TSI - injectie directa cu benzina si dubla supraalimentare Volkswagen




TSI - Injecţie directă cu benzină şi dublă supraalimentare

Prin intermediul propulsorului 2.0 FSI Turbo disponibil pentru Golf GTI, Volkswagen a prezentat primul motor cu injecţie directă pe benzină cu turbocompresor. Prin tehnologia TSI, Volkswagen atinge un nivel superior: rezultatul este reprezentat de un agregat puternic de înaltă tehnologie, cu un cuplu motor impresionant şi cu un consum redus de carburant. Noul TSI de 1.4 litri prezintă paralele cu tehnologia TDI nu doar în ceea ce priveşte denumirea.





Caracteristica unică a tehnologiei TSI, oferită de Volkswagen cu caracter exclusiv, în calitate de unic producător care pune la dispoziţie această realizare pe plan mondial, este reprezentată de combinaţia dintre injecţia directă cu benzină şi dubla supraalimentare. „Twincharger“, un compresor mecanic de supra-alimentare combinat cu un turbocompresor, asigură o putere raportată la capacitatea cilindrică de 90 kilowaţi, respectiv 121 CP per litru de capacitate cilindrică, dezvoltând o valoare de top în categoria propulsoarelor cu patru cilindri destinate producţiei de serie în clasa autoturismelor.



Cuplul motor maxim de 240 Nm este disponibil de la un nivel de turaţii de 1.500 rotaţii/min şi este menţinut la acest nivel ridicat până la 4.500 rotaţii/min. Această valoare corespunde potenţialului unui motor cu aspiraţie cu o capacitate cilindrică de aproximativ 2,3 litri. În comparaţie cu un astfel de propulsor, consumul de carburant obţinut de un motor 1.4 TSI este mai scăzut cu aproximativ 20 procente.

Astfel, Golf GT este primul autovehicul care dispune de tehnologie TSI. Motorul TSI care dezvoltă 170 CP este foarte economic, asigurând un consum de 7,2 litri la 100 kilometri.

O altă variantă de putere a motorului TSI, cu 103 kW/140 CP şi un cuplu motor maxim de 220 Nm este disponibilă pentru Golf, Jetta, Touran şi pentru noul Golf Variant. Iar modelul Golf Plus este disponibil atât cu un propulsor 140 CP TSI, cât şi cu motor TSI de 170 CP.

Obiectiv
 



Obiectivul declarat al firmei Volkswagen este reprezentat de reducerea semnificativă a emisiilor de CO2 şi a consumului de carburant. Dar aceste cerinţe nu trebuie atinse în dauna siguranţei de deplasare şi a plăcerii condusului. Pentru a atinge acest obiectiv, sunt necesare soluţii noi, împreună cu o tehnologie inovatoare pentru producţia de propulsoare.




Una dintre cele mai eficiente măsuri adoptate cu privire la motoare în scopul reducerii consumului este reprezentată de aşa-numita „Downsizing“ (micşorare) a motorului. Prin reducerea capacităţii cilindrice la 1.390 cm³ se obţine o diminuare a pierderilor generate prin frecare, fiind atins astfel un randament superior al motorului. Dar această situaţie contravine cerinţelor actuale care prevăd o evoluţie amplă a cuplului motor pentru o siguranţă activă îmbunătăţită şi o plăcere superioară a condusului. În acest context, soluţia este reprezentată de supraalimentare.




O turbină de supraalimentare izolată nu asigură eficienţa necesară la nivelul inferior de turaţii pentru a atinge performanţa dorită. Un compresor mecanic este foarte eficient la un nivel redus de turaţii, dar prezintă dezavantaje în ceea ce priveşte consumul la turaţii mai ridicate ale motorului ca urmare a puterii superioare absorbite. Soluţia este reprezentată de combinaţia utilă a celor două sisteme de alimentare, sub forma unui „Twincharger“ pentru propulsorul 1.4 TSI. În urma unei interacţiuni complexe, compresorul mecanic şi turbocompresorul permit şi în condiţii de turaţie scăzută o creştere a presiunii de supra-alimentare de până la 2,5 bar (la 1.500 rpm).




Ca tehnologie pentru injecţie, sistemul de injecţie directă cu benzină FSI® conceput de Volkswagen oferă condiţii optime pentru un consum redus de carburant şi o eficienţă ridicată. Astfel a fost creat primul motor pe benzină cu injecţie directă din lume cu supra-alimentare dublă: este vorba despre propulsorul 1.4 TSI produs de Volkswagen.


Implementare




Prin „Twincharger“, Volkswagen combină un turbocompresor cu un compresor mecanic, conform principiului Roots. În acest scop, două pistoane se rotesc în direcţie opusă în interiorul unei carcase, fără să se atingă între ele. Efectul de pompare este generat prin rotirea în direcţie opusă a unui număr de două pistoane profilate.




