Technické srovnání dvou typů motorů – TSI a MPI

Mnoho majitelů automobilů se při výběru automobilu často potýká s nesrozumitelnou zkratkou motoru – TSI a FSI. Týká se to zejména vozů německé automobilky Volkswagen a její dceřiné společnosti Škoda. Tyto značky mají obyčejné motory a některé s označením TSI a FSI. Jaké jsou tedy tyto motory a jaký je mezi nimi rozdíl?

Co znamená TSI?

Motory TSI jsou jednotky přeplňované dvěma turby se systémem vrstveného vstřikování paliva. Tato konstrukce je mnohem složitější než u přeplňovaných jednotek, ale stojí za zmínku, že jejich výkon, spolehlivost a účinnost jsou na poměrně vysoké úrovni. Má mnoho výhod a je prakticky bez nevýhod.

Vlastnosti motorů TSI

Tato jednotka se od motoru FSI liší systémem vstřikování paliva. Je vybavena přídavným mechanickým kompresním systémem. Konstrukce tohoto motoru je poměrně složitá, ale tato nevýhoda je kompenzována jeho větším výkonem, spolehlivostí a účinností. Uspořádání jednotky TSI je zvláštní tím, že její mechanický kompresní systém a turbodmychadlo jsou umístěny na opačných stranách motoru. Tradiční přeplňovaná jednotka získává dodatečný výkon pomocí energie výfukových plynů, které prostřednictvím hnacího systému, roztáčením turbínového kola, vytvářejí vstřikování vzduchu. Pokud takový motor porovnáme s klasickým benzínovým motorem, pak je účinnost motoru s přeplňovacím systémem se systémem TSI mnohem efektivnější. Při startování studené jednotky TSI dochází k dvojitému vstřikování. Tato funkce je určena k rychlému zahřátí katalyzátoru ihned po nastartování motoru. Poprvé se to stane během sacího zdvihu paliva, podruhé – pokud klikový hřídel jednotky během otáčení nedosáhl 50° k horní úvrati. Pokud jednotka pracuje za normálních provozních podmínek, je palivo dodáváno pouze během sacího zdvihu, rovnoměrně rozložené ve spalovací komoře.

Vstřikovače nainstalované na motoru TSI mají šest kanálů vstřikování paliva. Směr jednotlivých paprsků paliva tak zabraňuje navlhčení prvků spalovací komory a tím zajišťuje optimální distribuci směsi paliva a vzduchu. To umožňuje dosáhnout vysokého vstřikovacího tlaku paliva a zaručuje kvalitní přípravu palivové směsi a také její spolehlivé rozprášení. Díky tomu bude dostatek paliva i při maximálním zatížení. U motorů TSI se palivo nedostane do sacího potrubí, ale přímo do válců. Ke vzniku směsi dochází „vrstva po vrstvě“, přičemž dochází ke kvalitnímu spalování s maximální účinností. Tyto faktory umožňují mírně zvýšit výkon jednotky a snížit spotřebu paliva.

Výhody a nevýhody motorů TSI

• Úspora energie. Palivo spotřebované motorem se výrazně šetří.
• Efektivita designu. Maximálního točivého momentu lze dosáhnout i při minimální spotřebě paliva.
• Snížením hmotnosti a zdvihového objemu motoru se snižují ztráty způsobené třením.
• Vylepšené charakteristiky spalovacího systému pomáhají snižovat emise do atmosféry.

Takové jednotky jsou poněkud složitější než přeplňované, jsou však spolehlivější, hospodárnější a mají málo nevýhod. Jsou navrženy tak, aby fungovaly výhradně na dobré oleje a palivo.

Mezi nevýhody motorů TSI, které se používají v našich podmínkách, patří:

• Včasná a pravidelná údržba v autorizovaných servisních střediscích.
• Používejte pouze vysoce kvalitní paliva a maziva.
• Problémy s provozem v zimě, protože tyto motory jsou velmi citlivé na změny teploty.

Řidiči, kteří mají zkušenosti s provozem motorů TSI, však podotýkají, že zahřívání vozu na volnoběh není vůbec nutné – jízda bez zahřívání doporučeného výrobcem se studeným motorem je přijatelná.

Co jsou motory FSI?

Automobilová jednotka fungující pomocí technologie FSI byla vyvinuta v laboratoři automobilky Mitsubishi. Dnes jsou takové motory instalovány na mnoha značkách automobilů od různých evropských, japonských a amerických výrobců. Německá společnost Volkswagen je považována za lídra ve výrobě pohonných jednotek FSI. Téměř všechny vozy, které vyrábějí, jsou nyní vybaveny těmito jednotkami. Kromě nich jsou takové motory, ale v menších objemech, instalovány takovými výrobci automobilů, jako jsou: Ford, Mazda, BMW, Mercedes-Benz, General Motors, Hyundai, Infiniti.

