REKLAMA
LPG
Zamknij
Następne zdjęcie
Cała galeria
1 z 3
fot. gazeo.pl / Seat Leon 1,4 TSI poprzednie następne
26.03.2012

Seat Leon 1,4 TSI - ma talent, cz. II

Seat Leon 1,4 TSI - ma talent, cz. II fot. gazeo.pl

Po okresie bardzo dynamicznego rozwoju silników o zapłonie samoczynnym przyszedł czas na opracowanie nowych technologii zasilania silników benzynowych, czego znakomitym przykładem jest zastosowany w testowym Seacie Leonie silnik 1,4 TSI.
REKLAMA

1,4 TSI - rodzina z tradycjami

Po okresie bardzo dynamicznego rozwoju silników o zapłonie samoczynnym przyszedł czas na opracowanie nowych technologii zasilania silników benzynowych, czego znakomitym przykładem jest zastosowany w testowym Seacie Leonie silnik 1,4 TSI.

Należy on do volkswagenowskiej rodziny EA111, obejmującej silniki o pojemnościach skokowych od 1,0 do 1,6 l, charakteryzującej się zunifikowaną odległością pomiędzy cylindrami, wynoszącą 82 mm. Są to silniki 3- i 4-cylindrowe wyposażone w rozrząd z 2 lub 4 zaworami w każdym cylindrze.

Statuetki Inetrnational Engine of the Year, które zdobyte przez volkswagenowski silnik 1,4 TSIfot. VolkswagenOd 2006 r. silnik 1,4 TSI jest liderem konkursu International Engine of the Year w klasie pojemnościowej od 1,0 do 1,4 l

Rodzina tych silników obejmuje jednostki napędowe o niewielkich pojemnościach skokowych i niskiej emisji spalin. Z tego powodu jest ona bardzo istotna dla koncernu VW, ponieważ przyczynia się do obniżenia średniej emisji dwutlenku węgla w produkowanych samochodach, która już w 2012 r. ma wynosić 130 g/km.

Wielokrotnie nagradzany

Przekrój głowicy silnika 1,4 TSIfot. VolkswagenWtryskiwanie benzyny bezpośrednio do komór spalania powoduje, że są one skutecznie chłodzone, co zapobiega spalaniu stukowemu

Silnik 1,4 TSI był wielokrotnie nagradzany, choćby w ramach konkursu International Engine of the Year. W 2011 r. uplasował się na drugim miejscu w kategorii głównej i odniósł kolejne zwycięstwo w swej klasie pojemnościowej (od 1 do 1,4 l). Jego supremacja w tym segmencie trwa nieprzerwanie od 2006 r., czyli właściwie od momentu wprowadzenia na rynek pierwszej jego wersji o mocy 125 kW. W latach 2009-2010 silnik zdobywał tytuł International Engine of the Year w głównej kategorii konkursu.

Bezpośredni wtrysk benzyny i downsizing

Koncepcja bezpośredniego wtrysku benzyny nie jest nowa i była już wykorzystywana w motoryzacji, np. w latach 50. ubiegłego wieku (Mercedes 300 SL) czy w samochodzie Mitsubishi Carisma z silnikiem GDI (połowa lat 90. XX w.). Obecnie, w dobie zmniejszania pojemności skokowych w ramach downsizingu, pojawia się coraz większa liczba jednostek napędowych wyposażonych w bezpośredni wtrysk benzyny, ponieważ zmniejszanie pojemności skokowej przy jednoczesnym zwiększaniu parametrów silników ma swój kres w postaci granicy spalania stukowego. Po jej przekroczeniu proces spalania przebiega w sposób niekontrolowany - czoło płomienia przemieszcza się z dużo wyższymi prędkościami i odbijając się od ścian komory spalania wywołuje charakterystyczne stuki w silniku. Skutecznym sposobem na znaczne podniesienie tej granicy jest właśnie zastosowanie bezpośredniego wtrysku benzyny. Wtryskiwana wprost do komór spalania benzyna skutecznie je chłodzi, a przepływające powietrze odpowiada za dobre przepłukiwanie. Dzięki temu silnik jest w stanie pracować pod znacznie wyższym obciążeniem przy wyższym stopniu doładowania i stopniu sprężania. Efektem są uzyskiwane wysokie wartości momentu obrotowego, dotychczas zarezerwowane dla jednostek napędowych o zapłonie samoczynnym.

Koncepcja downsizingu jest zatem idealnym rozwiązaniem dla doładowanych silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny, pozwalając na spełnienie obowiązujących wymagań emisyjnych oraz zapewnienie niskiego zużycia paliwa, co wynika z cech silników o niewielkiej pojemności skokowej. Charakteryzują się one niskimi oporami wewnętrznymi, zarówno w zakresie występującego tarcia, jak również oporów związanych z bezwładnością elementów wirujących oraz wykonujących ruch posuwisty.

Wiodącą rolę we wprowadzaniu downsizingu i związanego z nim bezpośredniego wtrysku benzyny odgrywa Volkswagen, który już w 2001 r., w modelu Lupo, zaoferował 4-cylindrowy w ten sposób zasilany silnik (1,4 FSI - Fuel Stratified Injection). Silnik dysponował mocą 105 KM i momentem obrotowym 130 Nm.

Rozwinięciem tej jednostki napędowej jest silnik 1,4 TSI, który zadebiutował na targach IAA we Frankfurcie w 2005 r. Był to pierwszy silnik z bezpośrednim wtryskiem benzyny wyposażony w podwójne doładowanie (sprężarka Rootsa napędzana mechanicznie i turbosprężarka). Wersja ta dysponuje mocą 125 kW (170 KM) przy 6000 obr./min. i maksymalnym momentem obrotowym 240 Nm, który jest uzyskiwany w zakresie 1750-4500 obr/min. Silnik 1,4 TSI zastąpił oferowaną w tym okresie jednostkę napędową 2,0 FSI, oferując 14-procentowy wzrost mocy przy jednoczesnej redukcji zużycia paliwa o 5%.

Komora silnikowa Seata 1,4 TSI i elementy gazowego układu zasilaniafot. gazeo.plElementy gazowego układu zasilania w komorze silnikowej Seata 1,4 TSI

Silnik samochodu testowego

Silnik 1,4 TSI o mocy 90 kW był kolejną odmianą wprowadzoną na rynek. Zadebiutował w 2007 r., zastępując silnik 1,6 FSI (85 kW). W odróżnieniu od mocniejszej wersji silnika 1,4 TSI, zastosowano doładowanie z wykorzystaniem wyłącznie turbosprężarki (bez użycia kompresora mechanicznego).

Stosowane w Seatach wersje tego silnika mają nieco większą moc - 92 kW (125 KM) przy 5000-5500 obr/min oraz maksymalny moment obrotowy - 200 Nm, który jest dostępny już od 1500 obr/min i utrzymuje stałą wartość do 4500 obr/min. Wymiary główne silnika (średnica cylindra x skok tłoka) wynoszą 76,5 x 75,6 mm (pojemność skokowa 1390 cm3). Stosunek skoku tłoka do średnicy cylindra (wskaźnik skokowości) wynosi blisko 1 (tzw. kwadratowy cylinder), co sprzyja uzyskiwaniu wysokich prędkości obrotowych (niższe siły masowe), przy zachowaniu odpowiedniej trwałości silnika, którą producent ocenia na 300 tys. km.

Silnik jest oczywiście zasilany z wykorzystaniem bezpośredniego wtrysku benzyny. Pozwoliło to na zastosowanie, w doładowanym silniku o zapłonie iskrowym, wysokiego stopnia sprężania (10), bez obawy o wystąpienie spalania stukowego.

Wysokie maksymalne ciśnienia w komorach spalania wymagają zastosowania materiałów i rozwiązań zapewniających odpowiednią wytrzymałość. Muszą one być na tyle wytrzymałe, aby sprostać parametrom podwójnie doładowanych jednostek napędowych (ciśnienie doładowania do 2,5 bara), ponieważ kadłub, wał korbowy i korbowody są identyczne dla wszystkich wersji tego silnika.

O stopniu wysilenia poszczególnych wersji silnika 1,4 TSI świadczą pojemnościowe wskaźniki mocy. W silniku testowego Leona parametr ten osiąga wartość blisko 90 KM/l, wersje z podwójnym doładowaniem 121 KM/l, a silnik Seata Ibizy Cupra o mocy 180 KM legitymuje się pojemnościowym wskaźnikiem mocy o wartości 129 KM/l.

Przekrój głowicy silnika 1,4 TSIfot. VolkswagenNa głowicy silnika 1,4 TSI znajdują się dwa wałki rozrządu, które poprzez wyposażone w rolki dźwigienki napędzają po 4 zawory w każdym cylindrze. Pod dźwigienkami znajdują się hydrauliczne kompensatory luzów zaworowych

Głowica

Głowicę cylindrów wykonano ze stopów aluminium. Zamontowane na niej dwa wałki krzywkowe uruchamiają po 4 zawory w każdym cylindrze, a dodatkowa krzywka służy do napędu wysokociśnieniowej pompy benzyny.

Zadbano o zredukowanie tarcia pomiędzy wałkiem rozrządu a dźwigienkami, które wyposażono w rolki. Z uwagi na niższe temperatury gazów spalinowych w stosunku do silnika 1,4 TSI podwójnie doładowanego, zastosowano „zwykłe”, pełne zawory wylotowe. Wersja z podwójnym doładowaniem ma drążone trzonki zaworów wypełnione sodem, który pozwala na skuteczniejszy odbiór ciepła od grzybków i jego przekazywanie przez trzonki do umieszczonych w chłodzonej przestrzeni głowicy prowadnic zaworowych. Odpowiedni luz w układzie rozrządu zapewniają hydrauliczne kompensatory.

Napęd rozrządu

Do napędu mechanizmu rozrządu zastosowano praktycznie bezobsługową przekładnię łańcuchową, a wałek rozrządu zaworów dolotowych wyposażono w mechanizm regulacji czasów otwarcia (zmienne fazy rozrządu), współpracujący z układem zasilania.

Kadłub silnika. Kadłub silnika 1,4 TSI jest odlewem żeliwnym (żeliwo szare z grafitem płatkowym), w którym wykonano wzmocnienia niezbędne do przejęcia wysokich obciążeń mechanicznych, wynikających z dużego stopnia wysilenia.. Tłoki. Tłoki, w porównaniu do wersji z podwójnym doładowaniem, są znacznie „odchudzone”, co osiągnięto dzięki zmniejszeniu m. in. grubości płaszcza. Dzięki obniżeniu masy tłoków z…
 

Sprawdź! Zamów wycenę instalacji LPG do swojego samochodu

Dalsza część artykułu na następnej stronie. Zachęcam do przeczytania.
Pozostało: 50%


Newsletter


  • 7 tys. czytelników
  • Auta na LPG
  • Testy i relacje wideo
  • Nowości i porady

Piotr Złoty
źródło: Seat, Volkswagen, BRC, informacja własna



gazeo.pl 2007-2017 Wszelkie prawa zastrzeżone. Korzystanie z portalu oznacza akceptację Regulaminu.