Двигун TDI - це підвищена потужність при низькому обсязі шкідливих викидів. Під абревіатурою TDI (Turbo Diesel Injection) розуміється дизельний силовий агрегат, який має підвищений крутний момент, незначні паливні витрати і високу потужність. Якими ще позитивними сторонами і специфікою відрізняється подібний мотор?
Єдина модель Volkswagen, яка комплектується TDI – Toaureg. Цей тип двигуна не найпопулярніший на автомобілях Volkswagen, на відміну від TSI. На , Passat СС, встановлюють зараз (2016) тільки двигуни типу TSI. На Golf та крім TSI встановлюють також MPI-двигуни.
Кожен сучасний мотор з турбонагнітачем, а також прямим упорскуванням у транспортних засобах Volkswagen позначають як TDI. Важливою відмінністю для кожного такого мотора вважається те, що паливне упорскування, яке виробляється під підвищеним тиском разом із змінною турбінною геометрією, дозволяє здійснювати спалювання гранично ефективно.
Під час застосування технології прямого паливного впорскування вдається досягти рівня ККД максимум 45 відсотків. В результаті відбувається перетворення значної частки можливої паливної енергії на кінетичну, тобто на моторну потужність. Хоча для цього потрібно, щоб майже повністю та ефективно згоряло паливо. Це досягається за допомогою особливої конфігурації камери згоряння.
Двигун TDI відрізняє економне витрачання. Найважливішими його позитивними сторонами вважаються:
Безпосередньо під час низьких оборотів виходить значною мірою збільшити потужність до граничної обертальної частоти. Відбувається поліпшення показників розгону, а заразом якості робочої динаміки. Підвищений момент, що крутить, заодно забезпечує граничну зручність від водіння автомобіля, який оснащений руховим пристроєм TDI.
Двигуни з прямим паливним упорскуванням здійснюють досить жорстке паливне спалювання. Через війну при охолодженому запуску, зазвичай, утворюється відмінний гул. Щоб уникнути цього, дизельне паливо впорскується попередньо.
Перед головним циклом у камеру згоряння відбувається паливна подача в малому обсязі. Тиск у камері підвищується не негайно, а потроху, тому згоряння стає м'яким.
Після того, як паливо попередньо впорскується, відбувається постінжекційний процес, що призводить до зменшення викиду шкідливих речовин. Мінімізуються азотні оксиди у вихлопі за рахунок того, що в камеру згоряння потрапляє трохи палива виходячи від оборотів. Коли змішуються повітря, яке поглинається, а заразом вихлопні гази, в камері зменшується температурний режим, тому відбувається скорочення об'єму азотних оксидів.
У моторах TDI використовується турбонагнітач з геометрією, що змінюється, що дозволяє здійснювати стиск повітря, який поглинається. За рахунок цього збільшується обсяг повітря, що поглинається в камері. В результаті потужність двигуна підвищується при колишній об'ємності і на таких же оборотах.
Дві турбіни формують пристрій турбонагнітача. Турбіна, що знаходиться у випускному тракті, починає обертатися від вихідної маси вихлопних газів. Вона починає рухати компресорне колесо, яке здійснює стиск повітря безпосередньо на впуску. Повітря, що нагрівається під час стиснення, піддається охолодженню і потім надходить у камеру. Так як при зниженні температурного режиму об'єм повітря також зменшується, то і в камері виявляється більше.
Система VTG сьогодні досить успішно використовується у моторах TDI. Під час малих оборотів і незначному газовому обсязі блок контролю змінює місце розташування механічних лопатей, що спрямовують, при яких відбувається звуження діаметра. Це сприяє прискоренню газового потоку та посиленню тиску. При підвищенні обертів двигуна відбувається посилення вихлопного тиску, тому блок контролю навпаки підвищує трубопровідний діаметр. Подібні нагнітачі сприяють доданню додаткової потужності двигуна, зменшуючи обсяг викидів і збільшуючи прийомистість.
