Что такое tdi двигатель

Что такое TDI двигатель

Дизельный двигатель TDI (аббревиатура расшифровывается как Turbocharged Direct Injection) – детище инженеров автомобильного концерна Volkswagen, работа над созданием которого началась в 70-х годах ХХ ст. Само название TDI – защищенная патентом торговая марка, на которую у концерна есть исключительные права, а значит, происхождение двигателя по такой надписи можно определить безошибочно.

Подобные силовые агрегаты устанавливаются на весь дочерний ряд немецкого автомобильного гиганта, будь то легковые автомобили, грузовики, джипы, микроавтобусы. Также TDI-двигателями располагают некоторые модели какое-то время сотрудничал. Разберемся подробнее, что такое TDI двигатель? В чем его плюсы и так ли он надежен и перспективен?

Топливный впрыск в моторах TDI

На ранних этапах развития дизельных ДВС давление в системе, которая предполагает наличие ТНВД в связке с простыми механическими форсунками, составляло всего 20-40 Бар. Современный дизель имеет давление на минимальной отметке в 1600 Бар и выше. Тенденция к увеличению давления впрыска топлива связана с тем, что дизельные двигатели отличаются очень коротким временем, которое отводится на процесс смесеобразования.

Если коленвал вращается на 2000 об/мин, тогда на смешивание порции дизтоплива с воздухом выделяется всего 3-4 миллисекунды. Увеличение частоты вращения коленчатого вала еще более сокращает этот временной отрезок. Также приготовление однородной топливно-воздушной смеси становится возможным только благодаря увеличению давления впрыска. В случае с низким давлением топливная смесь будет некачественной, процесс сгорания отличается низкой эффективностью. Результатом становится повышение токсичности выхлопа дизеля и низкий КПД.

Ранее за топливный впрыск на дизеле отвечал ТНВД, который работает в паре с механическими форсунками, сегодня на дизельные моторы ставятся системы Common Rail. Так как процесс горения в дизеле является взрывом от контакта порции солярки с разогретым на такте сжатия воздухом, то время впрыска очень ограничено.

ТНВД в современном дизеле попросту создает давление в общей магистрали, а пьезоинжекторы (пьезоэлектрические форсунки) TDI способны впрыскивать четко определенное количество дизтоплива в цилиндры дизельного двигателя за очень короткий промежуток времени (менее чем за 0,2 миллисекунды) по команде ЭБУ.

Также в отдельных конструкциях систем питания дизельных ДВС можно встретить так называемые насос-форсунки. Это означает, что каждая инжекторная форсунка оборудована собственным насосом высокого давления. Получается, развитие дизельных технологий сегодня сводится к увеличению давления впрыска и максимальной эффективности работы системы турбонаддува. Так удается решить главные задачи: увеличить мощность и снизить уровень токсичности отработавших газов.

Рекомендуем: Как обкатать двигатель после капитального ремонта

Двигатель TDI и коммерческий успех

Мотор 1,9 TDI в различных вариациях стоял на конвейере почти 19 лет. А общее число выпущенных автомобилей с шильдиком TDI к 2010 году достигло 5 миллионов.

Но относительно недавно тучи над легковыми дизельными автомобилями сгустились. В 2015 году, разразился грандиозный скандал, серьезно ударивший по репутации компании Volkswagen. Тем не менее, автомобили с дизельными двигателями модельный ряд не покинули и вряд ли это сделают в ближайшее время.

Общая оценка преимуществ TDI

Среди выявленных достоинств силовой установки образца Turbocharged Direct Injection нельзя не обратить внимания на следующее:

• мощность;
• экономичность;
• компактность;
• экологичность.

Этот набор определился не сразу и даже не после появления на рынке в 1980 г. Audi 80 с TDI под капотом, а лишь после многочисленных доработок и улучшений, что привело к запуску в серию в 1989 г. нового мощного турбодизеля, во многом не уступающего бензиновым агрегатам.

Специалисты признают, что TDI – один из лучших современных дизелей, эффективность которого определяется исходя из соотношения исходной мощности и крутящего момента на единицу объема цилиндра и расходованного топлива.

Особенности

Главная особенность – это турбина, которой оснащается двигатель TDI. механизм, который обеспечивает принудительную подачу воздуха, увеличивая тем самым крутящий момент и мощность мотора. Но в отличие от других двигателей, 2.0 TDI имеет особую конструкцию турбины – с изменяемой геометрией. Чем она отличается от обычных компрессоров? Такая конструкция позволяет регулировать величину и направление потока отработавших газов. Это дает существенный прирост в мощности и высокую топливную экономичность. Так, с двух литров объема можно получить до 170 лошадиных сил мощности. А благодаря системе непосредственного впрыска расход топлива составляет порядка 5,5 литра в смешанном цикле.

Некоторые двигатели TDI в «Фольксвагене» оснащаются турбиной типа VNT.

Данная аббревиатура означает, что это компрессор с переменным соплом. Поставщиком таких турбин для «Фольксвагена» является «Гаррет». Конструкция данного узла предполагает наличие:

• Вакуумного привода.
• Механизма управления.
• Направляющих лопаток.

Последние созданы для изменения скорости потока отработавших газов. Это происходит за счет корректировки величины сечения канала. Так, лопатки могут проворачиваться вокруг своей оси на определенный угол. Это действие производится при помощи механизма управления. Он состоит из рычага и кольца. Срабатывание механизма обеспечивает вакуумный привод. Именно он воздействует на рычаг через специальную тягу. Вакуумный привод оснащен клапаном ограничения давления наддува. Он подключен к электронной системе управления двигателем. Механизм срабатывает от величины давления наддува и температуры воздуха на впуске.

