Авто        05 Січня 2019        93         0

Технічні особливості, переваги та недоліки двигуна TDI

У багатьох країнах відзначається стрімке зростання популярності дизельних двигунів. Тому автомобілісти активно цікавляться найбільш оптимальними варіантами серед автомобілів, під капотом яких стоять ДВЗ, що працюють на солярці.

56509548338a68fd7d9ef29abf3d60dc Технічні особливості, переваги та недоліки двигуна TDI

Одними з кращих дизелів заслужено вважаються мотори сімейства TDI. Це розробка компанії Volkswagen, яка оснащує такими двигунами широку лінійку моделей своїх авто і машин, що входять до складу WAG. Сюди можна віднести автомобілі Audi, Volkswagen, Skoda та ін. Хоча справедливо буде називати саме розробників компанії Audi авторами проекту. Але оскільки вони входять в єдину групу, принципового значення це не має.

Хоча робота над TDI почала ще в 70-х роках минулого століття, тільки в 21 столітті ці установки стали дійсно завершеними, працездатними і високоефективними. Придбати машину з таким двигуном хочуть багато. І тому є ряд об’єктивних причин.

Але перш ніж приймати остаточне рішення, рекомендується детально вивчити всі особливості цих двигунів, розглянути їх технічні аспекти, врахувати сильні і слабкі сторони.

Трохи історії

Дизельні мотори завжди розглядалися як ДВЗ з досить погано розкритий потенціал. Цим вони привертали до себе увагу великої кількості автовиробників.

Завданням інженерів було зробити роботу мотора менш гучним, більш тихохідної і високими обертами, що дозволило б встановлювати подібні ДВС на легкові моделі автомобілів. Всі старання і наполеглива праця зрештою увінчалися успіхом, і світ побачив потужний, економічний і дуже екологічний дизельний силовий агрегат, експлуатаційні характеристики якого практично не поступалися бензинового аналога.

В ролі першопрохідця виступає компанія Audi, яка у 80-х роках випустила і встановила на Audi 80 атмосферний дизельний двигун з робочим об’ємом 1,6 літра і потужністю 54 кінські сили. По мірі розвитку і вдосконалення технології вже в 1989 році вдалося налагодити масову збірку компактних, але при цьому потужних і тяговиті турбодизелів, які і отримали всесвітньо відома назва TDI.

Самий перший TDI був представлений у вигляді 5-циліндрового мотора об’ємом 2,5 літра з турбонаддувом і інтеркулером. Все це дозволило добитися потужності в 120 кінських сил при крутному моменті 256 Нм.

Вихід цього двигуна на ринок показав, що на нього є великий попит. TDI став чудовою альтернативою бензиновим агрегатів і зумів нав’язати конкуренцію. Від інших дизелів TDI вигідно відрізнялися відмінною динамікою і малою витратою палива.

Особливості та переваги

Першим ділом автолюбителів цікавить, що ж це таке двигун TDI і як розшифровується використовується абревіатура. Насправді не складно розібратися в тому, що означає TDI і в чому суть цього мотора, якщо поглянути на повну назву. Повна розшифровка звучить як Turbocharged Direct Injection.

Подібні движки можна зустріти не тільки серед модельного ряду WAG. Є ряд автомобілів, де в якості мотора виступає двигун TDI. Це продукти компаній, з якими співпрацює Volkswagen.

Важливо зауважити, що сама абревіатура TDI є запатентованою торговою маркою. WAG володіє ексклюзивними правами на неї. Це дозволяє без будь-яких побоювань купувати автомобіль і бути при цьому впевненим, що двигун належить саме WAG.

Коли Audi увійшла до складу WAG, автоконцерн Volkswagen дуже швидко вибився в лідери серед кращих виробників дизельних силових установок. Використовуються інноваційні рішення та нові технології дозволили отримати величезний список переваг і привілеїв. При цьому головними достоїнствами турбодизелів TDI вважаються:

  • незначна гучність під час роботи;
  • чудові показники по крутному моменту;
  • невеликий витрата;
  • низький рівень токсичності виділяється вихлопу.

