Motor TDI: Co je to?

Co je to motor TDI?

Motory rodiny TDI jsou řada dieselových pohonných jednotek vyrobených německým automobilovým gigantem Volkswagen. Vznětové motory označené zkratkou TDI (z anglického turbodmychadla s přímým vstřikováním) jsou turbokompresorové jednotky a jsou vybaveny přímým systémem vstřikování paliva. Tyto motory lze nalézt na různých vznětových modelech automobilů, jejichž výrobci jsou součástí společnosti WAG (Audi, Volkswagen, Skoda atd.).

Doporučujeme také číst článek o tom, co je systém EGR. Z tohoto článku se dozvíte o účelu a principech systému recirkulace výfukových plynů na benzínovém a naftovém motoru.

Historie tvorby motoru TDI

Vznětový motor vždy přitahoval různé společnosti s jeho neobjeveným potenciálem. Hlavním cílem, který byl uveden před inženýry je obrátit hlučný, nízká rychlost a malooborotistogo jednotku takovým motorem, který může být snadno instalován v osobním automobilu. Výsledkem bylo vytvoření silného, ​​ekonomického a šetrného k životnímu prostředí dieselového motoru, který byl z hlediska výkonových charakteristik co nejblíže benzinovému pohonu.

Průkopníkem v tomto směru byla společnost Audi, která v dávné 1980, zavedla 1,6-litrový dieselový 54 hp odsáto pod kapotu svého oblíbeného modelu Audi 80. Další zlepšení a rozvoje technologií vedlo k tomu, že již v roce 1989, Audi usazen světově první a zahájili jsme masovou výrobu kompaktního s vysokým točivým momentem a silným turbodieselem, který byl získává popularitu dnes označení TDI.

První byl TDI dieselový motor s pěti válci měl pracovní objem 2,5 litru, byl vybaven turbo mezichladičem (meziprodukt chladicí systém vstřikuje vzduch). Maximální výkon tohoto motoru byl 120 koní. točivý moment dosáhly hodnoty kolem 256 nm dosaženo na výstupu 2250 ot / min.

Od vstupu na trh, tato pohonná jednotka se stala velmi populární, protože se jedná o výbornou alternativou nejen pro vznětové motory od jiných výrobců, ale také byl docela schopný soutěžit s motory benzínu. TDI od Audi nabízí vynikající dynamiku, zatímco spotřeba paliva je výrazně nižší v porovnání s ostatními.

Vlastnosti a výhody motoru TDI

Poté, co společnost Audi vstoupila do společnosti WAG, získala Volkswagen první místo v seznamu výrobců dieselových motorů. Inovativní technická řešení a osvědčené výrobní technologie zajišťují motory TDI:

  • nízká hladina hluku během provozu;
  • vysoký index točivého momentu;
  • nízká spotřeba paliva;
  • snížení toxicity výfukových plynů;

Dnes má vznětový motor TDI řadu výhod ve srovnání s jeho analogy, mezi kterými je i samostatná účinnost a účinnost paliva. Jednou z hlavních výhod je zasloužene považováno za vyšší vstřikovací tlak ve srovnání s výkonem jiných systémů. Vstřikovací tlak v motorech TDI činí 2050 barů, zatímco analogy produkují pouze 1350 barů.

V systému TDI je injektor integrován s čerpadlem, což umožňuje maximální kontrolu všech procesů vstřikování paliva. Toto řešení poskytuje motor TDI s vysokým točivým momentem, stejně jako pružný provoz tohoto dieselového motoru v různých režimech. Díky tomuto systému dodávky paliva je proces spalování nafty v motorech TDI rovnoměrnější a probíhá "jemně", tj. S minimálním nárazovým zatížením.Z tohoto důvodu se během provozu dieselového motoru výrazně snížila hladina hluku, stejně jako obsah oxidů dusíku ve výfukových plynech. Jinými slovy, dieselový motor TDI je výkonný, tichý, nejméně škodlivý pro životní prostředí a nejhospodárnější motor mezi dostupnými dieselovými pohonnými jednotkami na trhu.

Spolehlivost naftového TDI

Instalace turbodmychadla umožnila vznětovému motoru vyvinout větší výkon a také zvýšila účinnost vznětového motoru. Pokud jde o motory TDI, jsou tyto motory dostatečně spolehlivé za předpokladu, že jsou správně používány. Kvalita paliva a včasná údržba jsou nejdůležitější pro provoz těchto motorů. Při správné péči může být samotný motor dokonce milionářem.

