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
2,5-литровый TDI под капотом Audi 100 1989 годаОсенью 1989 года произошла тихая революция. На автосалоне во Франкфурте фирма 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
Двигатель 2,5 TDI и его внешняя скоростная характеристикаПервым автомобилем в котором появился двигатель TDI, стал 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 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 представила Audi A6 с первым V-образным TDI. А еще спустя два на Audi A8 появился дизельный двигатель V8 3,3 TDI. К сожалению эти двигатели страдали от детских болезней и особой популярности не получили.
Новое поколение
Volkswagen LupoВ 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 выросла до 130 л.с. При этом двигатели нового поколения потребляли 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 марки не покинули, и вряд ли это сделают в ближайшее время.
Дизельный двигатель: особенности, преимущества, функции
Современные автолюбители обладают большими запросами к технической комплектации транспортного средства. Наряду с экономичностью и долгим сроком эксплуатации сегодня их интересует и наличие дизельного двигателя. Не секрет, что в последние годы на смену привычным бензиновым моторам пришли усовершенствованные дизельные приборы. Но что же представляет из себя дизельный двигатель, какие отличительные особенности и виды он имеет? Об этом мы и поговорим детальнее в данном материале.
Дизельный двигатель – это мотор внутреннего сгорания, который работает в режиме самостоятельного воспламенения при контакте со средой. Первый дизель появился на свет еще в 1897 году. Тогда процесс его функционирования зависел от применения на практике большого количества сжатого воздуха. В отличие от своего предшественника современный агрегат представляет собой компактный прибор, оказывающий влияние на многие показатели работы автомобиля.
Виды современных двигателей: HDI, TDI и SDI моторы
Дизельные двигатели классифицируются по нескольким признакам. Для начала разберем, что означает аббревиатура в их названиях:
- Дизельный двигатель HDI – это собственная разработка крупной автомобильной компанией Peugeot, которая была запатентована еще несколько лет назад. Суть данной технологии сводится к минимизации затрат на техническое обслуживание транспортного средства. Владелец такого мотора может не опасаться возникновения неполадок и проверять состояние своего мотора один раз за 25000-35000 километров пробега. Также при наличии двигателя HDI автолюбитель может не беспокоиться о замене ремней ГРМ. Мотор в состоянии работать даже на холостых оборотах. Сегодня двигатели данной марки пользуются небывалым спросом на рынках многих европейских стран.
- Дизельный двигатель TDI – устройство, которое впервые было разработано и внедрено на территории всемирно известного концерна Volkswagen.
Двигатель изготовлен с учетом механизма равномерного впрыска и системы турбунаддува. Такие показатели позволяют машине достичь еще большей мощности, имея достаточно высокий коэффициент воздействия. Главной особенностью работы мотора является экологичность и полная чистота выхлопа. Изделия легки в ежедневной эксплуатации: они могут работать в различных климатических условиях. - Дизельный двигатель SDI считается наиболее экономичным вариантом. Современные системы common rail работают по тому же принципу. Они управляются блоком электронного управления, который открывает каждый инжектор электронно, а не механически. Эта технология была детально разработана общими усилиями компаний Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat и Elasis. После того, как Fiat разработал дизайн и концепцию системы, она была продана немецкой компании Robert Bosch GmbH для разработки массового продукта. Это оказалось большим просчетом Fiat, поскольку новая технология стала очень выгодна, но в то время итальянский концерн не имел финансовых ресурсов для завершения работ.
Двигатель изготовлен с учетом механизма равномерного впрыска и системы турбунаддува. Такие показатели позволяют машине достичь еще большей мощности, имея достаточно высокий коэффициент воздействия. Главной особенностью работы мотора является экологичность и полная чистота выхлопа. Изделия легки в ежедневной эксплуатации: они могут работать в различных климатических условиях.
Виды дизельных двигателей: особенности конструкции камеры сгорания
Также дизельный двигатель можно классифицировать в зависимости от того, какую комплектацию имеет камера внутреннего сгорания. К первому типу можно отнести двигатели, которые имеют совместную камеру. В них приятно заливать топливо через небольшой резервуар, расположенный возле поршня. На сегодняшний день они подверглись процессу усовершенствования за счет открытия двухступенчатого впрыска и внедрения электронного управления работой. Сейчас моторы с одной камерой могут функционировать с мощностью в 4500 и более оборотов в одну минуту.
Второй вид включает такое понятие, как вихрекамерные дизельные двигатели. Они встречаются в комплектации легковых авто, а их особенность заключается в наличии разделенной на несколько частей камеры сгорания.
