максимум энергии поршню на разных режимах работы ДВС.
По этой причине двигатели FSI обеспечивают лучшую разгонную динамику, отличаются высокой экологичностью и экономичностью. В ряде случаев такие моторы экономят до 2.5 литров топлива на 100 км. пути по сравнению с простыми аналогами в одинаковых условиях.
Вернемся к особенностям. Как уже было сказано выше, для бесперебойной работы бензинового двигателя с прямым впрыском инженеры в конструкцию FSI отдельно внедрили контур высокого давления. Такое давление необходимо для максимально точного и экономичного впрыска.
Другими словами, во время резких ускорений и роста нагрузок давление поднимается до 0.5 Мпа, при этом во время езды накатом показатель давления в контуре может находиться на отметке всего 0.05 Мпа. Добиться такого гибкого управления насосом позволяет отдельный электронный блок управления, а также наличие датчика низкого давления.
Динамичная работа электронных систем управления позволяет подавать в цилиндры строго ограниченное количество топлива применительно к режиму работы. Другими словами, исключается излишнее обогащение или обеднение топливно-воздушной смеси. Параллельно с этим впрыск послойный, то есть двойной. Это значит, что горючее дозируется между тактом впрыска и тактом сжатия.
Такое решение позволяет добиться экономии горючего и снизить токсичность выхлопа до общего прогрева мотора и катализатора, так как в моменты запуска холодного агрегата в цилиндры обычно подается обогащенная смесь.
Недостатки двигателя FSI
Начнем с того, что любой двигатель с прямым впрыском топлива сильно чувствителен к качеству горючего. Параллельно с этим необходимо тщательно подходить к вопросу качества топливных фильтров и строго соблюдать регламент замен. Исключением в этом случае не стал и рассматриваемый нами мотор FSI.
Другими словами, агрегат может просто не завестись в сильные морозы. Данное явление встречается не на всех автомобилях с таким мотором, так как производитель устранил ошибку в более поздних версиях, программно изменив прошивку электронных систем.
На примере распространенного 2.0 литрового FSI становятся очевидны и другие присущие этому двигателю проблемы.
Что касается вопроса расхода и какое масло для двигателя fsi лучше лить, главное условие, это придерживаться допуска VW 504 00/507 00. Сезонность нужно учитывать индивидуально, так как слишком жидкое масло (например, 0W-30) может очень сильно расходоваться на угар. По этой причине многие владельцы этого мотора при подборе смазки останавливают свой выбор на 5W-30.
Что в итоге
Как показывает практика, при должном уходе, своевременном обслуживании и поддержании нормальной работоспособности всех элементов такой двигатель легко перешагивает среднюю отметку в 200-250 тыс. км. без каких-либо серьезных ремонтов, радует владельцев стабильной работой, уверенным разгоном и топливной экономичностью.
Моторы линейки TSI. Конструктивные особенности, преимущества и недостатки. Модификации с одним и двумя нагнетателями. Рекомендации по эксплуатации.
Дизельный мотор TDI. Отличительные особенности двигателя данного типа. Преимущества и недостатки, ресурс, особенности турбонаддува. советы по эксплуатации.
Линейка дизельных двигателей CRDi Hyundai/KIA: сильные и слабые стороны моторов данного типа, особенности эксплуатации, ремонта и обслуживания.
Конструктивные особенности двигателей GDI с непосредственным впрыском от моторов с распределенным впрыском топлива. Режимы работы, неисправности GDI.
Чем отличается атмосферный мотор от турбодвигателя. Конструктивные особенности, мощность, особенности эксплуатации. Главные плюсы и минусы атмосферников.
Устройство и схема работы инжектора. Плюсы и минусы инжектора по сравнению с карбюратором. Часты неисправности инжекторных систем питания. Полезные советы.