Двигун 1.9 TDI (ALH) випускався приблизно з 1997 по 2006. Його можна зустріти на автомобілях концерну VAG, що належать до бюджетних сегментів. Зокрема, широке поширення двигун 1.9 TDI (ALH) отримав на Skoda Octavia і Seat Leon перших поколінь. Його також можна знайти під капотами Volkswagen Golf 4, Bora/Jetta, New Beetle, Caddy, Polo і навіть Ford Galaxy та Audi A3. Цей силовий агрегат розвиває 90 л.с. при 3750 об/хв та 210 Нм при 1900 об/хв.
Паливна система двигуна 1.9 TDI (ALH) заснована на розподільчому ТНВД. Ні про які насос-форсунки і, тим більше, Common Rail, не йдеться.
Цей двигун цінується за просту та надійну конструкцію «родом із 1990-х». Тільки, на відміну від своїх предків, цей мотор був оснащений турбіною зі змінною геометрією направляючого апарату та системою EGR.
У двигуна 1.9 TDI (ALH) є і більш проста модифікація, позначена індексом AGR. Цей варіант розвиває той же момент, що крутить, і потужність (90 к.с.), тільки її пік припадає на 4000 об/хв. Мотор AGRумовно ще бюджетніше: спочатку він оснащувався простим одномасовим маховиком, тоді як ALH завжди був із двомасовим. До речі, AGR почали оснащувати двомасовим маховиком, починаючи з 100 001-го екземпляра.
Також двигуни відрізняються турбінами. Якщо ALH турбіна з просунутим керуванням і змінною геометрією, то турбіна AGR простіше, без геометрії і управляється через перепускний клапан («байпас»). Горезвісний клапан-регулятор наддуву (N75) присутній на обох двигунах. Тільки на ALH він управляє вакуумним приводом-актуатором геометрії турбіни, на AGR - управляє тиском, що відкриває перепускний клапан.
Двигун 1.9 TDI (ALH) можна за вигідною ціною купити у компанії "МоторЛенд" з гарантією.
Відвертих конструктивних проблем чи недоробоку моторі 1.9 TDI (ALH і AGR) загалом немає. Всі проблеми цих моторів виникають з простих причин: через відсутність нормального обслуговування та загальну занедбаність силового агрегату. Для продовження терміну служби (а ресурс цього двигуна легко перевищує 500 000 км) двигуна ALH потрібно періодично:
Взагалі, багато бід мотора 1.9 TDI (ALH) криються в системі EGR і турбіні.
Нерідко двигун 1.9 TDI (ALH) відмовляється заводиться. Насамперед потрібно перевірити заслінку, розташовану в клапані EGR. Ця заслінка (її зазвичай називають дросельною, хоча насправді вона призначена для обмеження притоку повітря для додавання вихлопних газів, що надходять через клапан EGR) власне призначена для того, щоб дизельний двигун плавно заглушився після вимкнення запалювання: вона перекриває впускний колектор без притоку. повітря двигун зупиняється плавно.
Якщо із-за сажі заслінка зависне в закритому положенні, то двигун не заведеться. Шток цієї заслінки легко доступний, здебільшого її можна відкрити вручну, просто натиснувши на шток. Якщо двигун заведеться, весь клапан EGR треба зняти і очистити від нагару.
Часто двигун 1.9 TDI (ALH) перестає тягнути і розвивати нормальну потужність. Зазвичай це відбувається раптово після прискорення до 130 км/год і вище. Після зниження швидкості двигун перестає розвивати нормальну потужність і мляво реагує на акселератор. Такі симптоми свідчать про те, що «геометрія» турбіни «зависла» в положенні мінімального кута атаки лопаток, що відповідає режиму високого навантаження (коли потоку вихлопних газів до турбінного колеса достатньо для забезпечення високої продуктивності турбіни). Причин зависання механізму геометрії кілька:
А ось зворотна ситуація, коли двигун 1.9 TDI (ALH) раптом починає їхати дуже жваво, зазвичай закінчується серйозною неприємністю. Але спочатку з приводу «їхати жваво» треба відзначити два моменти:
В описаних вище ситуаціях відбувається таке: нормальний або високий потік стиснутого турбіною повітря видує з інтеркулера масло, що збиралося там місяцями.