Slabý bod TDI se považuje za injektor a turbodmychadlo. Zdroje vstřikovačů přímo závisí na kvalitě naftového paliva a na celkovém stavu napájecího systému naftového TDI. Životnost turbíny se může měnit, průměrný index zdrojů je 120-160 tisíc km.

Vstřikování paliva v motorech TDI

V počátečních stádiích vývoje dieselové ICE byl tlak v systému, který předpokládá přítomnost vysokotlakého čerpadla spojeného s jednoduchými mechanickými vstřikovacími zařízeními, pouze 20-40 barů. Moderní nafta má tlak minimálně 1600 Bar a vyšší.Tendence zvyšovat tlak vstřikování paliva je dána tím, že dieselové motory mají velmi krátkou dobu, která je přidělena procesu tvorby směsí.

Pokud se klikový hřídel otáčí při 2000 otáčkách za minutu, jsou přidělena pouze 3-4 milisekundy pro míchání části motorové nafty se vzduchem. Zvýšení rychlosti klikového hřídele dále zkracuje tento časový interval. Rovněž příprava homogenní směsi paliva a vzduchu je možná pouze zvýšením vstřikovacího tlaku. V případě nízkého tlaku bude palivová směs špatné kvality, spalovací proces má nízkou účinnost. Výsledkem je zvýšení toxicity výfukových plynů a nízká účinnost.

Dříve na vstřikování paliva na naftu reagovalo čerpadlo vstřikování paliva, které pracuje společně s mechanickými vstřikovacími zařízeními, a dnes se na vznětových motorech používají systémy Common Rail. Vzhledem k tomu, že proces spalování v dieselovém motoru je výbuchem z kontaktu části solárního oleje se vzduchem ohřátým při kompresním zdvihu, je doba vstřiku velmi omezená.

Vstřikovací čerpadlo v moderním dieselovém motoru jednoduše vytváří tlak ve společné dálnici a piezoinjektory (piezoelektrické vstřikovače) TDI jsou schopné vstřikovatjasně definované množství motorové nafty ve válcích dieselového motoru ve velmi krátké době (méně než 0,2 milisekundy) na příkaz počítače.

Také u některých konstrukcí pohonných systémů naftových motorů najdete takzvané pumpy-vstřikovače. To znamená, že každá vstřikovací tryska je vybavena vlastním vysokotlakým čerpadlem. Ukázalo se, že vývoj dnešní technologie naftového motoru se snižuje na zvýšení vstřikovacího tlaku a maximální účinnosti turbodmychadla. Takže je možné vyřešit hlavní úkoly: zvýšit výkon a snížit úroveň toxicity výfukových plynů.

Turbodmychadlo TDI: turbína s variabilní geometrií

Z účinnosti turbodmychadla TDI závisí do značné míry nejen dynamika, ale i ekonomika, spolu s ekologickou přívětivostí. Správný tlak vzduchu musí být proveden v co nejširším rozsahu. Z tohoto důvodu jsou motory TDI vybaveny turbodmychadlem s variabilní geometrií turbíny.

Přední výrobci turbín na světě používají následující názvy:

  • Turbína VGT (turbodmychadlo s turbodmychadlem s variabilní geometrií).Vyrobil BorgWarner.
  • Turbodmychadlo pro diesel VNT (z turbíny s proměnnou tryskou v angličtině, což znamená turbínu s proměnnou tryskou). Toto jméno používá Garrett.

Turbodmychadlo s proměnnou geometrií se liší od běžné turbíny tím, že má schopnost nastavit jak směr, tak velikost průtoku výfukových plynů. Tato funkce umožňuje dosáhnout nejvhodnější rychlosti otáčení turbíny vzhledem ke specifickému režimu provozu spalovacích motorů. Výkon kompresoru v tomto případě je výrazně vyšší.

Například turbína VNT je založena na konstrukci speciálních vodících lopatek. Kromě toho existuje kontrolní mechanismus, stejně jako přítomnost vakuového pohonu. Uvedené lopatky turbíny se otáčejí v požadovaném úhlu kolem své osy, čímž jsou schopné měnit rychlost a směr toku výfukového plynu. Důvodem je změna hodnoty průřezu kanálu.