Роль турбины с изменяемой геометрией

Главным достоинством двигателя наряду с системой прямого впрыска является турбонаддув изменяемой геометрии, что и делает этот тип двигателей конкурентным не только в родственных кругах, но и в бензиновых. В таком турбонагнетателе направление и параметры отработанного газового потока поддаются регулировке, благодаря чему удается достичь наиболее подходящей скорости вращения турбины, а это очень положительно сказывается на производительности. В обычной турбине подобная возможность не предусмотрена.

Турбина образца VNT, к примеру, оснащена направляющими лопатками, вакуумным приводом и системой управления. Двигаясь вокруг собственной оси лопатки занимают положение под нужным углом, меняя таким образом сечение канала. Это и позволяет корректировать скорость и вектор выхлопов.

Поворот лопаток находится под контролем управляющего механизма, оснащенного кольцом и рычагом, воспринимающим воздействие вакуумного привода, регулируемого отдельной тягой. В свою очередь привод управляется клапаном, входящим в ЭБУ двигателя и реагирующим на изменения давления наддува благодаря сигналам, поступающим от температурного сенсора (на впуске) и сенсора давления наддува.

В общем, турбина на TDI – своего рода дозатор энергии отработанного потока, обеспечивающий нужное давление воздуха в любом режиме работы двигателя.

Классификации

По источнику энергии

Двигатели могут использовать следующие типы источников энергии:

• электрические; постоянного тока (электродвигатель постоянного тока);
• переменного тока (синхронные и асинхронные);

По типам движения

Получаемую энергию двигатели могут преобразовывать к следующим типам движения:

• вращательное движение твёрдых тел;
• поступательное движение твёрдых тел;
• возвратно-поступательное движение твёрдых тел;
• движение реактивной струи;
• другие виды движения.

Электродвигатели, обеспечивающие поступательное и/или возвратно-поступательное движение твёрдого тела;

• линейные;
• индукционные;
• пьезоэлектрические.

Некоторые типы электроракетных двигателей:

• ионные двигатели;
• стационарные плазменные двигатели;
• двигатели с анодным слоем;
• радиоионизационные двигатели;
• коллоидные двигатели;
• электромагнитные двигатели и др.

По устройству

Двигатели внешнего сгорания — класс двигателей, где источник тепла или процесс сгорания топлива отделены от рабочего тела:

• поршневые паровые двигатели;
• паровые турбины;
• двигатели Стирлинга;
• паровой двигатель.

Двигатели внутреннего сгорания — класс двигателей, у которых образование рабочего тела и подвод к нему тепла объединены в одном процессе и происходят в одном технологическом объёме:

• двигатели с герметично запираемыми рабочими камерами (поршневые и роторные ДВС);
• двигатели с камерами, откуда рабочее тело имеет свободный выход в атмосферу (газовые турбины).

По типу движения главного рабочего органа ДВС с запираемыми рабочими камерами делятся на ДВС с возвратно-поступательным движением (поршневые) (делятся на тронковые и крецкопфные) и ДВС с вращательным движением (роторные), которые по видам вращательного движения делятся на 7 различных типов конструкций. По типу поджига рабочей смеси ДВС с герметично запираемыми камерами делятся на двигатели с принудительным электрическим поджиганием (калильным или искровым) и двигатели с зажиганием рабочей смеси от сжатия (дизель).

По типу смесеобразования ДВС делятся на: с внешним смесеобразованием (карбюраторные) и с непосредственным впрыском топлива в цилиндры или впускной коллектор (инжекторные). По типу применяемого топлива различают ДВС работающие на бензине, сжиженном или сжатом природном газе, на спирте (метаноле) и пр.

Реактивные двигатели

• прямоточные реактивные (ПВРД);
• пульсирующие реактивные (ПуВРД);
• газотурбинные двигатели: турбореактивные (ТРД);
• двухконтурные (ТРДД);
• турбовинтовые (ТВД);
• турбовинтовентиляторные ТВВД;

Ракетные двигатели

• жидкостные ракетные двигатели;
• твердотопливные ракетные двигатели;
• ядерные ракетные двигатели;
• некоторые типы электроракетных двигателей.

По применению

В связи с принципиально различными требованиями к двигателю в зависимости от его назначения, двигатели идентичные по принципу действия, могут называться «корабельными», «авиационными», «автомобильными» и тому подобными.

Категория «Двигатели» в патентоведении одна из наиболее активно пополняемых. В год по всему миру подаётся от 20 до 50 заявок в этом классе. Часть из них отличаются принципиальной новизной, часть — новым соотношением известных элементов. Новые же по конструкции двигатели появляются очень редко.

Турбокомпрессор

Давайте перейдем к самой интересной части. Самое интересное это: двигатель CFCA от T5 Transporter не слишком удачен. Кого бы я не спросил (и я подозреваю, что он знает), он сразу отвечает: не 2.0 BiTDI- это настоящий ужас.

Это начинается с большого количества масла, это ещё пол беды, мы имеем дело с битурбо, поэтому немного масла должно быть в расходе. Затем износ увеличивается с лавинной скоростью и заканчивается захватом двигателя. В Норвегии разразился скандал после покупки 166 машин скорой помощи на базе VW 2.0 BiTDI, и 150 из них заменили двигатель по гарантии. Другим пользователям не так повезло, их двигатели умирали в послегарантийный период.

Главная причина частых поломок BiTDI 2.0 из серии CFCA двигатель — клапан EGR

Существует несколько теорий о причинах поломки в BiTDI 2.0 из серии CFCA двигатель, но наиболее вероятной представляется та, которая говорит, что основным виновником был кулер EGR, изготовленный из алюминия. Алюминиевые опилки из разрушающегося радиатора попали в систему поршневого кривошипа, смешавшись с маслом. Загрязненное масло разрушило гильзу цилиндров и кольца. Наконец масло перестает смазывать и поршни клинят в цилиндрах.

Относится ли та же проблема к Passat, Arteon и Tiguan?