Звідки олія в інтеркулері?Як правило, всі турбодизелі «відправляють» деякі порції олії на впуск. Але надмірна кількість олії у впуску та в інтеркулері зокрема з'являється там через знос картриджа турбіни. І двигун може працювати на цій олії, але зовсім недовго. Олія, підхоплена швидким потоком стисненого турбіною повітря, потрапляє в камери згоряння, швидкість роботи двигуна різко збільшується, немов при максимальній подачі палива. Але при цьому обмежувача подачі цього альтернативного палива просто немає, і олія буквально потоком йде в циліндри, що згоряє там.
При цьому швидкість роботи двигуна зростає до позамежної. Двигун чи руйнується(з відривом шатунів та іншим) або заклинює від перегріву. Бувають випадки, що в циліндри надходить так багато олії, що відбувається гідроудар. Власне, «рознесення» – це єдина причина, через яку двигун 1.9 TDI (ALH) «вмирає». Відомі випадки, коли мотор йшов у рознесення через нову і повністю робочу турбіну, яка була встановлена без попереднього очищення впускного колектора.
Рідко серйозні пошкодження двигуна 1.9 TDI (ALH) завдають форсунки, що лиють, або несправний ТНВД. Через надмірну подачу палива в циліндри прогоряють поршні. Однак проблему з подачею палива можна помітити заздалегідь, по витраті, що збільшилася, і проблемам із запуском двигуна.
В цілому, двигун 1.9 TDI (ALH) вийшов відносно простим і надійним. Проблеми з ним виникають через вік, кілометраж, економію на обслуговуванні, діагностику та ігнорування проблем, що починаються з турбіною. Якщо цей двигун таки вийшов з ладу, купити агрегат 1.9 TDI (ALH) для Skoda Octavia, Volkswagen Golf та інших автомобілів ви можете у компанії "МоторЛенд".
Автолюбителі зі Східної Європи люблять Volkswagen Diesel TDI за те, що вони економічні, динамічні, надійні, міцні і прості в ремонті. Але чи справді це так?
Великою мірою бездоганну репутацію двигуни 1.9 TDI заробили ще на початку 90-х років. Порівняно з конкурентами, 90-сильний німецький дизель з безпосереднім упорскуванням захоплював відмінними характеристиками при низькій витраті палива. При цьому він був невибагливий до сервісу і мав великий запас міцності. За це він одразу сподобався тюнерам.
Єдині вагомі недоліки: шумна робота та вібрації - сильніші, ніж у двигунах з непрямим упорскуванням. Версії, близькі до 90-сильного «оригіналу» з розподільчим насосом, відносно дешевими і простими форсунками, звичайною турбіною (без геометрії, що змінюється) і без дорогого двомасового маховика збереглися у виробництві до 2009 року. Але останніми роками вони використовувалися лише в небагатьох дешевих моделях.
За весь час було створено понад десять варіацій дизельного мотора. Вони отримали різні кодові позначення. Причому модифікацій турбодизеля більше, ніж варіантів форсування (потужності). І хоча всі зразки мають однаковий робочий об'єм та загальну назву 1.9 TDI, вони можуть суттєво відрізнятися один від одного: починаючи з системи живлення, конструкції турбокомпресора та закінчуючи сплавом, з якого виготовлений блок та головка.
Але з двигунами 1.9 TDI, які зазнали тюнінгу, необхідно бути обережним. Багато доморощених тюнерів вдвічі збільшували віддачу 90-сильного агрегату без будь-яких доробок, просто завантаживши софт з екстремальними параметрами роботи. Зазвичай вони посилалися на той факт, що серед модифікацій дизельного двигуна є 160-сильна версія. Однак, між усіма цими двигунами набагато більше технічних відмінностей, ніж параметрів.