В данном случае процесс подачи топлива разнится. Сначала он поступает во вспомогательную камеру, а потом – в цилиндр.
И, наконец, последний вид двигателей – это предкамерные устройства. Их популярность довольно низка из-за наличия форкамеры – прибора, который соединяет цилиндры с каналами.
Виды двигателей: необходимость использования насосов
После разработки первого насоса, работающего на топливе, специалисты ввели в обиход еще одну классификацию. Исходя из нее, дизельный двигатель бывает двух типов: тот, который использует насосный механизм (ТНВД), и тот, который использует аккумуляторный механизм. Первый вид агрегатов работает за счет соединения отдельно взятой секции насоса с одной форсункой. Второй предполагает отсутствие соединения, как такового. В этом случае топливо передается благодаря насосу во встроенный аккумуляторный блок, который затем обеспечивает полную наполняемость форсунок.
TDI против CRDi | Дизельные двигатели в Индии
С одной стороны TDI , что означает Турбированный прямой впрыск , а с другой стороны правит CRDi или Common Rail Direct Injection .
Основные принципы остаются прежними. Обычная система впрыска топлива, поставляемая через общую топливную рампу с помощью турбонагнетателя (только TDI) с промежуточным охладителем (для этой дополнительной привлекательности!). TDI — типичная немецкая технология, используемая в немецких дизельных автомобилях, таких как Volkswagen, Audi, Škoda, тогда как CRDi используется в Индии Hyundai и новым участником KIA.
Некоторые популярные примеры дизельных двигателей, использующих эту конфигурацию:
- TDCI/Duratorq от Ford
- DDIS от Maruti Suzuki
- VCDI от Шевроле
- TTID/Multi-Jet/Quadrajet от Fiat
- IDTEC/CTDI Хонда
- DCI от Renault
- Д-4Д Тойота
- CRDE/M-Hawk/M2DICR от Mahindra
Забавный факт : Невероятно популярный дизельный двигатель 1.
3 Multijet использовался в длинном списке автомобилей в Индии, таких как Maruti Suzuki Swift/Ertiga/Ritz/SX4, Fiat Punto/Linea, Tata Indica Vista/Indica Manza и Chevrolet Sail/Chevrolet Beat. . Этот 1248-кубовый Fiat MJD считался лучшим дизельным двигателем в Индии.
Конфигурация прямого впрыска Common Rail для дизельных двигателей является прекрасным примером современной дизельной технологии. Система впрыска Common Rail использует топливную рампу высокого давления для подачи дизельного топлива к каждому электромагнитному клапану. В отличие от обычной системы прямого впрыска топлива, используемой в старых дизельных автомобилях, в которой для подачи дизельного топлива используется насос-форсунка низкого давления. Эта традиционная технология была неэффективной и приводила к трате большого количества топлива.
Каковы преимущества дизельного двигателя CRDi?- Сокращение выбросов : Дизельный двигатель CRDi был разработан по необходимости. Распространенной проблемой старых дизельных двигателей был черный сажистый дым и ужасные выбросы. Дизельный двигатель CRDi производит значительно меньше дыма и приемлемых выбросов.
- Увеличенный расход топлива : Используя систему Common Rail для подачи топлива, двигатель CRDi больше не является пожирателем бензина. Они обеспечивают большой пробег, поэтому они превосходят бензиновые двигатели с точки зрения экономии топлива.
- Уменьшенный двигатель NVH : Благодаря гораздо меньшему количеству движущихся частей и прогрессу в технологии дизельных двигателей. Двигатели CRDi тише.
- Повышенная мощность : Двигатели CRDi мощные, очень мощные. Дизельный двигатель CRDi развивает на 25 % больше крутящего момента по сравнению с бензиновым двигателем при том же количестве топлива.
Распространенной проблемой старых дизельных двигателей был черный сажистый дым и ужасные выбросы. Дизельный двигатель CRDi производит значительно меньше дыма и приемлемых выбросов. TDI — это фирменная технология Volkswagen с турбонаддувом и непосредственным впрыском для дизельных двигателей.
Когда дело доходит до превосходного дизеля, TDI — это то, что нужно. TDI сочетает в себе мощность, экономию топлива и универсальность.