На данный момент ничто не указывает на это. Некоторые автомобили из BiTDI EA288 уже проехали более 120 000 км и первое, что сдалось в них, это двухмассовый маховик. Никаких симптомов, о которых я упоминал выше, не наблюдалось. Интересно, что я не слышал о сбое в виде потребления масла в случае с Crafter. Возможно, это потому, что этот двигатель попал туда только в 2012 году и производитель успел починить неисправность.

Как расшифровать tdi на машине

Дизельный двигатель TDI (аббревиатура расшифровывается как Turbocharged Direct Injection) – детище инженеров автомобильного концерна Volkswagen, работа над созданием которого началась в 70-х годах ХХ ст. Само название TDI – защищенная патентом торговая марка, на которую у концерна есть исключительные права, а значит, происхождение двигателя по такой надписи можно определить безошибочно.

Подобные силовые агрегаты устанавливаются на весь дочерний ряд немецкого автомобильного гиганта, будь то легковые автомобили, грузовики, джипы, микроавтобусы. Также TDI-двигателями располагают некоторые модели какое-то время сотрудничал. Разберемся подробнее, что такое TDI двигатель? В чем его плюсы и так ли он надежен и перспективен?

Топливный впрыск в моторах TDI

На ранних этапах развития дизельных ДВС давление в системе, которая предполагает наличие ТНВД в связке с простыми механическими форсунками, составляло всего 20-40 Бар. Современный дизель имеет давление на минимальной отметке в 1600 Бар и выше. Тенденция к увеличению давления впрыска топлива связана с тем, что дизельные двигатели отличаются очень коротким временем, которое отводится на процесс смесеобразования.

Если коленвал вращается на 2000 об/мин, тогда на смешивание порции дизтоплива с воздухом выделяется всего 3-4 миллисекунды. Увеличение частоты вращения коленчатого вала еще более сокращает этот временной отрезок. Также приготовление однородной топливно-воздушной смеси становится возможным только благодаря увеличению давления впрыска. В случае с низким давлением топливная смесь будет некачественной, процесс сгорания отличается низкой эффективностью. Результатом становится повышение токсичности выхлопа дизеля и низкий КПД.

Ранее за топливный впрыск на дизеле отвечал ТНВД, который работает в паре с механическими форсунками, сегодня на дизельные моторы ставятся системы Common Rail. Так как процесс горения в дизеле является взрывом от контакта порции солярки с разогретым на такте сжатия воздухом, то время впрыска очень ограничено.

ТНВД в современном дизеле попросту создает давление в общей магистрали, а пьезоинжекторы (пьезоэлектрические форсунки) TDI способны впрыскивать четко определенное количество дизтоплива в цилиндры дизельного двигателя за очень короткий промежуток времени (менее чем за 0,2 миллисекунды) по команде ЭБУ.

Также в отдельных конструкциях систем питания дизельных ДВС можно встретить так называемые насос-форсунки. Это означает, что каждая инжекторная форсунка оборудована собственным насосом высокого давления. Получается, развитие дизельных технологий сегодня сводится к увеличению давления впрыска и максимальной эффективности работы системы турбонаддува. Так удается решить главные задачи: увеличить мощность и снизить уровень токсичности отработавших газов.

Рекомендуем: Устройство карбюратора

История создания мотора TDI

Дизельный двигатель всегда привлекал различные компании своим нераскрытым до конца потенциалом. Основной задачей, которая ставилась перед инженерами, являлось превращение шумного, тихоходного и малооборотистого агрегата в такой мотор, который можно было бы с легкостью устанавливать в легковые авто. Результатом стало создание мощного, экономичного и экологичного дизеля, который по своим эксплуатационным характеристикам был максимально приближен к бензиновому силовому агрегату.

Первопроходцем в этом направлении стала компания Audi, которая в далеком 1980-м установила 1.6-литровый дизельный 54-сильный атмосферник под капот своей популярной модели Audi 80. Дальнейшее совершенствование и развитие технологий привело к тому, что уже в 1989 Audi первыми в мире наладили и запустили в массовое производство компактный, тяговитый и мощный турбодизельный двигатель, который получил широко известное сегодня обозначение TDI.

Первый TDI представлял собой дизельный двигатель с 5 цилиндрами, имел рабочий объем 2.5 литра, оснащался турбонаддувом с интеркулером (система промежуточного охлаждения нагнетаемого воздуха). Максимальная мощность этого мотора составляла 120 л.с. Показатель крутящего момента находился на отметке 256 Нм и достигался при выходе на 2250 об/ мин.

С момента появления на рынке данный силовой агрегат стал достаточно востребованным, так как представлял собой достойную альтернативу не только дизелям других производителей, но и вполне был способен составить конкуренцию моторам на бензине. TDI от Ауди обеспечивал прекрасную динамику, при этом расход топлива был существенно ниже по сравнению с другими аналогами.

Общая оценка преимуществ TDI

Среди выявленных достоинств силовой установки образца Turbocharged Direct Injection нельзя не обратить внимания на следующее:

• мощность;
• экономичность;
• компактность;
• экологичность.

Этот набор определился не сразу и даже не после появления на рынке в 1980 г. Audi 80 с TDI под капотом, а лишь после многочисленных доработок и улучшений, что привело к запуску в серию в 1989 г. нового мощного турбодизеля, во многом не уступающего бензиновым агрегатам.

Специалисты признают, что TDI – один из лучших современных дизелей, эффективность которого определяется исходя из соотношения исходной мощности и крутящего момента на единицу объема цилиндра и расходованного топлива.

Особенности и преимущества

Первым делом автолюбителей интересует, что же это такое двигатель TDI и как расшифровывается используемая аббревиатура. На самом деле не сложно разобраться в том, что означает TDI и в чём суть этого мотора, если взглянуть на полное название. Полная расшифровка звучит как Turbocharged Direct Injection.

Подобные движки можно встретить не только среди модельного ряда WAG. Есть ряд автомобилей, где в качестве мотора выступает двигатель TDI. Это продукты компаний, с которыми сотрудничает Volkswagen.