2003 року дебютував двигун 2.0 TDI. Інтерес до нього спалахнув величезний, тому що при невеликому збільшенні робочого обсягу він обіцяв ще більше переваг. Але, на жаль, ентузіазм покупців незабаром згас. Не секрет, що дизельні автомобілі частіше купують для роботи, а їх пробіг росте швидкими темпами.
Перші серйозні проблеми стали виникати, доки двигун був ще на гарантії. Наприклад, з'являлися тріщини у 16-клапанній головці блоку. (1.9 TDI у всіх модифікаціях мав 8-клапанну головку, а 2.0 TDI 8-ми або 16-клапанну залежно від версії). Трохи пізніше виявилися інші вразливі місця: масляний насос, форсунки, двомасовий маховик, фільтр сажі і турбонагнітач.
Виявилося, що при створенні нового покоління дизельних двигунів Volkswagen не економив на сучасних рішеннях. Натомість поскупився на якість матеріалів. Результат? Попит на двигун впав, а на інтернет-форумах почалося обговорення методик «вживлення» старого двигуна в нові моделі. Навіть з'явився жарт, що TDI – це скорочене "Тільки Для Ідіотів".
Найчастіше доводилося стикатися з несправностями приводу масляного насоса. Що цікаво, в залежності від модифікації 2.0 TDI застосовувалося два абсолютно різні рішення, і обидва могли раптово «піти з життя».
У версіях з врівноважуючим валом використовувався привід маслонасоса за допомогою тонкого шестигранного валу, прозваного механіками «олівець». На жаль, він швидко зношувався, і виникав гострий дефіцит мастила. У кращому разі закінчувався турбокомпресор, у найгіршому – сам двигун.
Інші модифікації мали привод маслонасоса за допомогою надійного ланцюга. Але це теоретично. А на практиці, хоч ланцюг і виявився надійним, але зубчасті шестерні швидко зношувалися. При цьому спочатку знизу з'являвся гуркіт. Однак через шумну роботу двигуна розпізнати недугу було непросто. Далі події розвивалися за банальним сценарієм – брак мастила, загоряння лампочки низького тиску олії та вихід з ладу двигуна. У будь-якому випадку, якщо висвітлилася масляна, значить процес для турбодизеля вже не оборотний.
Серед покупців уживаних автомобілів, особливо тих, хто більше знається на деталях, швидко сформувалася думка, що найбезпечніший вибір – це 1.9 TDI, а від 2.0 TDI необхідно триматися подалі. На жаль, тут не все так просто. Обидва двигуни проводилися досить довго і постійно піддавалися модернізації. Для 2-літрового вони були спрямовані на усунення дефектів, а для 1,9-літрового – на доведення відповідно до норм, що регулярно посилюються, викидів, і, ймовірно, на скорочення витрат при виробництві.
Результат? Серед 1.9 TDI останніх років з'явилися справжні міни сповільненої дії. У групі ризику турбодизель із насос-форсунками потужністю 105 к.с., що позначається ВХЕ. Навіть при обережній експлуатації та своєчасній заміні олії вже після 100-150 тис. км відбуваються трагічні події. Спочатку з-під капота доноситься стукіт, а за мить двигун глухне. Погляд під капот. Все забризкане маслом. Більш пильний огляд виявляє причину. Шатун пробив блок, двигун згодиться лише для металобрухту.
Винуватці неприємностей – вкладиші із неякісного матеріалу. На фото деталі пацієнта 2008 року із пробігом 140 000 км. В даному випадку поверхня вкладишів розшарувалась. Механіки стверджують, що ця доля зазвичай чекає на двигуни, в яких використовується олія зі збільшеними інтервалами заміни «Long Life». Зрештою, один із вкладишів розсипається настільки, що може заблокувати шатун.
