На двигателях FSI коллектор впуска свежего воздуха склонен к загрязнению нагаром и частицами масла. Причиной является система питания – бензин впрыскивается непосредственно в цилиндры двигателя. Потому владельцы машин с моторами FSI вынуждены периодически снимать и чистить впускной коллектор, удалять нагар с клапанов.
Впускной коллектор двигателя FSI
Использование системы прямого впрыска потребовало переработки впускного коллектора. Как результат – мотор стал эластичнее, удалось снизить расход топлива и вписать двигатели в ужесточившиеся экологические нормы. Впоследствии моторы FSI были вытеснены моделями TFSI, оснащенными наддувом.
Конструкция
Впускной коллектор двигателя FSI выполнен из пластика, выдерживающего вибрационные нагрузки и снижающего аэродинамическое сопротивление потоку воздуха за счет отсутствия шероховатостей на стенках каналов. Конфигурация коллектора зависит от рабочего объема, количества и расположения цилиндров.
Все моторы FSI оснащены впускными трубопроводами двухуровневого типа, позволяющими сгладить кривые крутящего момента и мощности. Почти всегда предусмотрена система изменения геометрии. Выбор длины канала осуществляется вакуумным или электрическим приводом в автоматическом режиме с учетом режима работы двигателя, температуры антифриза.
Рассмотрим подробную конструкцию впускного коллектора 2-литрового двигателя FSI. В нижней части узла расположены отдельные для каждого цилиндра заслонки с общим приводом от шагового электрического двигателя, оснащенного потенциометром для определения положения заслонок. Угол определяется блоком управления на основе анализа состава выхлопных газов. На входе в коллектор установлен модуль дроссельной заслонки, имеющей электронное управление.
В V-образных двигателях FSI объемом 3,2-3,6 л используются впускные трубопроводы разного типа. Конструкция зависит от рабочего объема и марки автомобиля, для которого предназначен мотор. Коллекторы могут иметь монолитную схему или собираться из двух деталей.
Например, впускной коллектор 3,2-литрового двигателя состоит из:
- ресивера;
- двух каналов разной длины для каждого цилиндра;
- вала переключения геометрии;
- мощностного ресивера;
- резонансной камеры;
- клапана управления заслонкой.
Заслонки перемещаются за счет разряжения от общего привода. В качестве регулятора угла использован клапан, связанный с блоком управления двигателем. При отключении питания от электромагнитного клапана заслонки уходят в открытое положение, соответствующее режиму максимальной мощности.
Для 6-цилиндровых двигателей FSI с улучшенными характеристиками используется сборный коллектор без изменения геометрии.
Разделение впускного трубопровода на секции продиктовано компоновкой – конструкция обеспечивает доступ к узлам двигателя под коллектором. Особняком стоит 3,6-литровый мотор для Touareg. Система впуска собрана из двух деталей и оснащена заслонкой для изменения геометрии.
Система изменения геометрии оснащена единой заслонкой с вакуумным приводом и регулирующим клапаном, обеспечивающей эффект резонансного наддува. При работе двигателя движущиеся вниз поршни создают зону разряжения. Она распространяется через открытые клапана впуска до резонансного ресивера, имеющего достаточно большой объем. Поток воздуха начинает идти в цилиндр до момента выравнивания давления внутри цилиндра и в канале впуска.
В результате возникает эффект наддува, улучшающий заполнение цилиндров, обратный уход воздуха перекрывается закрытием клапана. Время перемещения волн сжатия и разряжения неизменно, но подача воздуха регулируется временем открытия клапана – т. е. зависит от оборотов коленчатого вала. Изменение геометрии позволяет сохранить эффект наддува при различных частотах вращения.
Наддув резонансного типа лучше всего реализуется на моторах с 3, 6 или 12 цилиндрами – благодаря оптимальному углу смещения тактов всасывания. Технология обеспечивает увеличение крутящего момента.
После раскрутки коленчатого вала до 4000-4500 об/мин коллектор FSI переводится в режим максимальной мощности с открытием заслонки и реализацией подачи воздуха через короткие каналы.