Важно заметить, что сама аббревиатура TDI является запатентованной торговой маркой. WAG обладает эксклюзивными правами на неё. Это позволяет без каких-либо опасений покупать автомобиль и быть при этом уверенным, что двигатель принадлежит именно WAG.

Когда Audi вошла в состав WAG, автоконцерн Volkswagen очень быстро выбился в лидеры среди лучших производителей дизельных силовых установок. Используемые инновационные решения и новые технологии позволили получить огромный список преимуществ и привилегий. При этом главными достоинствами турбодизелей TDI считаются:

• незначительная шумность во время работы;
• превосходные показатели по крутящему моменту;
• небольшой расход;
• низкий уровень токсичности выделяемого выхлопа.

Хотя дизельные двигатели TDI обладают весомыми преимуществами по сравнению с конкурентами, наиболее весомыми называют прекрасный коэффициент полезного действия и экономичность. Эти два фактора предопределили успех проекта.

Подобных характеристик во многом удалось добиться за счёт более высокого давления впрыска. Если сравнивать с аналогами, у которых этот показатель находится на уровне 1350 бар и не выше, то TDI выдаёт 2050 бар.

В двигателе реализована система, в которой инжектор объединили с топливным насосом. Это позволяет контролировать все процессы впрыска горючего. Подобное нововведение позволило добиться высоких показателей крутящего момента с одновременной плавной работой в разных режимах.

Особая система подачи горючего обеспечивает равномерное и деликатное сжигание топлива, тем самым снижаются до минимума ударные нагрузки. Это привело уже к появлению другого преимущества в виде тихой работы и снижения уровня токсичности выхлопного газа.

Важным шагом для повышения эффективности работы дизеля стало внедрение аккумуляторной системы подачи, то есть Common Rail. С её помощью удалось избавиться от зависимости механизма впрыска от того, какой текущий угол поворота коленчатого вала и рабочий режим мотора. Тем самым были созданы условия для впрыска горючего в рабочие цилиндры под воздействием высокого давления даже тогда, когда мотор работает при минимальных нагрузках.

Несмотря на то, что аккумуляторная система подачи топлива не уступает традиционным системам по ремонтопригодности, а местами её превосходит, тут крайне важно использовать максимально качественное горючее. То есть TDI лучше заправлять на проверенных АЗС.

Можно выделить несколько технологических особенностей этих двигателей, которые выделяют их на фоне конкурентов и позволяют говорить о некоторых уникальных, нестандартных или нетипичных решениях.

1. Поскольку инжектор объединили с топливным насосом, система позволяет всесторонне контролировать механизм впрыска горючего. В итоге это привело к повышению крутящего момента, плавности и эластичности хода вне зависимости от текущего режима работы двигателя.
2. Когда в двигателе происходит процесс сгорания солярки, это не сопровождается серьёзными ударными нагрузками, что происходит на многих аналогах. Тем самым удаётся обеспечить низкий уровень шума в работе силового агрегата.
3. TDI характеризуются очень низкой концентрацией оксида азота в вырабатываемом выхлопе. Это объясняет достаточно адекватный уровень токсичности, чего многие другие дизельные моторы добиться не могут. Среди конкурентов именно TDI заслуженно и справедливо считается самым экологичным.

Особенности

Главная особенность – это турбина, которой оснащается двигатель TDI. механизм, который обеспечивает принудительную подачу воздуха, увеличивая тем самым крутящий момент и мощность мотора. Но в отличие от других двигателей, 2.0 TDI имеет особую конструкцию турбины – с изменяемой геометрией. Чем она отличается от обычных компрессоров? Такая конструкция позволяет регулировать величину и направление потока отработавших газов. Это дает существенный прирост в мощности и высокую топливную экономичность. Так, с двух литров объема можно получить до 170 лошадиных сил мощности. А благодаря системе непосредственного впрыска расход топлива составляет порядка 5,5 литра в смешанном цикле.

Некоторые двигатели TDI в «Фольксвагене» оснащаются турбиной типа VNT.

Данная аббревиатура означает, что это компрессор с переменным соплом. Поставщиком таких турбин для «Фольксвагена» является «Гаррет». Конструкция данного узла предполагает наличие:

• Вакуумного привода.
• Механизма управления.
• Направляющих лопаток.

Последние созданы для изменения скорости потока отработавших газов. Это происходит за счет корректировки величины сечения канала. Так, лопатки могут проворачиваться вокруг своей оси на определенный угол. Это действие производится при помощи механизма управления. Он состоит из рычага и кольца. Срабатывание механизма обеспечивает вакуумный привод. Именно он воздействует на рычаг через специальную тягу. Вакуумный привод оснащен клапаном ограничения давления наддува. Он подключен к электронной системе управления двигателем. Механизм срабатывает от величины давления наддува и температуры воздуха на впуске.

Классификации

По источнику энергии

Двигатели могут использовать следующие типы источников энергии:

• электрические; постоянного тока (электродвигатель постоянного тока);
• переменного тока (синхронные и асинхронные);

По типам движения

Получаемую энергию двигатели могут преобразовывать к следующим типам движения:

Двигатель TDI

Моторы семейства TDI являются линейкой дизельных силовых агрегатов, которые производит немецкий автогигант Volkswagen. Дизельные двигатели, обозначенные аббревиатурой TDI (от англ. Turbocharged Direct Injection) представляют собой установки с турбокомпрессором и оборудованы системой непосредственного впрыска топлива. Указанные ДВС можно встретить на различных дизельных моделях автомобилей, производители которых входят в состав концерна WAG (Audi, Volkswagen, Skoda и т.д.)