Хоча дизельні двигуни TDI володіють вагомими перевагами в порівнянні з конкурентами, найбільш вагомими називають прекрасний коефіцієнт корисної дії і економічність. Ці два фактори зумовили успіх проекту.

Подібних характеристик у чому вдалося досягти за рахунок більш високого тиску уприскування. Якщо порівнювати з аналогами, у яких цей показник знаходиться на рівні 1350 бар і не вище, то TDI видає 2050 бар.

У двигуні реалізована система, в якій інжектор об’єднали з паливним насосом. Це дозволяє контролювати всі процеси вприскування пального. Подібне нововведення дозволило досягти високих показників крутного моменту з одночасною плавною роботою в різних режимах.

Особлива система подачі пального забезпечує рівномірне і делікатне спалювання палива, тим самим знижуються до мінімуму ударні навантаження. Це вже призвело до появи іншого переваги у вигляді тихої роботи і зниження рівня токсичності вихлопного газу.

Важливим кроком для підвищення ефективності роботи дизеля стало впровадження акумуляторної системи подачі, тобто Common Rail. З її допомогою вдалося позбутися від залежності механізму уприскування від того, який поточний кут повороту колінчастого валу і робочий режим мотора. Тим самим були створені умови для вприскування пального в робочі циліндри під впливом високого тиску навіть тоді, коли мотор працює при мінімальних навантаженнях.

Незважаючи на те, що акумуляторна система подачі палива не поступається традиційним системам по ремонтопридатності, а місцями її перевершує, тут вкрай важливо використовувати максимально якісне пальне. Тобто TDI краще заправляти на перевірених АЗС.

46977b74b66a35c04cf53e792b2c62f2 Технічні особливості, переваги та недоліки двигуна TDI

Можна виділити кілька технологічних особливостей цих двигунів, які виділяють їх на тлі конкурентів і дозволяють казати про деяких унікальних, нестандартних або нетипових рішеннях.

  • Оскільки інжектор об’єднали з паливним насосом, система дозволяє всебічно контролювати механізм уприскування пального. У підсумку це призвело до підвищення крутного моменту, плавності та еластичності ходу незалежно від поточного режиму роботи двигуна.
  • Коли у двигуні відбувається процес згоряння солярки, це не супроводжується серйозними ударними навантаженнями, що відбувається на багатьох аналогах. Тим самим вдається забезпечити низький рівень шуму в роботі силового агрегату.
  • TDI характеризуються дуже низькою концентрацією оксиду азоту в вырабатываемом вихлопі. Це пояснює досить адекватний рівень токсичності, чого багато інші дизельні мотори досягти не можуть. Серед конкурентів саме TDI заслужено і справедливо вважається найбільш екологічним.
  • Подібні особливості виводять двигун на лідируючі позиції. Це дуже затребуваний на ринку мотор, який багато в чому виправдовує свою вартість.

    За ціною це не самий доступний дизельний двигун. Тому фактор вартості іноді відлякує потенційних покупців. Щоб переконатися в справедливості і правильності свого вибору, слід додатково вивчити мотор і обов’язково познайомитися з його потенційними несправностями.

    Якщо підбити якийсь підсумок, то TDI справедливо можна назвати потужними, безшумними, екологічними моторами, які мінімально забруднюють навколишнє середовище. Не дивно, що в Європі спостерігається підвищений попит на автомобілі, оснащені такими моторами.

    Фактор надійності

    Той факт, що мова йде про дизельний силовий агрегат з турбонаддувом змушує деяких автолюбителів засумніватися в факторі надійності цих двигунів. Нібито через турбіни істотно знижується довговічність і термін служби агрегату.

    Але насправді все трохи інакше. Саме за рахунок системи турбонаддува мотори TDI володіють чудовими показниками потужності при невеликому робочому обсязі. Також це спричинило за собою помітне збільшення коефіцієнта корисної дії.

    Розглянуті дизельні двигуни можна справедливо називати надійними. Все залежить від конкретних умов експлуатації і безпосередньо від ставлення автовласника до свого транспортного засобу.