Теоретично провісниками проблеми, що насувається, повинні стати стуки, що доносяться з нижньої частини двигуна. Проблема полягає в тому, що двигун 1.9 TDI з кодом ВХЕ оснащений насос-форсунками, сильний шум яких зводить нанівець усі спроби почути хоч щось ще.
Якщо вчасно виявити дефект, вартість заміни вкладишів і колінвала становитиме близько 500 доларів. Інакше катастрофічні наслідки неминучі. Проблемний двигун встановлювався в автомобілі концерну Volkswagen 2006-2008 року: Volkswagen Golf, Passat, Touran; Audi A3; Seat Altea, Leon, Toledo; Skoda Octavia, Superb.
Двигун TDI ( Turbocharged Direct Injection, дослівно - турбонагнітач і безпосереднє уприскування) є сучасним дизельним двигуном з турбонаддувом. Двигун розроблений концерном Volkswagen, а назва TDI є зареєстрованим товарним знаком.
Турбоанддув двигуна TDI забезпечує високу динаміку автомобіля, економічність та екологічну безпеку. Для створення оптимального тиску наддуву в широкому діапазоні швидкісних режимів конструкції двигуна використовується турбокомпресор зі змінною геометрією турбіни. Турбокомпресор має дві загальноприйняті назви, які використовуються різними виробниками:
На відміну від звичайного турбокомпресора турбонагнітач зі змінною геометрією може регулювати напрямок і величину потоку газів, що відпрацювали, чим досягається оптимальна частота обертання турбіни і відповідно продуктивність компресора.
VNT-турбіна поєднує напрямні лопатки, механізм керування та вакуумний привід. Напрямні лопатки призначені для зміни швидкості та напрямку потоку відпрацьованих газів за рахунок зміни величини перерізу каналу. Вони повертаються на певний кут навколо своєї осі.
Поворот лопаток здійснюється за допомогою механізму керування. Механізм складається з кільця та важеля. Спрацьовування механізму керування забезпечує вакуумний привід, що впливає через тягу на важіль керування. Робота вакуумного приводу регулюється клапаном обмеження тиску наддуву, підключеним до системи керування двигуном. Клапан обмеження тиску наддуву спрацьовує залежно від величини тиску наддуву, що вимірюється двома датчиками: датчиком тиску наддуву та датчиком температури повітря на впуску.
Під час роботи системи наддуву двигуна TDI забезпечується оптимальний тиск повітря у широкому діапазоні частоти обертання двигуна. Це досягається за рахунок регулювання енергії потоку газів, що відпрацювали.
При низьких обертах двигунаенергія відпрацьованих газів невелика. Для ефективного її використання напрямні лопатки знаходяться в закритому положенні, при якому площа каналу найменша відпрацьованих газів. За рахунок малої площі перерізу потік газів, що відпрацювали, посилюється і змушує турбіну обертатися швидше. Відповідно, швидше обертається компресорне колесо, а продуктивність турбокомпресора збільшується.
При різкому збільшенні обертів двигуна, внаслідок інерційності системи, енергії відпрацьованих газів стає недостатньо. Тому для проходження «турбоями» лопатки повертаються з деякою затримкою, що досягає оптимального тиску наддуву.
На високих оборотах двигунаенергія відпрацьованих газів максимальна. Для запобігання надлишковому тиску наддуву лопатки повертаються на максимальний кут, забезпечуючи найбільшу площу поперечного перерізу каналу.
Дизельний двигун TDI (абревіатура розшифровується як Turbocharged Direct Injection) – дітище інженерів автомобільного концерну Volkswagen, робота над створенням якого розпочалася у 70-х роках ХХ ст. Сама назва TDI – захищена патентом торгова марка, на яку концерн має виняткові права, а отже, походження двигуна за таким написом можна визначити безпомилково.
Подібні силові агрегати встановлюються на весь дочірній ряд німецького автомобільного гіганта, легкові автомобілі, вантажівки, джипи, мікроавтобуси. Також TDI-двигуни мають деякі моделі компаній, з якими «Фольксваген» якийсь час співпрацював. Розберемося докладніше, що таке двигун TDI? У чому його плюси і чи він надійний і перспективний?