История создания мотора TDI

Дизельный двигатель всегда привлекал различные компании своим нераскрытым до конца потенциалом. Основной задачей, которая ставилась перед инженерами, являлось превращение шумного, тихоходного и малооборотистого агрегата в такой мотор, который можно было бы с легкостью устанавливать в легковые авто. Результатом стало создание мощного, экономичного и экологичного дизеля, который по своим эксплуатационным характеристикам был максимально приближен к бензиновому силовому агрегату.

Первопроходцем в этом направлении стала компания Audi, которая в далеком 1980-м установила 1.6-литровый дизельный 54-сильный атмосферник под капот своей популярной модели Audi 80. Дальнейшее совершенствование и развитие технологий привело к тому, что уже в 1989 Audi первыми в мире наладили и запустили в массовое производство компактный, тяговитый и мощный турбодизельный двигатель, который получил широко известное сегодня обозначение TDI.

Первый TDI представлял собой дизельный двигатель с 5 цилиндрами, имел рабочий объем 2.5
литра, оснащался турбонаддувом с интеркулером (система промежуточного охлаждения
нагнетаемого воздуха). Максимальная мощность этого мотора составляла 120 л.с. Показатель
крутящего момента находился на отметке 256 Нм и достигался при выходе на 2250 об/ мин.

С момента появления на рынке данный силовой агрегат стал достаточно востребованным, так как представлял собой достойную альтернативу не только дизелям других производителей, но и вполне был способен составить конкуренцию моторам на бензине. TDI от Ауди обеспечивал прекрасную динамику, при этом расход топлива был существенно ниже по сравнению с другими аналогами.

Особенности и преимущества двигателя TDI

После вхождения Audi в состав WAG, концерн Volkswagen занял первые позиции в списке производителей дизельных двигателей. Инновационные инженерные решения и наработанные технологии производства обеспечили моторам TDI:

— низкий уровень шума при работе;
— высокий показатель крутящего момента;
— небольшой расход топлива;
— снижение токсичности отработавших газов;

Сегодня дизельный двигатель TDI сравнительно с аналогами имеет ряд преимуществ, среди которых отдельно выделяют топливную экономичность и КПД. Одним из основных плюсов заслуженно считается более высокое давление впрыска сравнительно с производительностью других систем. Давление впрыска в моторах TDI находится на отметке 2050 бар, тогда как аналоги выдают всего 1350 бар.
В TDI инжектор объединен с насосом, что позволяет реализовать максимальный контроль над всеми процессами топливного впрыска. Такое решение обеспечивает двигателю TDI высокий крутящий момент, а также эластичную работу данного дизеля на разных режимах. Благодаря данной системе топливоподачи сам процесс сгорания дизтоплива в моторах ТДИ более равномерный и происходит «деликатно», то есть с минимальными ударными нагрузками. По этой причине существенно снизился уровень шума во время работы дизеля, а также упало содержание оксида азота в отработавших газах. Другими словами, дизельный TDI двигатель является мощным, тихим, наименее вредным для окружающей среды и самым экономичным мотором среди доступных на рынке дизельных силовых агрегатов.

Надежность дизельных TDI

Установка турбонаддува позволила дизельному двигателю развивать большую мощность, а также увеличился КПД дизеля. Что касается моторов TDI, то данные двигатели являются достаточно надежными при условии правильной эксплуатации. Наиболее сильно на исправность этих ДВС влияет качество топлива и своевременное обслуживание. При должном уходе сам мотор может оказаться даже «миллионником».
Слабым местом TDI считаются форсунки и турбокомпрессор. Ресурс форсунок напрямую зависит от качества дизтоплива и общего состояния системы питания дизельного TDI. Срок службы турбины может варьироваться, средний показатель ресурса составляет 120-160 тыс. км.

Топливный впрыск в моторах TDI

На ранних этапах развития дизельных ДВС давление в системе, которая предполагает наличие ТНВД в связке с простыми механическими форсунками, составляло всего 20-40 Бар. Современный дизель имеет давление на минимальной отметке в 1600 Бар и выше. Тенденция к увеличению давления впрыска топлива связана с тем, что дизельные двигатели отличаются очень коротким временем, которое отводится на процесс смесеобразования.
Если коленвал вращается на 2000 об/мин, тогда на смешивание порции дизтоплива с воздухом выделяется всего 3-4 миллисекунды. Увеличение частоты вращения коленчатого вала еще более сокращает этот временной отрезок. Также приготовление однородной топливно-воздушной смеси становится возможным только благодаря увеличению давления впрыска. В случае с низким давлением топливная смесь будет некачественной, процесс сгорания отличается низкой эффективностью. Результатом становится повышение токсичности выхлопа дизеля и низкий КПД.

Ранее за топливный впрыск на дизеле отвечал ТНВД, который работает в паре с
механическими форсунками, сегодня на дизельные моторы ставятся системы Common Rail. Так
как процесс горения в дизеле является взрывом от контакта порции солярки с разогретым на
такте сжатия воздухом, то время впрыска очень ограничено.

ТНВД в современном дизеле попросту создает давление в общей магистрали, а пьезоинжекторы (пьезоэлектрические форсунки) TDI способны впрыскивать четко определенное количество дизтоплива в цилиндры дизельного двигателя за очень короткий промежуток времени (менее чем за 0,2 миллисекунды) по команде ЭБУ.
Также в отдельных конструкциях систем питания дизельных ДВС можно встретить так называемые насос-форсунки. Это означает, что каждая инжекторная форсунка оборудована собственным насосом высокого давления. Получается, развитие дизельных технологий сегодня сводится к увеличению давления впрыска и максимальной эффективности работы системы турбонаддува. Так удается решить главные задачи: увеличить мощность и снизить уровень токсичности отработавших газов.