    Щоб надійність двигуна дійсно підвела, потрібно регулярно заправляти машину на дешевих автозаправних станціях, де від дизельного пального тільки ціна і назва. Тобто саме якість солярки найбільш сильно впливає на працездатність і справність TDI.

    Якщо ж автомобіліст буде вибирати хороші заправки, заливати перевірене і якісне паливо, а також дотримуватися стандартні приписи щодо своєчасного обслуговування, що потрібно робити з абсолютно будь-яким двигуном, то в певних випадках життєздатність TDI зможе досягти 1 мільйона кілометрів пробігу. Причому це не фантазії і не показники при абсолютно ідеальних умовах.

    Щоб TDI не підводив, і автовласник завжди міг розраховувати на працездатність і надійність свого турбодизеля, достатньо знати 3 основних слабких місця двигуна:

    • низькоякісне паливо;
    • паливні форсунки;
    • турбокомпресор.

    Щодо якості солярки ми розібралися. Тут все просто і очевидно. Заливайте хороше паливо, і проблем буде мінімум.

    Що ж стосується такого слабкого місця як форсунки, їх працездатність і життєвий цикл самим безпосереднім чином пов’язаний з першим пунктом, тобто з якістю пального. Якщо заливати гідну солярку, підтримуючи в хорошому загальному стані паливну систему, форсунки зможуть прослужити довго і надійно. При необхідності їх можна змінити. Процедура не дуже складна і не дуже дорога, якщо автовласник вирішить звернутися за допомогою в автосервіс.

    6f5037a39db7a96a55f88556712a4320 Технічні особливості, переваги та недоліки двигуна TDI

    Окремої уваги заслуговує турбіна або турбокомпресор, використовуваний на TDI для підвищення потужності, продуктивності та ефективності. Турбіна завжди виступає слабким місцем будь-мотор з турбонагнітачем, оскільки її ресурс помітно менше, ніж ресурс самого двигуна.

    Практика показує, що в середньому турбіна на TDI може прослужити вірою і правдою від 120 до 160 тисяч кілометрів. Потім потрібна заміна.

    Враховуючи швидкість зносу турбонагнітача на багатьох двигуна конкурентів TDI, розробки WAG дуже гідні показники. Цей ресурс виглядає цілком прийнятно і тривало як для турбомотора.

    Тут важливо розуміти ще один момент. Розробка двигунів та машин ведеться зараз таким чином, що виробники не розраховують на експлуатацію протягом 15-20 років. В Європі і США прийнято міняти машини через 3-8 років, оскільки вони виробляють поступово свій ресурс, погіршуються показники екологічності та ін. У нас же навіть 10-15 років експлуатації вважається нормою.

    Тих же європейців особливо не турбує, що ресурс турбіни складає 160 тисяч кілометрів. При досягненні цього пробігу машина відправляється в утиль або продається за кордон. Купивши таку машину і помінявши турбокомпресор, на ній спокійно можна їздити ще мінімум 100-120 тисяч кілометрів.

    Вже розуміючи, що значить TDI, і що означають букви в цій абревіатурі, не зайвим буде уважніше вивчити технічні аспекти цих турбодизелів. І тоді ви зможете вирішити для себе, чи варто купувати автомобілі, під капотом яких стоять моторі, позначені літерами TDI.

    Система вприскування палива

    Коли дизельні двигуни перебували на ранніх етапах свого розвитку, спільна робота паливного насоса (ТНВД) і механічних форсунок дозволяла домогтися тиску не більше 40 бар.

    Якщо брати сучасний дизель, він здатний видавати по 1600 бар і навіть вище. Подібна тенденція зростання тиску пояснюється тим, що на сумішоутворення в дизелях дається зовсім небагато часу.

    Коли колінчастий вал обертається зі швидкістю близько 2 тисяч обертів у хвилину, на створення суміші дизельного пального і повітря дається буквально кілька мілісекунд. Чим вище швидкість обертання вала, тим менше цей часовий відрізок.