Как следует из названия, TDI или Turbocharged Direct Injection представляет собой комбинацию прямого впрыска Common Rail с наддувом и турбонагнетателем. Турбокомпрессор значительно увеличивает пиковую производительность двигателя, нагнетая больше воздуха в цилиндры. Затем промежуточный охладитель охлаждает воздух, который вытягивается турбокомпрессором. На заключительном этапе уже охлажденный воздух поступает в двигатель внутреннего сгорания, где дизельное топливо под высоким давлением впрыскивается непосредственно в цилиндры. Именно это сочетание охлажденного воздуха и распыленного дизельного топлива делает TDI невероятно эффективным.
Каковы преимущества дизельного двигателя TDI?- Более компактный : Благодаря передовым немецким технологиям двигатели TDI имеют очень малые размеры. Это позволяет производителям использовать больше места в салоне своих автомобилей.
- Более эффективный : Двигатели TDI обеспечивают большую мощность и экономию топлива без ущерба для общей динамики движения.
- Невероятно тихий : Благодаря улучшенной изоляции и брандмауэру двигатели TDI являются самыми тихими из всех дизельных двигателей. I-DTEC от Honda печально известен тем, что он «не похож на Honda» с точки зрения шума, вибрации и резкости.
- Повышенный крутящий момент : Двигатели TDI могут создавать огромные скачки крутящего момента, что делает их идеальными для перевозки тяжелых грузов.
| TDI (прямой впрыск с турбонаддувом) | CRDi (прямой впрыск Common Rail) | |
| Конфигурация | Использует турбонагнетатель для рециркуляции выхлопных газов для повышения эффективности | Использует систему впрыска топлива под высоким давлением для эффективной подачи топлива |
| Стоимость производства | Автомобили с дизельным двигателем TDI стоят дороже | CRDi дешевле в производстве |
| Собственность | TDI предназначен только для автомобилей VW/автомобилей марки | .CRDi можно использовать с множеством автомобилей/автомобилей марок |
| Техническое обслуживание | TDI прост и относительно дешев в обслуживании | CRDi сложен и поэтому дорог в обслуживании и ремонте. |
Скандал с выбросами Volkswagen, также известный как Diesel Gate или Emissions Gate , стал известен в сентябре 2015 года, когда было обнаружено, что Volkswagen Group нарушает Закон о чистом воздухе, институционализированный Агентством по охране окружающей среды США (EPA). Выяснилось, что Volkswagen подложил Cheat Device 9.0004 со своими автомобилями с дизельным двигателем TDI, чтобы обмануть систему во время испытаний на выбросы.
В период с 2009 по 2015 год компания Volkswagen установила это читерское устройство примерно на 11 000 000 автомобилей по всему миру, в том числе 500 000 автомобилей в США.
Благодаря этому читерскому устройству выход NOx (оксида азота) автомобиля соответствовал стандартам США во время плановых испытаний. Позже выяснилось, что фактическая производительность в 40 раз превышает допустимый предел.
Обязательно прочтите: Электромобили в Индии | Ясная картина
Каково будущее дизельных двигателей в Индии?Было время, когда каждый второй автомобиль, продаваемый в Индии, был дизельным; теперь это число сократилось до одного из пяти. Будущее дизельного двигателя в Индии довольно мрачно. С неизбежным появлением норм BS6 (Bharat Stage 6) в Индии к 2020 году крупные производители автомобилей, такие как Renault, Maruti Suzuki, Volkswagen, отказываются от дизельных двигателей. Индийский рынок в последний раз попрощается с дизельными двигателями малой мощности.
Чтение BS6 (Bharat Stage 6) | Объяснение
В отчете сравнивались продажи новых дизельных автомобилей в Индии в 2012–2013 гг.
и в 2018–2019 гг., и было обнаружено резкое падение доли продаж с 47% до всего лишь 19%. Даже доля дизельных внедорожников снизилась с 98% в 2012 году до 83% в 2018-19 годах.
Более того, новый стандарт BS6 заставит производителей автомобилей вернуться к чертежной доске, предполагая инвестиции в более чем миллиарды долларов в разработку экологически чистых дизельных двигателей. Индийский производитель автомобилей Maruti Suzuki решил полностью прекратить выпуск дизельных автомобилей, сославшись на высокую стоимость соответствия небольшим дизельным двигателям (он все еще может производить дизельные автомобили большей мощности). Масла в огонь подлил #dieselgate, который разоблачил злонамеренные намерения Volkswagen обмануть стандарты выбросов. В общем, дизель потерял (или, скорее, теряет) доверие к себе, и недалек тот день, когда мы попрощаемся с дизелем раз и навсегда.