Турбонаддув TDI: турбина с изменяемой геометрией

От эффективности работы турбоанддува TDI в значительной мере зависит не только динамика, но и экономичность наряду с экологичностью. Правильное наддува воздуха должно быть реализовано в максимально широком диапазоне. По этой причине на моторы TDI ставится турбокомпрессор с изменяемой геометрией турбины.
Ведущие производители турбин в мире используют следующие названия:

— Турбина VGT (от англ. Variable Geometry Turbocharger, что означает турбокомпрессор с изменяемой
геометрией). Производится BorgWarner.
— Турбокомпрессор для дизеля VNT (от англ. Variable Nozzle Turbine, что означает турбина с переменным
соплом). Это название использует фирма Garrett.

Турбонагнетатель с изменяемой геометрией отличается от обычной турбины тем, что имеет возможность регулировки как направления, так и величины потока отработавших газов. Данная особенность позволяет добиться наиболее подходящей частоты вращения турбины применительно к конкретному режиму работы ДВС. Производительность компрессора в этом случае сильно повышается.
Например, турбина VNT имеет в основе конструкции специальные направляющие лопатки. Дополнительно имеется механизм управления, а также отмечено наличие вакуумного привода. Указанные лопатки турбины производят поворот на необходимый угол вокруг свой оси, тем самым способны менять скорость и направление потока выхлопа. Это происходит благодаря изменению величины сечения канала.
Механизм управления отвечает за поворот лопаток. Конструктивно механизм имеет кольцо и рычаг. На рычаг оказывает воздействие вакуумный привод, который управляет работой механизма посредством специальной тяги. Вакуумный привод управляется отдельным клапаном, который ограничивает давление наддува. Клапан является составным элементом электронной системы управления ДВС и срабатывает зависимо от показателей величины давления наддува. Эта величина измеряется отдельными датчиками:

— температурный датчик, который измеряет температуру воздуха на впуске;
— датчик давления наддува;

Другими словами, турбонаддув на TDI работает так, чтобы давление наддувочного воздуха
всегда было оптимальным на разных оборотах двигателя. Фактически, турбина дозирует энергию
потока отработавших газов.

1. Как известно, на низких оборотах двигателя скорость потока (энергия) выхлопа является достаточно
низкой. В таком режиме направляющие лопатки обычно закрыты, чем достигается минимальное сечение
в канале. В результате прохождения через такой канал даже небольшое количество газов более
эффективно крутит турбину, заставляя компрессорное колесо вращаться заметно быстрее. Получается,
турбокомпрессор обеспечивает большую производительность на низких оборотах.

2. Если водитель резко нажимает на газ, тогда у обычной турбины возникает эффект так называемой
«турбоямы». Под турбоямой следует понимать задержку отклика на нажатие педали газа, то есть не
моментальный прирост мощности, а подхват после небольшой паузы. Такая особенность обусловлена
инерционностью системы турбонаддува, в результате чего потока газов оказывается недостаточно в
момент резкого увеличения оборотов коленвала. В турбинах с изменяемой геометрией направляющие
лопатки осуществляют свой поворот с определенной задержкой, что позволяет поддерживать нужное
давление наддува и практически избавиться от турбоямы.

3. При езде на высоких и приближенных к максимальным оборотах двигателя отработавшие газы имеют
максимум энергии. Чтобы предотвратить создание избыточного давления наддува лопатки в турбинах с
изменяемой геометрией поворачиваются так, чтобы мощный поток газов двигался по широкому каналу с
наибольшим поперечным сечением.

Относительно малый ресурс турбокомпрессора связан с тем, что на TDI ставятся исключительно турбины с изменяемой геометрией. Турбокомпрессор во время работы двигателя раскручивается до 200 тыс. об/мин и постоянно взаимодействует с потоком разогретых до 1000 градусов по Цельсию выхлопных газов. Такие температурные и механические нагрузки, а также индивидуальные особенности конструкции указанных турбин сравнительно быстро приводят к необходимости ремонта или замены турбокомпрессора.

Подведем итоги

Благодаря наработкам и инженерным решениям компании Audi дизельному двигателю удалось подняться на новую ступень своей эволюции. Экономичность моторов TDI является своеобразным рекордом. Модель Audi 100 TDI прошла 4 814,4 километра на запасе топлива, равному всего одному полному топливному баку. Средняя скорость движения составляла около 60 км/ч, при этом средний расход горючего оказался на отметке чуть более 1.7 л на 100 км. Также моторы TDI вплотную теснят бензиновые агрегаты не только на улицах, но и на гоночных треках. Отличным примером можно считать дизельную Audi R10 TDI, которая регулярно завоевывает победы на сложнейших трассах.
Напоследок добавим, что основным залогом долгой жизни как мотора TDI, так и любого другого, является правильный подбор и своевременная замена моторного масла, грамотная эксплуатация и езда на качественном топливе, а также профессиональный сервис. Соблюдение данных условий позволит двигателю и другим смежным системам сохранять работоспособность не одну сотню тысяч километров.

Двигатель TDI: история великолепного мотора Volkswagen

Легковые дизельные автомобили стали популярны относительно недавно, всего каких-то 20 лет назад. Не в последнюю очередь благодаря великолепному двигателю TDI от компании Volkswagen.

Три заветные буквы

Осенью 1989 года произошла тихая революция. На автосалоне во Франкфурте, Audi представила новый двигатель с аббревиатурой TDI (Turbo Direct Injection). Как нетрудно понять из названия этот мотор оснащался турбокомпрессором и непосредственным впрыском топлива. Между тем, дизельный двигатель с непосредственным впрыском появился на Fiat Croma еще в 1986 году. Но систему впрыска и турбокомпрессор, впервые применили инженеры Фольксваген, и это дало ряд существенных преимуществ.

Прежде всего за счет впрыска топлива непосредственно в цилиндр, достигалось лучшее смесеобразование, а следовательно высокая эффективность работы мотора. При прочих равных условиях, моторы с Direct Injection показывали более высокую мощность и экономичность. А дополнительное применение турбонаддува и вовсе не оставляло шансов устаревшим атмосферным дизелям.