    Для створення однорідної та якісної суміші вимагається високий тиск. Якщо тиск виявляється низьким, суміш володіє поганою якістю, не повністю згорає, з-за чого падає ККД і зростає токсичність вихлопу.

    18a3b58b44a67082e1f2ca234f118418 Технічні особливості, переваги та недоліки двигуна TDI

    У старих дизелях відповідальним за тиск вузлом виступав ТНВД, що працює в тандемі з механічними форсунками. Сучасні дизельні мотори оснащуються спеціальною системою, яка носить назву Common Rail.

    Якщо ТНВД просто може створювати тиск у магістралі, то п’єзоелектричні форсунки в системі TDI можуть подавати (впорскувати) строго визначений обсяг палива в циліндри через вкрай малий часовий проміжок. Час вприскування і освіти паливоповітряної суміші займає буквально 0,2 мілісекунди і навіть менше. Відповідні команди подаються через блок управління.

    Фактично вся суть розвитку технології дизельних двигунів безпосередньо пов’язана з збільшення тиску впорскування пального та підвищення ефективності функціонування турбонагнітача.

    Система турбонаддува в TDI

    Помилково вважати, що ефективна робота системи турбонаддува впливає тільки на динаміку автомобіля. На ділі вона справляє безпосередній вплив на такі важливі характеристики як екологічність та економічність.

    Щоб турбонаддув працював максимально ефективно і правильно, потрібно широкий діапазон функціонування. Саме тому в TDI використовується система із змінною геометрією турбіни.

    Якщо порівнювати зі звичайною турбіною, то конструкція із змінною геометрією дозволяє регулювати напрямок і величину потоку відпрацьованого газу. Така особливість сприяє помітному збільшенню частоти обертання турбіни в залежності від конкретного режиму роботи двигуна. Турбокомпресор при цьому отримує підвищену продуктивність.

    Тобто в TDI реалізований принцип, за яким в двигуні завжди створюється оптимальний тиск на всіх режимах і обертах двигуна. З допомогою нагнітача фактично вдається дозувати енергію потоку відпрацьованого газу.

    Тут варто виділити декілька нюансів, багато в чому пояснюють переваги системи турбонаддува в моторах TDI.

  • Коли двигун працює на низьких оборотах, швидкість потоку вихлопу також невелика. Перебуваючи в такому режимі, напрямні турбінні лопатки найчастіше закриті, що дозволяє створювати максимальну мале переріз у каналі. Коли невеликий обсяг газу проходить по такому каналу, він здатний ефективно розкручувати турбіну і стимулювати швидке обертання компресорного колеса. Так і виходить, що при низьких обертах продуктивність турбокомпресора все одно залишається високою.
  • При різкому натисканні на педаль газу у звичайній турбіні з’являється провал, який називають турбоями. Тобто затримується відгук двигуна на натиснуту педаль акселератора, і приріст потужності відбувається не моментально, а з паузою. Це пояснюється тим, що турбонаддув інерційний, і наявного потоку газу не вистачає при різкому збільшенні частоти обертання колінвала. Але оскільки в TDI використовується турбіна зі змінюваною геометрією, напрямні лопатки повертаються з деякою затримкою. Тим самим вдається підтримувати високу тиску наддуву. Це фактично позбавляє мотор від провалів. Ефект турбоями для TDI майже неактуальний.
  • В процесі їзди на високих і максимальних обертах, відпрацьований газ володіє максимальною енергією. Щоб не допустити надлишковий тиск турбонаддува, лопатки повертаються певним чином. Тим самим великий і потужний потік газу слід з широкого каналу з великим поперечним перерізом.
  • У TDI відзначається відносно невеликий ресурс турбіни. Але цьому є логічне пояснення. Тут застосовується турбіна із змінною геометрією. А тому при роботі компресор обертається зі швидкістю до 200 тисяч обертів у хвилину, паралельно взаємодіючи з потоками повітря від вихлопу, температура якого може досягати 1000 градусів Цельсія.

