Презентация на двигателя на Volkswagen TSI
Със значителния спад в продажбите на дизелови двигатели, 1,5-литровият TSI (EA211 Evo семейство) се очаква да играе важна роля за германската автомобилна група благодарение на междинния си работен обем. 1.5l TSI се предлага в две нива на мощност: 130 конски сили и 150 конски сили. Макар и сходни по изпълнение, двете версии имат различна философия и значителни технически разлики.
Архитектура
1.5-литровият TSI (фамилия EA211 Evo) е произведен от 1,4-литровия TSI (фамилията EA211, въртящ се около двигатели от 1.0 литра до 1.4 литра работен обем). Това е 4-цилиндров двигател, турбокомпресор и директно впръскване. Това семейство двигатели е разработено специално за платформата MQB (напречна двигателна платформа на Volkswagen Group Group), използвана от много модели, от най-компактния (Volkswagen Polo) до най-големия (Skoda Kodiaq).
EA211 Evo е изграден около a алуминиев блок. Тъй като този материал не издържа на триенето и топлината, които това генерира, във всеки цилиндър на цилиндъра се вкарва сива чугунена обвивка. В случай на версия от 110 kW, тези якета получават допълнителна обработка чрез плазмена проекция (придаваща огледален ефект) с цел подобряване на повърхността на цилиндрите, за да се намали триенето между цилиндъра и буталото. Главата на цилиндъра и буталата също са от алуминий.
1.5l TSI запази отвора на 1.4l TSI (74.5mm). Следователно увеличението на изместването се извършва чрез удължаване на хода: 80 mm за 1.4l TSI срещу 85.9 mm за 1.5l TSI. По този начин, 1,5-литровият TSI е дори по-типичен дълъг ход от своя предшественик, архитектура, която благоприятства въртящия момент от нисък клас, а не високоскоростната работа.
Степента на компресия достига 12,5: 1 при версията с 96 kW (130 к.с.). За версията, достигаща 150 конски сили, степента на компресия е намалена до 10,5: 1. 1.4l TSI постигна степен на компресия 10,0: 1.
Изпълнения
Във версията си с 130 конски сили (96 kW), 1,5-литровият TSI предлага мощност от 130 конски сили от 5000 об/мин до 6000 об/мин и въртящ момент от 200 N.m между 1400 об/мин и 4000 об/мин. В случая с версията със 150 конски сили (110 kW), мощността достига 150 конски сили от 5000 об/мин до 6000 об/мин и има въртящ момент от 250 N.m между 1500 об/мин и 3500 об/мин.
Цикъл на Милър
Цикълът на Милър се отнася само за 1.5l TSI 96 kW (130 к.с.). Цикълът на Милър може да се осъществи по два начина: или чрез късно затваряне на всмукателните клапани, когато цилиндърът се издига (фаза на компресия), или чрез преждевременно затваряне на всмукателните клапани по време на всмукателната фаза.
И в двата случая философията е една и съща: фазата на компресия е по-къса от фазата на релаксация с цел подобряване на производителността. В допълнение към по-високата ефективност от класическия цикъл на Rochas Beau (позволяващ значително намаляване на разхода на бензин), цикълът на Милър има и предимството да намали значително температурата на отработените газове.
Относно 1.5l TSI, Volkswagen реши да затвори всмукателните клапани по-рано, преди буталото да достигне долната мъртва точка по време на фазата на всмукване. За тази цел повдигането на клапана е по-малко при версията с 96 kW (повдигане на клапана от 7,2 mm в сравнение с 9,0 mm за версия с мощност 110 kW), като по този начин значително се намалява времето за отваряне на клапана.
При тази техника, когато входните клапани се затворят, свежите входящи газове се разширяват, докато буталото не достигне долната мъртва точка. Това понижава температурата на газовете в цилиндъра.
Тъй като входящите клапани са отворени за кратко време, трябва да се вземат специфични мерки за оптимизиране на пълненето на бутилката с чист въздух. По-специално е важно турбокомпресорът да реагира от най-ниските обороти.
И накрая, този режим на работа има още един отзвук: за да се допусне повече въздух за кратък период от време, е необходимо да се отвори по-широко дроселовият клапан, което прави възможно намаляването на турбуленцията във всмукателния канал и съответно подобряване на производителността.
За разлика от 3B поколението на фамилията двигатели EA888 (1.8l и 2.0l TSI), промяната на режима между цикъла Beau de Rochas и цикъла Miller не се извършва чрез превключване към различен профил на гърбицата., А по-скоро чрез регулиране на времето ( когато клапаните се отворят) на клапаните.
Турбокомпресор
1.5l TSI 96 kW е оборудван с турбокомпресор с променлива геометрия (TGV). Ако този тип турбо често се използва в случай на дизелови двигатели, TGV все още са редки в случай на бензинови двигатели поради високата температура на отработените газове.
В случая с по-малко мощната версия, Volkswagen ограничи тази температура, като работеше според цикъла на Милър. Всъщност максималната температура, достигната от 1,5 литровия TSI за 130 коня, е под 900 ° C срещу почти или повече от 1000 ° C като общо правило за бензинов двигател.
Турбото с променлива геометрия дава възможност да се получи значително налягане на усилване от най-ниските обороти (като малко турбо с ниска инерция), като същевременно се оптимизира максималният въртящ момент при високи обороти.
Турбокомпресорът на версията с мощност 110 кВт, от друга страна, е по-класически: той е турбо с един вход с фиксирана геометрия. Предпазният клапан се задвижва с електричество (принципът е взет от предишното поколение 1.4l TSI).
Разпределение
EA211 Evo има четири клапана на цилиндър. Разпределителните валове се задвижват с помощта на зъбен ремък. 1.5l TSI е оборудван с плавно регулиране на времето за всмукване и изпускателен клапан.
Фазовото изместване се контролира с помощта на хидравлични задвижващи механизми. От входната страна регулиращият клапан за налягане на маслото е директно интегриран в задвижващия механизъм а не дистанционно, което позволява по-бързо активиране на фазовия превключвател.
Разпределителните валове се регулират на амплитуда около 70 ° за всмукателните клапани срещу 40 ° за изпускателните клапани. Клапите се задействат с помощта на ролкови резета. При версията със 150 конски сили изпускателните клапани са пълни с натрий.
В зависимост от оборотите на двигателя и натоварването, кросоувърът на клапана се променя благодарение на променливия момент на движение, за да благоприятства ефективността или мощността на двигателя.