Конечно у таких двигателей существовали и недостатки в виде высокого требования к качеству топлива, дороговизны обслуживания и запасных частей. Тем не менее, достоинства превышали недостатки.

Двигатель TDI для Audi и Volkswagen

Первым автомобилем в котором был установлен двигатель TDI стала Audi 100. Этот мотор мощностью в 120 л.с. получил обозначение 2,5 TDI и имел впечатляющий крутящий момент в 265 Нм. Этих характеристик было достаточно, чтобы полностью опровергнуть стереотип о медлительном, «тракторном» моторе.

Audi 100 TDI представляла собой скоростной седан с максимальной скорость в 200 км/ч. Но, что еще более важно, расход автомобиля не превышал 5,7 литров на 100 км.

Спустя три года, Ауди решила развить успех представив новый двигатель TDI на этот раз объемом в 1,9 литра. Новый мотор мощность в 90 л.с. прописался под капотом Audi 80. С ним автомобиль разгонялся до 100 км/ч за 14 секунд, а максимальная скорость достигала 175 км/ч. Да сейчас такие цифры никого не впечатлят, но для начала 90-х для дизельной легковушки это было очень и очень неплохо.

В 1995 году, двигатель 1,9 TDI получил турбину с изменяемой геометрией лопаток, отчего мощность повысилась до 110 л.с. Кроме Audi, этот мотор можно было встретить на различных моделях Volkswagen, Seat и Skoda.

Со временем выяснилось, что моторы TDI помимо хороших характеристик отличаются неплохим ресурсом и при этом не так уж дороги в обслуживании. Конечно у них были слабые места в виде клапана EGR или турбокомпрессора. Тем не менее, при грамотном обслуживании мотор спокойно выхаживал 400 — 500 тыс. км, а то и больше.

В 1997-м компания представляет Audi A6 с первым V-образным TDI. А еще спустя два на Audi A8 появилась дизельный V8 3,3 TDI. К сожалению эти двигатели страдали от детских болезней и особой популярностью не пользовались.

Новое поколение

В 2000 году инженеры Фольксваген серьезно модернизировали 1,9 TDI установив насос-форсунки вместо ТНВД и увеличив таким образом давление впрыска до 2000 бар. Максимальная мощность мотора повысилась до 130 л.с. При этом двигатели нового поколения потребляли даже меньше топлива, чем предшественники и не сильно уступали в надежности.

Тем временем в линейке появились малолитражные двигатели объемом 1,4 и 1,2 литра. Причем последний поспособствовал тому что Volkswagen Lupo, стал одним из самых экономичных автомобилей в мире. В смешанном цикле его расход не превышал 3 литров на 100 км!

Двигатель TDI и коммерческий успех

Мотор 1,9 TDI в различных вариациях стоял на конвейере почти 19 лет. А общее число выпущенных автомобилей с шильдиком TDI к 2010 году достигло 5 миллионов.

Но относительно недавно тучи над легковыми дизельными автомобилями сгустились. В 2015 году, разразился грандиозный скандал, серьезно ударивший по репутации компании Volkswagen. Тем не менее, автомобили с дизельными двигателями модельный ряд не покинули и вряд ли это сделают в ближайшее время.

Двигатели TDI — что это такое? Особенности, характеристика

Еще совсем недавно дизельные двигатели использовались лишь на коммерческом транспорте. Такие моторы на легковушках – настоящая диковинка для российских автолюбителей. Ранее зарубежные производители (в том числе и VAG) официально и не поставляли такие моторы на отечественный рынок. Но сейчас стали появляться легковушки и кроссоверы от «Фольксвагена» с двигателем TDI. Что это такое? Рассмотрим в нашей статье.

Характеристика

Сперва отметим, что моторы с такой аббревиатурой встречаются не только на «Фольксвагенах».

Особенности

Главная особенность – это турбина, которой оснащается двигатель TDI. Что это такое? Это механизм, который обеспечивает принудительную подачу воздуха, увеличивая тем самым крутящий момент и мощность мотора. Но в отличие от других двигателей, 2.0 TDI имеет особую конструкцию турбины – с изменяемой геометрией. Чем она отличается от обычных компрессоров? Такая конструкция позволяет регулировать величину и направление потока отработавших газов. Это дает существенный прирост в мощности и высокую топливную экономичность. Так, с двух литров объема можно получить до 170 лошадиных сил мощности. А благодаря системе непосредственного впрыска расход топлива составляет порядка 5,5 литра в смешанном цикле.

Некоторые двигатели TDI в «Фольксвагене» оснащаются турбиной типа VNT.

• Вакуумного привода.
• Механизма управления.
• Направляющих лопаток.

Последние созданы для изменения скорости потока отработавших газов. Это происходит за счет корректировки величины сечения канала. Так, лопатки могут проворачиваться вокруг своей оси на определенный угол. Это действие производится при помощи механизма управления. Он состоит из рычага и кольца. Срабатывание механизма обеспечивает вакуумный привод. Именно он воздействует на рычаг через специальную тягу. Вакуумный привод оснащен клапаном ограничения давления наддува. Он подключен к электронной системе управления двигателем. Механизм срабатывает от величины давления наддува и температуры воздуха на впуске.

TDI и «Ауди-ТТ»

ТТ – это одно из самых популярных купе от «Ауди». Ранее машина укомплектовывалась только бензиновыми силовыми установками. Дизельные агрегаты ранее считались «овощными» и обладали малой тягой. К тому же такому спортивному купе просто необходим был высокооборотистый мотор. Но после применения на «Ауди-ТТ» двигателя TDI все стереотипы развеялись.

Экологически чистый

Моторы линейки TDI держат лидирующие позиции на рынке уже 20 лет. На одном из них была реализована технология Clean Diesel. Она обеспечивает глубокую очистку выхлопных газов путем преобразования оксидов азота в водяной пар. Система уже реализована на практике и успешно используется в США с 2014 года. Мотор 3.0 TDI соответствует всем нормативам содержания вредных веществ в выхлопе. Выброс СО на один километр составляет всего 130 грамм.