    Саме ці механічні і температурні навантаження, а також деякі конструктивні особливості TDI призводять до зносу. У результаті потрібний ремонт або повна заміна зношеного турбокомпресора.

    Як уникнути несправностей

    Якщо ви плануєте експлуатувати автомобіль, оснащений двигуном TDI, більше 5 років з моменту його випуску, то запобігти знос турбокомпресора навіть при величезному бажанні не вийде. У системи є свій ресурс, який обмежується максимум на 200 тисячах кілометрів. Коли пробіг перевищить значення, компресор доведеться міняти.

    Але для сучасного автомобіля ресурс в 200 тисяч вже непогано. Адже тут мова йде лише про турбокомпресорі, в той час як сам турбодизель цілком може прожити близько 1 мільйона кілометрів.

    Знаючи слабкі місця TDI, якими виступають форсунки, турбіна і залежність від якості дизельного палива, серйозні несправності можна запобігти. Для цього потрібно дотримуватися кількох простих правил.

  • Вчасно міняйте масло. Моторне масло використовуйте тільки у відповідності з вимогами автовиробника, і заливайте його з вказаною періодичністю. Враховуючи погодні та дорожні умови нашої країни, від рекомендованого в керівництві по експлуатації періоду заміни варто відняти хоча б 20%, і міняти масло трохи частіше. Це дозволить підтримувати працездатність турбомотора, якісно змащувати і охолоджувати внутрішні деталі і тертьові поверхні. Тим самим продовжується термін служби і мінімізуються потенційні несправності.
  • Обов’язково міняйте повітряний фільтр. На роботу турбіни і всього двигуна сильно впливає на якість очищення повітря. Щоб не накопичувати велику кількість сміття, намагайтеся періодично перевіряти стан повітряного фільтра. При сильному засміченні не рекомендується намагатися його чистити. Кращим рішенням буде заміна. До того ж расходник далеко не найдорожчий, і великих затрат подібна заміна за собою не потягне.
  • Перевіряйте тиск наддуву. Це можна робити при плановому ТО, а також при заміні картриджів в рамках відвідування автосервісу. Хоча деяким не складе великої праці перевірити тиск в системі турбонаддува своїми руками. Подібна діагностика дозволить вчасно виявити можливі проблеми з турбіною, виконати деякі ремонтні роботи і продовжити термін служби компресора. Якщо ж турбіна практично зносилася і її ресурс підходить до кінця, доведеться її міняти повністю. Задоволення не дешеве, але зате TDI зможе прослужити ще щонайменше кілька років без яких-небудь серйозних і дорогих несправностей.
  • Заправляйтеся на перевірених АЗС якісним дизпаливом. Рекомендація може здатися банальною і очевидною, але саме це правило найчастіше ігнорують вітчизняні власники автомобілів з турбомоторами TDI. А адже паливо є головною причиною всіх проблем і несправностей, пов’язаних з об’єктивно чудовим дизельним двигуном. Не шкодуючи гроші на більш дорогу, на чисту і безпечну солярку, ви істотно заощадити на ремонті і обслуговуванні свого TDI.
  • При всіх своїх перевагах, конструкція TDI не дозволяє виконувати цілий ряд ремонтних робіт своїми силами. Ризикувати і втручатися в конструкцію турбодизеля без відповідних навичок, досвіду і знань не рекомендується. Обслуговуватися краще на спеціалізованих автосервісах, де прекрасно знайомі зі всіма нюансами TDI і зможуть якісно провести не тільки діагностику, а й ремонтні роботи.

    Мотори TDI стали справжнім проривом в світі дизельних силових установок. Причому на досягнутому успіху розробники не зупиняються. Їм належать знакові рекорди в плані економічності та екологічності. Хоча такі двигуни кілька підвищують стартову вартість автомобіля, це чудова альтернатива не тільки звичайним дизелів, але й сучасних бензинових двигунів. Тому деколи краще заплатити більше, але отримати під капотом мотор з абревіатурою TDI.

    WordPress: 11.82MB | MySQL:65 | 0,274sec