Řídicí mechanismus je zodpovědný za otáčení lopatek. Strukturálně má mechanismus prstenec a páku. Páka je ovlivněna vakuovým pohonem, který řídí činnost mechanismu pomocí speciální trakce.Vakuový pohon je řízen samostatným ventilem, který omezuje zvýšení tlaku. Ventil je součástí elektronického řídicího systému spalovacího motoru a pracuje v závislosti na hodnotách plnicího tlaku. Tato hodnota se měří pomocí jednotlivých snímačů:

  • teplotní čidlo, které měří teplotu vzduchu na vstupu;
  • snímač tlaku náboje;

Jinými slovy, turbodmychadlo na TDI funguje tak, aby tlak naplňovaného vzduchu byl vždy optimální při různých otáčkách motoru. Ve skutečnosti turbína dávkuje energii proudu výfukových plynů.

  1. Jak je známo, při nízkých otáčkách motoru je průtok (energie) výfukových plynů dostatečně nízký. V tomto režimu jsou vodicí lopatky normálně uzavřeny, čímž se dosáhne minimálního průřezu kanálu. V důsledku průchodu takovým kanálem dokonce i malé množství plynů účinněji otáčí turbínu, což způsobuje, že kompresorové kolo se otáčí mnohem rychleji. Ukázalo se, že turbodmychadlo poskytuje vynikající výkon při nízkých otáčkách.
  2. Pokud řidič prudce tlačí na plyn, pak má obvyklá turbína účinek tzv. "Turbojamu".Pod turboyamu by měli pochopit, zpoždění odezvy na sešlápnutí plynového pedálu, které není okamžité zvýšení výkonu a pick-up po krátké pauze. Tato funkce je v důsledku setrvačnosti turbodmychadla systému, přičemž se průtok plynu není dostatečné při náhlém zvýšení otáček klikového hřídele. V turbíny s proměnnou geometrií vodicích lopatek vykonávat svůj tah s určitým zpožděním, což umožňuje, aby se udržela požadovaná plnicí tlak, a v podstatě zbavit turboyamy.
  3. Při vysokých jízdách a přiblížení k maximálnímu otáčení motoru mají splněné plyny maximální energii. Aby se zabránilo vzniku nadměrného tlaku přeplňování lamelových proměnlivou geometrií turbín se otáčí tak, že silný proud plynu pohybující se v širokém kanálu s největším průřezem.

Doporučujeme také číst článek o životnosti dieselových turbín. Z tohoto článku se dozvíte o zdroji tohoto zařízení ve srovnání s benzinovými analogy a také získáte příležitost seznámit se s hlavními tipy a doporučeními pro prodloužení životnosti turbíny naftového motoru.

Relativně malý zdroj turbodmychadla je způsoben tím, že na TDI jsou umístěny pouze turbíny s proměnnou geometrií. Turbodmychadlo během chodu motoru je rozptýleno až na 200 tisíc ot / min a neustále pracuje s proudem předehřátého na 1000 stupňů Celsia výfukových plynů. Taková teplotní a mechanická zatížení, jakož i individuální konstrukční vlastnosti těchto turbín poměrně rychle vedou k potřebě opravit nebo vyměnit turbodmychadlo.

Shrňme výsledky

Díky zkušenosti a technickým řešením společnosti Audi dokázal dieselový motor vstoupit do nové fáze jeho vývoje. Ekonomika motorů TDI je druh záznamu. Model Audi 100 TDI prošel kolem 4 814,4 kilometrů se zásobou paliva, která se rovná pouze jedné plné palivové nádrži. Průměrná rychlost byla přibližně 60 km / h, zatímco průměrná spotřeba paliva byla těsně nad 1,7 litry na 100 km. Také motory TDI zpřísňují benzinové jednotky nejen na ulicích, ale také na závodních tratích. Skvělý příklad lze považovat za vznětový motor Audi R10 TDI, který pravidelně vyhrává vítězství na nejobtížnějších trasách.

Konečně dodáváme, že hlavní zárukou dlouhé životnosti jako motoru TDI a jakéhokoli jiného je správná volba a včasná výměna motorového oleje, kompetentní provoz a jízda na vysoce kvalitním palivu, stejně jako profesionální servis. Dodržování těchto podmínek umožní, aby motor a další související systémy zůstaly v provozu více než sto tisíc kilometrů.

Líbí se vám tento příspěvek? Sdělte prosím svým přátelům: