Volkswagen 1.4 TSI: совершенство с наддувом
Изюминка мотора – двухступенчатый наддув, состоящий из нагнетателя с механическим приводом и турбокомпрессора. Агрегат предлагается в двух вариантах: 140 л.с. и 220 Н.м крутящего момента или 170 л.с. и 240 Н.м. Разницу в отдаче обеспечивает исключительно прошивка блока управления, механическая часть неизменна.
До 2400 об/мин работает только механический компрессор: скорость выхлопных газов слишком низкая, чтобы раскрутить турбоагрегат. В интервале 2400–3500 об/мин он трудится с эффективной отдачей, однако при резком ускорении ему все же помогает механика, прикрывая неизбежную турбояму. После 3500 об/мин регулирующая заслонка на впуске полностью открыта и направляет весь объем воздуха в турбокомпрессор. В итоге более слабый двигатель выходит на максимальный крутящий момент с полутора тысяч оборотов, 170-сильный – на 250 об/мин выше. Кстати, в блоке управления более мощного агрегата зашита интересная функция: водитель может активировать клавишей зимний режим движения даже при механической коробке передач. Двигатель в этом случае работает мягче, минимизируя пробуксовки колес.
Двухконтурную систему охлаждения уже опробовали на моторах семейства FSI: один контур для блока цилиндров, другой – для головки. При такой схеме проще поддерживать оптимальную рабочую температуру двигателя, а значит, ниже выбросы и расход топлива. Например, чтобы ускорить прогрев и снизить вероятность перегрева в мощностных режимах, более горячую головку нужно охлаждать интенсивнее. Поэтому объем жидкости, циркулирующий в головке, вдвое больше, чем в блоке, и термостат (их, естественно, тоже два) открывается при 80 и 95 ºC соответственно. Кроме того, оградить турбину от перегрева, продлив тем самым ее жизнь, помогает вспомогательный водяной насос с электроприводом, который в течение 15 минут после остановки двигателя гоняет жидкость по отдельному контуру.
Двигатель предельно насыщен современными технологиями, что и поднимает агрегат в глазах технических экспертов. Только не надо забывать о правильной эксплуатации. Залог здоровья этого мотора – добротные жидкости и расходные материалы и, конечно, квалифицированное и своевременное обслуживание. Сложное сочетание в наших условиях. А стоимость основных узлов и агрегатов с лихвой перекрывает все суммы, которые высокие технологии позволяют сэкономить на бензине.
Шкив насоса охлаждающей жидкости является одновременно шкивом магнитной муфты компрессора. Через него проходят оба приводных ремня. Компрессор расположен на стороне двигателя, обращенной к салону:
Поэтому для снижения шума агрегат одели в дополнительный корпус со стенками из звукопоглощающей пены, а входящие и выходящие из него воздушные потоки проходят через шумоглушители. Чтобы развить максимальное давление наддува 1,75 атм, в корпусе механического компрессора установлен редуктор (правое фото), увеличивающий скорость вращения в пять раз, до 17 500 об/мин.
Блок цилиндров изготовлен из чугуна:
Несмотря на всеобщую борьбу с лишними килограммами, достойной замены этому материалу для турбомоторов с высокой степенью форсировки пока нет. Так называемый открытый блок (между стенками блока и колодцами цилиндров нет перемычек) обеспечивает лучшее охлаждение и более равномерный износ цилиндра. Поршневым кольцам легче его компенсировать, что помогает снижению расхода масла. Но колодцы цилиндров между собой соединены – это необходимость для турбомотора: при повышенных нагрузках отдельно стоящим цилиндрам не хватает жесткости в верхнем поясе.
Топливный насос высокого давления расположен на корпусе подшипников распредвала.
Его приводит в действие отдельный кулачок на впускном валу. Чтобы поднять давление впрыска и увеличить производительность, в насосе увеличили ход поршня по сравнению с атмосферными моторами FSI.
Форсунки с шестью отверстиями в распылителях в основных режимах работы впрыскивают топливо на такте впуска:
Но если нужно быстро прогреть каталитический нейтрализатор, они дополнительно выдают второй топливный заряд при повороте коленвала примерно на 50º до верхней мертвой точки. Максимальное давление впрыска достигает 150 атм.