Principiile de funcţionare ale compresorului şi turbocompresorului se completează perfect. Până la o turaţie de aproximativ 3.500 rpm, supra-alimentarea se realizează de către compresorul mecanic. Presiunea de supraalimentare este intensificată de turbocompresorul montat în serie. De la o turaţie de 3.500 rpm, presiunea de alimentare în cilindri este asigurată numai prin intermediul turbinei de supraalimentare.




Compresorul mecanic cu funcţionare rapidă asigură compensarea şi depăşirea „Turbo lag“ la nivel redus de turaţii. Acţionarea acestuia este asigurată de arborele cotit, prin intermediul unei curele de transmisie care nu necesită efectuarea de lucrări de întreţinere şi care asigură un raport de transmisie de aproape cinci ori mai mare. În funcţie de turaţie şi de poziţia pedalei de acceleraţie, compresorul mecanic este controlat prin intermediul unui cuplaj magnetic sau este decuplat, în baza solicitărilor motorului.




Prin acţionarea directă a compresorului cu ajutorul arborelui cotit, presiunea de alimentare necesară este disponibilă de la un nivel redus de turaţii. „Twincharger“ garantează astfel în orice situaţie, inclusiv la o trecere bruscă de la regimul de manevră la regimul de funcţionare cu acceleraţia la podea, o dezvoltare spontană a cuplului motor şi asigură astfel o putere deosebită.




Conform noii tehnologii, inginerii de la Volkswagen au îmbunătăţit şi injecţia directă cu benzină: Presiunea maximă de injecţie cu ajutorul duzei de injecţie cu 6 orificii utilizată în premieră este de până la 150 bar. Şi geometria pistoanelor, cu secţiuni concave care prezintă o formă specială, a fost adaptată la TSI. Prin intermediul acestor măsuri se garantează că formarea amestecului se realizează în mod ideal, de la regimul de funcţionare la relanti până la sarcina maximă de peste 7.000 rpm. Avantajul este reprezentat de o ardere eficientă şi de îmbunătăţirea performanţei şi a cuplului motor, precum şi de reducerea nivelului de emisii.




De la relanti până la o turaţie a motorului de aproximativ 2.400 rpm, compresorul mecanic funcţionează neîncetat, în cazul unei solicitări corespunzătoare în acest sens din partea conducătorului auto. În plaja de turaţii cuprinsă între aproximativ 2.400 şi 3.500 rpm, compresorul este cuplat în funcţie de necesităţi prin intermediul cuplajului magnetic, de exemplu la efectuarea manevrelor de depăşire.




O clapetă de reglare controlează fluxul de aer proaspăt aspirat: către compresorul mecanic sau direct către turbocompresor. În situaţia în care funcţionează exclusiv turbocompresorul, de la o turaţie de aproximativ 3.500 rpm, clapeta de reglare este deschisă, iar compresorul este oprit. Aerul parcurge traseul cunoscut pentru motoarele turbo, prin schimbătorul de căldură aer/aer frontal şi clapeta de acceleraţie către galeria de admisie.




La acest nivel de turaţii, turbocompresorul cu reglare Wastegate, conceput pentru asigurarea unui randament optim la nivelul unor turaţii ridicate, realizează doar procesul de supra-alimentare. Astfel, fiecare treaptă a „Twincharger“ este valorificată la un nivel optim de funcţionare. Este garantată în acest mod injectarea spontană a carburantului, un cuplu motor remarcabil şi un consum avantajos.


Rezultat




Prin evoluţia amplă a cuplului motor, prin puterea remarcabilă a motorului şi prin comportamentul sportiv, propulsorul 1.4 TSI oferă conducătorului auto senzaţia unui motor cu aspiraţie de cilindree mare. În contradicţie evidentă cu o asemenea impresie se află consumul redus. Prin intermediul tehnologiei inovatoare TSI, Volkswagen reuşeşte, aşa cum a demonstrat deja prin propulsoarele TDI, să îmbine într-o modalitate impresionantă plăcerea condusului şi costurile reduse.



Avantaje individuale:
Twincharger“ conferă propulsorului TSI o evoluţie amplă a cuplului motor pe parcursul unei plaje extinse de duraţii, la care se adaugă o putere maximă remarcabilă, în condiţiile unui consum foarte redus de carburant.
Cuplul motor ridicat impresionant pe parcursul unei plaje extinse de turaţii permite un stil de condus relaxat, care nu implică schimbarea frecventă a treptelor de viteză.
TSI reprezintă o realizare de înaltă tehnologie a firmei Volkswagen: injecţia directă de benzină şi conceptul de supra-alimentare dublă asigură o plăcere superioară a condusului şi un consum mai scăzut de carburant.
Şi în ceea ce priveşte costurile de întreţinere, TSI se remarcă prin avantaje duble: tehnologia durabilă a propulsorului care necesită un volum redus de lucrări de întreţinere, dublată de un impozit scăzut pentru autovehicul ca urmare a capacităţii cilindrice reduse.

sursa: Porsche Romania



Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu