Silniki z turbosprężarkami jeszcze do niedawna były synonimem aut sportowych. Dziś sytuacja się odwróciła – nawet w małym aucie miejskim znajdziemy doładowany silnik, zaś w supersamochodach dumnie pracują wielkie jednostki wolnossące. Do jednych z najpopularniejszych jednostek turbodoładowanych należą konstrukcje koncernu Volkswagena – motory TSI.
W wielkim skrócie, silniki TSI to doładowane wersje silników z oznaczeniem FSI. Jednostki tego typu z dość niewielkiej pojemności są w stanie wygenerować stosunkowo wysoką moc i moment obrotowy nawet przy niskich wartościach prędkości obrotowych silnika, zachowując przy tym rozsądne spalanie. Skrót TSI pochodzi od słów Turbo Stratified Injection, zaś głównym elementem jest zestaw turbosprężarka + sprężarka mechaniczna (kompresor) bądź sama turbosprężarka.
Charakterystyka pracy jednostki TSI
Cykl pracy jednostki napędowej TSI jest dość skomplikowany i złożony ze względu na obecność wielu elementów wspomagających. W pierwszej kolejności do cylindrów trafia powietrze doprowadzone za pomocą sprężarki mechanicznej (kompresora). Następnie, po uzyskaniu odpowiedniej prędkości obrotowej, do akcji wkracza turbosprężarka, którą napędza energia gazów spalinowych. Dzięki zastosowaniu takiego połączenia, już w dość niskim zakresie obrotów do dyspozycji kierowcy jest stosunkowo wysoka moc oraz moment obrotowy.
W silnikach TSI zminimalizowany został efekt „turbodziury”, tak charakterystyczny i niepożądany w silnikach turbodoładowanych bez wspomagania ze strony kompresora.
W silnikach benzynowych o tradycyjnej konstrukcji, zanim paliwo trafi do cylindrów, mieszane jest z powietrzem. W silnikach TSI wygląda to podobnie, jak w nowoczesnych silnikach wysokoprężnych – paliwo trafia od razu do cylindra i tam mieszane jest z powietrzem w odpowiednich proporcjach. Takie rozwiązanie sprawia, że w każdej chwili istnieje możliwość zmiany ilości podawanego paliwa przez sterownik, który może zubożyć lub wzbogacić mieszankę w zależności od potrzeb. Takie rozwiązanie sprawia, że kierowca może jechać spokojnie i oszczędnie, ale w razie potrzeby ma do dyspozycji pełną moc jednostki napędowej.e.
Główne zadanie turbosprężarki
Najważniejszym elementem silnika TSI jest turbosprężarka. Do jej najważniejszych zadań należy dostarczanie odpowiedniej ilości powietrza do silnika. Turbosprężarka zasilana jest energią spalin, dzięki czemu z im większym obciążeniem pracuje silnik, tym więcej spalin z siebie wyrzuca (pod większym ciśnieniem). To z kolei zwiększa ciśnienie powietrza doładowanego. Większa ilość powietrza w cylindrze sprawia, że sterownik może podać większą ilość paliwa, co z kolei wpływa na lepsze osiągi. Takie połączenie sprawia, że już w dość niskim zakresie obrotów kierowca ma do dyspozycji o wiele wyższą moc i moment obrotowy, niż w silniku wolnossącym o porównywalnej pojemności.
Silniki TSI znane są ze swojej dwojakiej natury, godzącej niezłe osiągi z rozsądnym spalaniem. Nawet mocne odmiany legitymujące się mocą ponad 200 KM, jeśli zajdzie taka potrzeba, mogą być bardzo oszczędne i elastyczne. Oczywiście mocniejsze dociśnięcie pedału gazu sprawia, że osiągi są na bardzo wysokim poziomie.