Читайте также: Будущее дизельного двигателя
Будут ли дизельные автомобили запрещены в Индии? Согласно постановлению Верховного суда, дизельные автомобили старше 10 лет запрещены.
Кроме того, автомобили с дизельным двигателем рабочим объемом более 2000 куб. см теперь обязаны платить сборы за загрязнение окружающей среды, а экологический сбор взимается с каждого литра дизельного топлива, проданного в Дели.
Но следует также отметить, что рынок внедорожников в Индии остается сильным. Поскольку 7 из 10 автомобилей, продаваемых в Индии, относятся к категории хэтчбеков или седанов, дизельные внедорожники в течение последних многих лет занимают бычью позицию. 70% покупателей внедорожников предпочитают дизельный вариант, а 30% — бензиновый. Также нельзя отрицать, что дизельные двигатели удивительно эффективны и дешевы в обслуживании, поэтому они находят применение во всех видах коммерческой транспортной деятельности в Индии. Запрет на дизельное топливо не является разумным шагом.
Популярное чтение: Этанол | Future Fuel Of India
Специалист по TDI | Portland, OR
Одной из особенностей, которая действительно отличает Volkswagen или Audi от других автомобилей, является двигатель с турбонаддувом и непосредственным впрыском (TDI).
Традиционно дизельные двигатели всегда были больше и менее эффективны по сравнению с традиционными бензиновыми двигателями, но это изменилось с появлением двигателя TDI. Turbo Direct Injection превращает дизельный двигатель в экономичную и мощную машину, позволяющую наслаждаться быстрой ездой без чрезмерного расхода топлива.
Прямой впрыск с турбонаддувом — это технология, сочетающая методы прямого впрыска топлива в цилиндр с турбонагнетателем. Volkswagen был пионером в области TDI, и сегодня имя TDI больше всего ассоциируется с двигателями Volkswagen и Audi. Из-за этого они извлекли выгоду из более высокой мощности и лучшей экономии топлива.
Как работает двигатель с турбонаддувом и непосредственным впрыском?
Общее понимание того, как работают двигатели с турбонаддувом и непосредственным впрыском, будет полезно, особенно при поиске подходящей автомастерской для ремонта TDI.
Обычно в дизельных двигателях используется непрямой впрыск дизельного топлива в камеру сгорания цилиндра автомобиля.
TDI использует непосредственный впрыск, что означает, что топливо распыляется прямо в цилиндр для улучшения сгорания и работы автомобиля.
Во-вторых, сочетание турбонагнетателя и промежуточного охладителя повышает мощность двигателя. Вместо того, чтобы позволить воздуху поступать в камеру естественным образом, турбокомпрессор будет нагнетать воздух в цилиндр, чтобы максимизировать сгорание дизельного топлива внутри цилиндра. Охладитель охлаждает воздух и делает его более плотным, а это значит, что в сжатый воздух для сгорания можно впрыскивать больше топлива.
Поскольку в дизельных двигателях для сгорания используется сжатие топливно-воздушной смеси в сочетании со свечами накаливания, комбинация турбонагнетателя и промежуточного охладителя помогает вашему автомобилю получать больше мощности даже от небольшого двигателя.
Двигатели TDI обеспечивают высокую производительность
Многие инженеры считали, что дизельные двигатели жертвуют соотношением оборотов в минуту ради крутящего момента, и поэтому не считали их подходящими для такого рода применений.
Уникальные новые идеи, предложенные Volkswagen и Audi, означали, что автомобилям с двигателями TDI не нужно жертвовать скоростью ради тягового усилия. Audi произвела фурор в инженерном мире, когда их дизельный R10 с турбонаддувом выиграл «24 часа Ле-Мана» в 2006, 2007 и 2008 годах. Это был первый раз, когда автомобиль с дизельным двигателем выиграл главную гонку на выносливость в мире. Audi уже шокировала поклонников гонок, когда R10 выиграла в Себринге, штат Флорида, в марте 2006 года. Стало ясно, что двигатели TDI обеспечивают водителю высокую производительность.
Опытные технические специалисты TDI
Однако подобные инновационные решения имеют свою цену. Детали TDI, как правило, механически сложны, и для их работы требуются специалисты. В то время как непосредственный впрыск с турбонаддувом является чрезвычайно стабильной технологией, которая требует минимального обслуживания, все автомобили в конечном итоге нуждаются в некоторой доработке. Типичным механикам не хватает знаний и опыта работы с технологией TDI, но компания Hillside Imports из Портленда, штат Орегон, специализируется на двигателях такого типа.