Серед виявлених переваг силової установки зразка Turbocharged Direct Injection не можна не звернути увагу на таке:
Цей набір визначився не відразу і навіть не після появи на ринку в 1980 р. Audi 80 з TDI під капотом, а лише після численних доробок і покращень, що призвело до запуску в серію в 1989 р. нового потужного турбодизеля, який багато в чому не поступається бензиновим агрегатів.
Фахівці визнають, що TDI – один із найкращих сучасних дизелів, ефективність якого визначається виходячи із співвідношення вихідної потужності та крутного моменту на одиницю об'єму циліндра та витраченого палива.
Головною перевагою двигуна поряд із системою прямого впорскування є турбонаддув змінної геометрії, що і робить цей тип двигунів конкурентним не тільки в споріднених колах, а й у бензинових. У такому турбонагнітачі напрямок та параметри відпрацьованого газового потоку піддаються регулюванню, завдяки чому вдається досягти найбільш підходящої швидкості обертання турбіни, а це дуже позитивно позначається на продуктивності. У звичайній турбіні подібна можливість не передбачена.
Турбіна зразка VNT, наприклад, оснащена напрямними лопатками, вакуумним приводом та системою управління. Рухаючись навколо своєї осі лопатки займають положення під потрібним кутом, змінюючи таким чином переріз каналу. Це дозволяє коригувати швидкість і вектор вихлопів.
Поворот лопаток знаходиться під контролем механізму, що управляє, оснащеного кільцем і важелем, що сприймає вплив вакуумного приводу, регульованого окремою тягою. У свою чергу привід керується клапаном, що входить в ЕБУ двигуна і реагує на зміни тиску наддуву завдяки сигналам, що надходять від температурного сенсора (на впуску) та сенсора тиску наддуву.
Загалом турбіна на TDI – свого роду дозатор енергії відпрацьованого потоку, що забезпечує потрібний тиск повітря в будь-якому режимі роботи двигуна.
TDI економно витрачає паливо і показує вартий поваги ККД. Варто відзначити високу ефективність установки за рахунок підвищеного тиску на упорскуванні, що досягає 2050 бар, і це при тому, що моделі-аналоги показують лише 1350 бар. Як відомо, ТНВД відповідає за підтримку загального тиску в магістралі, а п'єзоелектричні форсунки за сигналом електронного блоку управління здійснюють строго дозований упорскування, витрачаючи на це менше ніж 0,2 мс.
Значним кроком на шляху підвищення ефективності дизелів стало використання системи Common rail (акумуляторна система подачі), завдяки якій знімається залежність механізму впорскування від кута повороту колінвала і робочого режиму двигуна. Так створюються умови для впорскування палива в циліндр під високим тиском під час роботи з невеликими навантаженнями. Хоча система Common rail з ремонтопридатності перевершує стандартну систему подачі палива, її наявність змушує пред'являти до якості пального спеціальні вимоги, в чому традиційній системі вона дещо програє.
До нетипових особливостей моторів TDI можна віднести три моменти:
За даними спеціалізованих ресурсів, показник надійності TDI досить високий і при правильно організованому обслуговуванні він витримає і мільйон кілометрів. Найбільш сучасні компресори також виросли у надійності і часом «живуть» не менше самого двигуна. Проте загалом термін служби більшості турбін обмежується 150-200 тис. км пробігу. Ця закономірність пояснюється високою температурою відпрацьованих газів, що досягає 1000℃, та значною частотою обертання, наближеною до 200 тис. об/хв.
Ще одна вразливість – це форсунки, ресурс яких знаходиться у прямій залежності від якості палива та справності системи живлення.
Щоб продовжити життя найслабших ланок TDI слід пам'ятати про деякі важливі заходи:
Залишається додати, що оскільки двигуни Turbocharged Direct Injection для самостійного обслуговування є досить складними, правильним рішенням буде звернення до послуг спеціалізованих сервісів.