На моторах FSI объемом 1,4 и 1,6 л используется впускной трубопровод с вакуумным аккумулятором, который закрывает заслонки при низком разряжении на впуске. По принципу работы система изменения геометрии идентична 2-литровой модели. Имеются небольшие отличия в алгоритме подачи бензина (введены дополнительные режимы) и в системе рециркуляции отработавших газов.
Функции
Впускной коллектор двигателя FSI обеспечивает подачу воздуха. Благодаря установке заслонок удается улучшить наполнение цилиндров при различных частотах вращения коленчатого вала. Система впуска FSI обеспечивает качественное разделение потоков и равномерное заполнение цилиндров воздухом, а также используется для корректировки состава смеси.
В двигателях FSI реализована возможность изменения режимов смесеобразования – послойного для средних нагрузок и гомогенного для высоких оборотов коленчатого вала.
Принцип работы
Впускной коллектор двигателя (на примере 2-литрового FSI) поддерживает 2 режима работы:
- Поток воздуха проходит через дроссельный узел мимо закрытой заслонки завихрителя, а затем направляется в камеры сгорания. Алгоритм используется при послойном режиме сгорания смеси в цилиндрах. Закрытие канала под вихревой плитой позволяет ускорить движение потока, который предварительно завихряется при обтекании верхней части плиты. Выемка на днище поршня обеспечивает дополнительное завихрение воздуха.
- Поток направляется через дроссель, обтекает вихревую пластину с обеих сторон (заслонка открыта). Двигатель FSI работает в гомогенном режиме с впрыском бензина в стадии такта впуска (при послойном режиме топливо подается при сжатии воздуха).
В двигателях FSI объемом 5,2 л реализован несколько иной алгоритм работы и установлены 2 заслонки с вакуумным приводом. При пуске и низких оборотах заслонки закрыты, воздух идет по длинному каналу. В среднем диапазоне блок управления укорачивает впускной канал путем открытия одной из заслонок, а на высоких и максимальных оборотах открыта и вторая заслонка – длина канала для подачи воздуха минимальна.
Ремонт впускного коллектора FSI
Двигатели с прямым впрыском топлива имеют характерный недостаток – подаваемые на впуск картерные газы содержат взвесь масла. Частицы оседают на стенках и образуют нагар. Свою лепту вносит и система рециркуляции – часть отработавших газов забирается из выпускного коллектора FSI и снова подается на впуск.
На моторах с распределенным впрыском или карбюратором отложения смываются распыленным топливом. В двигателях FSI во впускном канале движется только воздух. Кроме того, отложения блокируют подвижность заслонок, что приводит к фиксации ошибок и ухудшению характеристик силового агрегата.
Разборка
Общий алгоритм снятия и разборки впускного трубопровода на 2-литровом FSI от VW Passat B6:
- Ослабить хомут и снять пластиковый воздушный канал с модуля дроссельной заслонки. Если возникают сложности, то можно отвернуть винт и снять корпус воздушного фильтра, соединенного с противоположной частью канала.
- Отключить разъем от корпуса дросселя и отвернуть крепления к впускному коллектору. Осмотреть, при необходимости промыть заслонку от отложений. Как правило, нагар скапливается на тыльной стороне и может мешать полному закрытию заслонки или ограничивать ее подвижность.
- Демонтировать вакуумный ресивер, снять электромагнитный клапан управления и отключить все трубки от впускного коллектора.
- Отсоединить трубку подачи картерных газов и полностью снять коллектор с двигателя для очистки.
Чистка впускного коллектора и впускных клапанов
На блоке цилиндров после снятия впускного коллектора остается панель с перегородками и топливной рампой. Узел необходимо снять для чистки, да и перегородки частично перекрывают доступ к клапанам и каналам впуска в головке. Перегородки лучше вынуть из направляющих пазов и промыть отдельно. Для чистки используют жидкость для мойки карбюраторов и чистую ветошь. Форсунки прямого впрыска бензина снимать не требуется.
Для очистки коллектора в гаражных условиях используют жидкости для промывки карбюраторов. Реагент наносят на места скопления отложений, подключения трубок.
Через 2-3 минуты очиститель растворяет нагар, затем грязную жидкость просто сливают из впускного коллектора. При необходимости процедуру повторяют несколько раз. Дополнительно прочищают труднодоступные зоны кистью с жестким ворсом.