В чем преимущества двигателя TDI?

Что это такое, мы уже выяснили. Теперь рассмотрим основные плюсы данных турбированных установок. Вообще, после вступления «Ауди» в концерн VAG, последний занял лидирующие позиции в списке производителей дизельных двигателей. Благодаря инновационным инженерным решениям, их двигатели отличаются:

• Высокой топливной экономичностью.
• Низким уровнем шума (практически не слышен на холостых).
• Высокими показателями динамики и крутящего момента.

Также данные силовые установки отвечают современным требованиям экологичности (стандарт выхлопов «Евро-6»). Существенный прирост мощности был достигнут благодаря особенной конструкции турбины. В отличие от других двигателей, компрессоры установок от VAG способны работать под давлением 2 тысячи бар.

Заключение

Итак, мы выяснили, какими особенностями обладает TDI-двигатель, что это такое и в чем его преимущества. На данный момент моторы TDI являются одними из самых мощных, бесшумных и безвредных для окружающей среды. Неудивительно, что они занимают лидирующие позиции на мировом рынке.

Двигатели 2.0 TDI

4-цилиндровые дизельные двигатели 2.0 TDI появились как замена моторов 1.9 TDI в 2003 году и с тех обрели огромное количество различных по своей конструкции моделей и модификаций. Выделяют три поколения таких силовых агрегатов, относящихся к сериям EA188, EA189, EA288.

Дизельные двигатели 2.0 TDI серии EA188

В 2003 году в рамках серии ЕА188 дебютировал дизельный силовой агрегат объема 2.0 литра, который отличался от своего 1.9-литрового собрата не только большим диаметром цилиндров, но и совершенно другой головкой блока с парой распредвалов, что управляют 16-ю клапанами. Также из-за новой гбц пришлось объединить вакуумный и подкачивающий насосы в один узел. Чуть позже появилась упрощенная версия 2.0-литрового дизеля с 8-клапанной головкой блока.

В остальном двигатели семейства ЕА188 с насос-форсунками от компании Bosch очень похожи: у них рядный чугунный блок, алюминиевая гбц с гидрокомпенсаторами и ременной привод грм. Так как слабых версий здесь не было, все они оснащались турбиной с изменяемой геометрией: на 140-сильные ставились Garrett GT17V или BorgWarner BV39, а на 170-сильные Garrett GTB17V. Самые мощные модификации таких силовых агрегатов имели пьезофорсунки фирмы Siemens.

MANUAL

Эти агрегаты довольно требовательны к качеству топлива и лить что попало не рекомендуется. Применяются масла с допусками 505.01 для мотора без сажевого фильтра и 507.00 с сажевым.

Всего с 2003 по 2012 год выпустили более 20 различных версий мощностью от 136 до 170 л.с:

16-клапанные версии двс нередко страдают утечками антифриза из-за трещин в головке и особенно это касается дизелей первых лет. Сварка здесь не поможет, ищите новую гбц.

Модификации с балансирами до 2009 года имели дефектный привод масляного насоса: слишком короткий шестигранник часто стачивался к пробегам около 150 — 200 тысяч км. В результате недостатка смазки быстро изнашивались вкладыши и гидрокомпенсаторы.

Самые мощные версии двс оснащали пьезоэлектрическими насос-форсунками Siemens, а они требовательны к качеству топлива, сложны в ремонте и стоят довольно недешево. Обычные насос-форсунки производства Bosch ходят по 200 — 250 тысяч км без проблем.

На большом пробеге такие дизели склонны к масложору и обычно смазку гонит турбина. Однако здесь гораздо опаснее резкое повышение уровня масла из-за забитого сажевика: он мешает проходу выхлопных газов, топливо полностью не сгорает и стекает в поддон.

Кроме типичных для любых дизелей проблем с сажевым фильтром либо клапаном ЕГР, тут также стоит отметить быстрый износ пластиковых шестерен дозирующей заслонки, частые отказы геометрии турбины, довольно скромный ресурс двухмассового маховика.

Ресурс дизелей 2.0 ТДИ составляет свыше 300 тысяч км, однако с большой долей вероятности вам придется столкнуться со множеством типичных проблем, которыми славятся эти моторы.

У нас на вторичке большой выбор моторов этой серии, но найти хороший экземпляр непросто. Цены стартуют с 40 000 рублей, однако приличный агрегат обойдется примерно вдвое дороже.

* Двигатели не продаем, цена указана справочно

Рассказ о проблемах дизелей 2.0 TDi первого поколения

Дизельные двигатели 2.0 TDI серии EA189

В 2007 году появились дизели 2.0 ТДИ второго поколения, оснащенные системой Common Rail производства компании Bosch с пьезофорсунками и новым клапаном ЕГР с электроприводом. Еще этот силовой агрегат получил пластиковый впускной коллектор с вихревыми заслонками. От 8-клапанных модификаций отказались и все версии моторов имели головки на 16 клапанов.

В остальном конструкция осталась прежней: тут тот же рядный чугунный блок на 4 цилиндра, алюминиевая 16-клапанная DOHC ГБЦ с гидрокомпенсаторами, а также ременной привод ГРМ. Первые модификации дизелей оснащали турбиной с изменяемой геометрией BorgWarner BV43.

В 2009 году появились обновленные двс второго поколения с электромагнитными форсунками, другим электронным блоком управления и без вечно заедающих вихревых заслонок во впуске. Их оснащали как турбинами BorgWarner BV40 и BV43, так и Garrett GTC1446VZ или GTC1549MVZ.

MANUAL

Эти дизели, особенно в версиях с пьезофорсунками, очень требовательны к качеству топлива. Масла рекомендуются с допусками 507.00 для моторов с сажевым фильтром и 505.01 без него.