Hlavním rozdílem v konstrukci motorů FSI od ostatních spalovacích motorů je přívod paliva pod nejvyšším možným tlakem přímo do spalovacího prostoru. Použití motorů FSI snižuje spotřebu paliva (přibližně o 10-15 %) a výrazně snižuje množství výfukových plynů do životního prostředí.

Důležitým rozlišovacím znakem systému FSI je přítomnost 2 sekvenčních palivových systémů, které dodávají benzín. První je nízkotlaký cirkulační palivový systém. Připojuje k druhému systému plynovou nádrž, sítko, řídicí čidlo, oběhové čerpadlo a také potrubí přívodu paliva. Druhý dodává palivo do trysky, načež je rozprašováno a přiváděno do válců ke spalování, tedy nakonec k provedení mechanické práce.

Vlastnosti vstřikování paliva FSI

Volitelný systém FSI vstřikuje palivo v rovnoměrných vrstvách. Návrháři vyvinuli zařízení o poměrně malém objemu. Debutový model motoru byl testován na 1.4litrovém motoru o výkonu 85 koní. Tato inovace se setkala s potleskem a 2006litrový motor s touto technologií, uvedený na trh v roce 2, získal vysoké uznání ve vysokých kruzích.

Elektrárny s FSI poskytují duální vstřikovací systém. Jeho přímým účelem je nastartovat studený motor. V souladu s tím, když se motor zahřeje, vstupuje do něj obohacené palivo. Systém FSI je natolik univerzální, že jeho obliba každým rokem jen stoupá. Tento úspěch je způsoben jeho praktičností a hospodárností.

Pokud porovnáte starý motor s motorem FSI, pak v prvním bylo palivo dodáváno přes potrubí a poté vstoupilo do válců. U motorů s technologií FSI vstupuje palivo přímo do spalovacího prostoru. Dodává se v dávkách a spotřebovává se celkem ekonomicky. Tento proces se liší od starých jednotek, je racionálnější a také pomáhá zlepšovat šetrnost k životnímu prostředí.

Jak funguje motor systému FSI?

Elektrárny s technologií FSI jsou dnes instalovány téměř ve všech vozidlech velkých automobilek. Tento vysoce účinný systém výrazně zvyšuje schopnosti běžného motoru. Tyto motory mají nejlepší dynamiku zrychlení ve své třídě. Jednou z jeho hlavních výhod je úspora paliva až 25 %. Objem těchto motorů se pohybuje od 1.4 do 5.2 litru.

Palivový systém FSI v této jednotce je navržen podobně jako u vznětových motorů: palivové čerpadlo silně tlačí palivo do kolejnice. Vstřikování paliva, řízené systémem solenoidových ventilů, se provádí pomocí vstřikovačů. Každý vstřikovač je otevřen po signálu z centrální řídicí jednotky. Provozní fáze závisí na dvou podmínkách: otáčkách motoru a zatížení.

Motor s FSI se také liší od konvenční jednotky v následujícím:

• Kyslík vstupuje do jednotky ventilem, který řídí přívod paliva. Směs se změní na stejný typ a palivo téměř okamžitě shoří.
• FSI je mnohem vyšší z hlediska zrychlení, účinnosti a šetrnosti k životnímu prostředí.
• Vstřikovače mají šest otvorů, kterými je rovnoměrně rozstřikována palivová směs.

Vačkový hřídel u motorů FSI se navíc otáčí o 41° a poskytuje tak lepší trakci při jízdě na 1. a 2. rychlostní stupeň. Vyhořelé výfukové plyny procházejí systémem, což výrazně snižuje emise škodlivých látek.

Elektrárny pracující s technologií FSI jsou podle odborníků i uživatelů pokročilejší a k provozu se doporučují.

Od ostatních motorů se liší tím, že:

• Zvýšený výkon.
• Vylepšená dynamika.
• Snížená spotřeba paliva.
• Snížení emisí výfukových plynů do atmosféry.

Pozitivní stránkou motoru FSI je také přítomnost 2-okruhového vstřikování paliva. Proces probíhá následovně: palivo vstupuje z prvního okruhu při vysokém tlaku, z druhého okruhu při nízkém tlaku.

Sčítání

Rozdíl v názvech motorů nebo spíše přítomnost písmene „T“ naznačuje, že motor je přeplňovaný. Mezi TSI a FSI již není žádný rozdíl. Motory TSI i FSI jsou dobré z hlediska šetrnosti k životnímu prostředí a spotřeby paliva a mají řadu kladů i záporů. Motor FSI je ale příliš citlivý na špatné palivo a nízké teploty, proto jeho použití není tak rozšířené a mnoho majitelů aut přešlo na systémy MPI a TSI.