Źródło: Samar

W ciągu pierwszego roku od premiery handlowej innowacyjnego silnika 1.4 opracowanego w technologii TSI, Volkswagen sprzedał już ponad 41 tys. samochodów z tą jednostką napędową.

Silnik TSI oferowany jest obecnie jako element wyposażenia modeli gamy Golf, Jetta oraz Touran, generując w zależności od wersji moc 140 KM lub 170 KM. Jego dostawcą są zakłady Volkswagena w niemieckim Chemnitz.

1,4 FSI twincharger z turbosprężarką i kompresorem zapewnia odpowiednio dużą moc, jest trwały i posiadać kompaktowe wymiary, jak również można zastosować w wielu modelach jednocześnie.

Najskuteczniejszym sposobem na redukcję spalania jest obniżanie pojemności silnika, czyli tzw. downsizing. Zastosowanie tego typu rozwiązania powoduje zmniejszenie wewnętrznego tarcia i podwyższenie sprawności działania. Jednak silnik o małej pojemności w ograniczonym stopniu spełnia wymogi aktywnej i bezpiecznej jazdy. Więcej mocy można uzyskać np. poprzez zamontowanie turbosprężarki. Słabością tego typu jednostek są z kolei istotne braki mocy w niskich zakresach obrotów. Rozwiązaniem tego problemu jest kompresor - napędzana mechanicznie turbina zdolna dostarczyć silnikowi dodatkowego powietrza już przy niskich obrotach.

Motor 1,4 TSI (technologia FSI i twincharger) o mocy 170 KM powstał właśnie dzięki połączeniu dwóch systemów doładowania (turbosprężarka i kompresor) z technologią bezpośredniego wtrysku paliwa FSI.

Wybór wyjściowej jednostki napędowej padł na silnik FSI typu EA 111, stosowany w Golfie w wariantach 90-konnym (1.4) i 115-konnym (1.6). Głównym zadaniem inżynierów Volkswagena było zaprojektowanie nowej konstrukcji silnika, odpornej na znaczne obciążenia układu korbowo-tłokowego oraz bloku silnika. Wyliczone z maksymalnego ciśnienia roboczego średnie ciśnienia w cylindrze osiągnęły wartość aż 21,7 bara na skok tłoka. Dlatego w bloku silnika zastosowano szare żeliwo.

Innowacyjne jest połączenie obu technik doładowania. Kolejna modyfikacja zastosowana w tym silniku to wprowadzenie pompy wodnej z elektromagnetycznym sprzęgłem. Technologia wtrysku w stosunku do bazowej jednostki również została zmieniona. W 1,4 TSI zastosowano po raz pierwszy sześciootworowy wysokociśnieniowy zawór wtryskowy. Rozwiązanie to umożliwia dokładniejsze dozowanie paliwa w zależności od aktualnego stylu jazdy kierowcy.

Przy niskich obrotach o dodatkową moc dba mechanicznie napędzany paskiem kompresor, posiadający wewnętrzne przełożenie podłączone z podwójnym synchronizacyjnym kołem zębatym. W momencie wzrastania obrotów silnika załącza się dodatkowo turbosprężarka. Dzięki niej można wcześnie odciążyć kompresor poprzez otwarcie zaworu omijającego. W ten sposób ograniczany jest niekorzystny wpływ mechanicznych systemów doładowania na wartości spalania paliwa.

Maksymalne ciśnienie doładowania w twinchargerze wynosi około 2,5 bara przy 1.500 obrotach na minutę. Za osiągnięcie tych wartości turbosprężarka i kompresor odpowiedzialne są mniej więcej w tym samym stopniu. Silnik wyposażony jedynie w turbosprężarkę osiągnąłby zaledwie około 1,3 bara.

Kompresor pracuje zwykle tylko do 2400 o/m. Podczas ruszania z miejsca wytwarza on doładowanie 1,8 bara, dzięki czemu od 1250 obrotów na minutę kierowca dysponuje momentem obrotowym w wysokości przynajmniej 200 Nm (utrzymywanym do 6000 obrotów na minutę). W zakresie średnich i wysokich obrotów odpowiedni poziom doładowania wytwarzany jest przez turbosprężarkę. Począwszy od 3500 obrotów na minutę stopień sprawności turbosprężarki wzrasta na tyle, iż można całkowicie odłączyć kompresor. Oba układy działają więc jednocześnie jedynie w sytuacji, gdy kierowca chce wykorzystać pełne możliwości samochodu w zakresie średnich obrotów.

W praktyce, samochód z silnikiem 1,4 TSI prowadzi się jak auto z jednostką wolnossącą o pojemności 2,3l. Kierowca ma do dyspozycji maksymalny moment obrotowy 240 Nm pomiędzy 1750 a 4500 obrotów na minutę. Wskaźnik ciśnienia doładowania stanowi jedyny sygnał intensywnej pracy sprężarek oraz złożonej procedury harmonizacji dwóch systemów działających pod maską. Podczas manewru wyprzedzania przy stosunkowo niskich prędkościach silnik ten reaguje jednak znacznie lepiej niż jednostki wysokolitrażowe. Przyspieszenie od 80 do 120 km/h na piątym biegu w 8,0 sekundy jest tego najlepszym dowodem. Z kolei w wyższych zakresach obrotów, 1,4 TSI utrzymuje dynamikę przewyższającą tą znaną z turbodoładowanych silników wysokoprężnych. Maksymalne obroty osiągają wartość ponad 7000 na minutę. Wszystko to przy spalaniu rzędu 7,2 l / 100 km (20% mniej w porównaniu do wolnossącego silnika o tej samej mocy). Przy spokojnej jeździe twincharger spala jedynie 5,9 litra.