Для очистки заслонок необходимо отвернуть болты крепления и вынуть модуль в сборе с приводом. Заслонки промывают очистителем карбюратора. Одновременно обрабатывают моющей жидкостью канал внутри коллектора двигателя FSI. Рекомендуется снять и промыть датчик давления воздуха, на котором также активно оседает нагар. Он крепится на двух винтах на нижней части впускного трубопровода.
Мойка очистителем карбюратора не позволяет эффективно удалить нагар из глубины каналов. Для устранения загрязнений можно поместить снятый коллектор без датчика и заслонок в емкость с водой, смешанной с жидкостью для очистки плит. После того как нагар размягчится, нужно промыть коллектор потоком горячей воды, вымывая отложения из удаленных участков канала ершиком. Перед сборкой впускной трубопровод необходимо высушить.
Эффективная очистка клапанов и каналов впуска в головке производится при помощи измельченной скорлупы орехов. Коленчатый вал проворачивают, добиваясь закрытия клапанов впуска поочередно для каждого цилиндра. Установка для чистки подает измельченный материал, а отдельный патрубок собирает отработавшую скорлупу и частицы нагара.
Мойка клапанов очистителями карбюратора или димексидом не дает качественного результата. Но в гаражных условиях можно удалить нагар и таким способом – важно не набросать грязь в камеру сгорания через приоткрытый клапан.
В ролике показан один из способов очистки клапанов мотора FSI.
Замена неисправных деталей
При чистке коллектора обычно меняют резиновые уплотнения, которые в процессе эксплуатации теряют эластичность. Некоторые владельцы практикуют замену пружинных хомутов на винтовые. Переход на другой тип фиксаторов связан с отсутствием в инвентаре инструмента для снятия и установки пружинных колец. Также подлежат замене детали с механическими повреждениями.
Прокладка под панелью с неподвижными перегородками и рампой также требует замены – от ее состояния зависит работа двигателя. В случае появления подсосов воздуха, не учтенных расходомером, нарушается смесеобразование и фиксируются ошибки.
Финальная сборка
Сборку впускного коллектора производят в обратной последовательности. Электронный дроссель нуждается в адаптации. После чистки заслонка может отклоняться на небольшой угол. Для нормальной работы двигателя она должна плотно перекрывать канал.
Для адаптации необходим шнур для разъема OBD-II и компьютер с предустановленной программой VCDS (Вася Диагност).
После включения зажигания нужно загрузить программу и перейти в раздел базовых установок двигателя, найти в группах изменений параграф настроек 060 и активировать процесс адаптации.
Конструкция системы впуска двигателей FSI зависит от модели силового агрегата. Практически всегда имеются заслонки для изменения геометрии. Из-за прямого впрыска бензина коллекторы забиваются нагаром, который можно удалить химическим или механическим способом. В остальном узел является надежным и зачастую переживает не один капитальный ремонт двигателя.
Сохраните статью в закладках, чтобы полезные данные всегда были под рукой.
Для чего на всех двигателях FSI применяются впускные коллекторы двухуровневой конфигурации?
Это необходимо для сглаживания кривых вращающего момента и мощности. При этом длину канала регулирует автоматически вакуумный или электрический привод, исходя из режима функционирования силового агрегата, степени нагрева охлаждающей жидкости
Какой конструктивный недостаток, отрицательно влияющий на техническое состояние впускного коллектора, характерен для двигателей FSI?
Этим моторам, как и другим агрегатам с непосредственным впрыском топлива, свойственно повышенное содержание частиц масла в картерных газах, подаваемых на впуск. Это приводит к интенсивному образованию нагара на стенках коллектора, вплоть до блокирования подвижности заслонок и выдаче ошибок системой. Для предупреждения проблем впускной коллектор нуждается в регулярной очистке от отложений
Хочу поделиться тем, как удалось разрешить одну проблему. Заметил, что при запуске 1.8 TSI на Пассате, особенно при холодной погоде, двигатель начинает троить. При компьютерной диагностике получил ошибку Р2015, что указывает на выработку штока впускного коллектора, с возникновением сложностей по открытию вихревых заслонок.
Покупку оригинального коллектора отмел сразу, поскольку цены – просто космос. Подержанный найти не смог в удовлетворительном состоянии. Решил обойтись китайским. Подобрал по отзывам вроде бы неплохого производителя – Oe-qualitat.
Руководство по замене нашел на видео в сети. Когда заменил впускной коллектор, ошибка пропала, с мотором все в порядке – работает равномерно, не троит. Проехал пока не слишком много, всего около 20 км. Но надеюсь, что и дальше все будет нормально.
На двигателе 3,6 л моего Фольскваген Туарег начали зашкаливать обороты. Проверка показала, что проблемы с валом резонаторной заслонки на коллекторе впуска. Замена клапанной крышки ничего не дала. Когда вскрыл узел, выяснилось, что заслонка негерметична вследствие износа уплотнительного кольца. Заменил это колечко (подобрал по размерам – подошло от форсунки с артикулом 166185L300), собрал. В итоге, на клапанную крышку ушло 14 тысяч и еще 160 рублей за уплотнение.
Статья очень подробная, но хочу поделиться негативным опытом для предостережения других. Чистил свой 2.0 FSI на 160 тыс. сам. Все сделал по инструкции, но не уделил должного внимания мелким вакуумным трубкам. После сборки появилась ошибка по пропускам зажигания. Оказалось, переломил старую, хрупкую трубочку, пошел подсос воздуха. Пришлось переделывать. Вывод: при работе с таким возрастом меняйте все резиновые патрубки и уплотнители разом, они дубеют и ломаются от одного прикосновения. Ремкомплект для коллектора fsi стоит недорого, а нервов сэкономит массу.
Отличная статья, все по делу. Как владелец машины с 2.0 FSI, прошедший через чистку, подтверждаю каждое слово. Пробег был 120 тыс., начались провалы, машина стала «тупить». После снятия коллектор fsi был забит нагаром так, что каналы были перекрыты наполовину. Чистил карбклинером и щетками, помогло кардинально. Теперь делаю эту процедуру профилактически раз в 60-70 тысяч км. Для владельцев FSI это must-have процедура.
После прочтения статьи окончательно убедилась, что покупать машину с FSI для меня — не лучшая идея. Слишком уж много тонкостей и обязательных процедур, которые либо делаются дорого у официальщиков, либо требуют глубоких знаний для самостоятельного исполнения. Спасибо автору за честный и детальный разбор, который помогает сделать осознанный выбор.
У меня 3.2 FSI, пробег уже 240 тысяч. Коллектор fsi с его системой изменения геометрии — действительно сложный, но очень эффективный узел. Чистил его дважды, и оба раза удивлялся инженерной мысли. Ключевой момент, который не упомянут в статье — после чистки и сборки ОБЯЗАТЕЛЬНА адаптация заслонок через VCDS/VAG-COM. Без этого двигатель будет работать нестабильно, так как блок управления не будет знать точного положения заслонок. Будьте внимательны и не пренебрегайте этой процедурой.
Спасибо за такой подробный и понятный гид! У меня давно назрел вопрос. Владею Audi A4 B7 с двигателем 2.0 FSI, пробег 90 тысяч. Пока серьезных проблем нет, но уже слышала много страшилок про нагар на клапанах. Есть ли какие-то профилактические меры, чтобы хотя бы отсрочить эту дорогостоящую чистку? Или установка маслоуловителя системы вентиляции картера действительно помогает защитить коллектор fsi?
Анна, здравствуйте! Вопрос очень правильный. Полностью предотвратить образование нагара не получится, так как это врожденная «болезнь» моторов с прямым впрыском. Но отсрочить капитальную чистку — да, можно. Установка хорошего маслоуловителя (например, фирмы VAG) — это единственная по-настоящему работающая мера. Он не пропускает крупные капли масла во впуск, значительно сокращая количество отложений. Также используйте качественное моторное масло с низкой испаряемостью и старайтесь периодически давать двигателю поработать на высоких оборотах (поездки по трассе), это немного «продувает» систему. Но готовьтесь, что после 150-200 тыс. км чистка коллектора fsi и клапанов скорее всего понадобится в любом случае.