Система охлаждения TFSI включает ряд оригинальных решений, позволяющих поддерживать температуру двигателя и воздуха, подаваемого турбиной или нагнетателем. От качества работы охлаждения зависит ресурс и надежность мотора. Конструкция компонентов системы отличается в зависимости от поколения двигателя TFSI. Замена антифриза предусматривается регламентом технического обслуживания, но владельцу необходимо следить и за состоянием других узлов.
Система охлаждения двигателя TFSI
Двигатели TFSI или TSI (обозначение практически одинаковых по конструкции агрегатов для Audi и VW соответственно) отличаются повышенной термической напряженностью. В связи с этим на моторах использована производительная система охлаждения, которая может оснащаться несколькими термостатами и насосами с электрическим или механическим приводом.
Конструкция системы может отличаться даже в пределах одного семейства из-за компоновочной схемы либо мощности двигателя TFSI.
Общий обзор системы
Двигатели TFSI оснащены системой принудительного жидкостного охлаждения. Нагретый антифриз используется для нагрева воздуха в салоне автомобиля. В передней части кузова находится кассета радиаторов, в которой установлены теплообменники системы охлаждения и кондиционирования.
Расположение интеркулера зависит от поколения мотора TFSI. Радиатор сжатого воздуха располагается в общей кассете либо интегрирован во впускной коллектор (последняя схема реализована на распространенных двигателях семейства ЕА211 объемом 1,2 или 1,4 л).
Конструкция и количество радиаторов зависит от поколения двигателя. Например, на 3-литровых TFSI перед основным радиатором находится компактный теплообменник контура охлаждения нагнетателя и сжатого воздуха.
Электрическая помпа вынесена на левую сторону моторного отсека рядом с масляным радиатором мотора. Особенность насоса – невозможность работы без антифриза из-за риска перегрева подшипников и заедания ротора.
Система охлаждения наддувочного воздуха
При сжатии повышается температура воздуха, что приводит к появлению детонации. Установка интеркулера позволяет охладить воздух и сохранить высокую степень сжатия, что положительно сказывается на характеристиках двигателя TFSI.
На 1,2-литровом моторе теплообменник находится в коллекторе. В системе охлаждения предусмотрен дополнительный радиатор. Жидкость прокачивается электрическим насосом через полости в стенках интеркулера и сливается в радиатор. Система охлаждения сжатого воздуха выделена в отдельный контур, имеющий общий расширительный бачок с контуром охлаждения блока цилиндров и головки двигателя TFSI.
На других моторах TFSI могут использоваться теплообменники другого вида. Например, на 3-литровых двигателях применен механический нагнетатель, внутри которого расположены 2 охладителя с уплотнителями. Радиаторы включены в систему охлаждения параллельно. Жидкость подается электрическим насосом с электронным управлением.
Охладители воздуха, как и на TFSI объемом 1,2 л, выделены в отдельный контур, который соединен с основной системой двигателя и общим расширительным бачком. При нормальных условиях температура антифриза в контуре нагнетателя ниже, чем температура в основной части системы охлаждения двигателя TFSI.
Включение насоса охлаждения сжатого воздуха осуществляется после прогрева антифриза до +50°С и увеличения давления воздуха до 1300 мбар. Управление осуществляется ШИМ-сигналом. Блок рассчитывает частоту вращения и производительность подачи антифриза. В случае неверной обратной связи фиксируется ошибка. Аварийный режим двигателя TFSI включается только в случае перегрева воздуха в линии наддува.
В случае обрыва кабелей системы управления насос переходит в режим максимальной производительности.
В случае короткого замыкания линии управления помпа отключается. Электроника постоянно мониторит параметры насоса, снижая обороты либо отключая помпу для предотвращения поломки.
Система охлаждения двигателя
Рассмотрим особенности системы охлаждения 1,8-литрового двигателя TFSI поколения ЕА888, расположенного поперек моторного отсека. Жидкость забирается насосом с механическим приводом из радиатора и направляется в блок цилиндров. Циркуляционный поток направлен перпендикулярной продольной оси мотора. На ЕА888 используется оригинальный модуль, объединяющий механическую помпу и термостат.
Привод насоса осуществляется коротким ремнем от балансирного вала. Передаточное отношение подобрано таким образом, чтобы обороты ротора насоса примерно соответствовали частоте вращения коленчатого вала.
Поскольку при работе двигателя TFSI происходит нагрев ремня, то на шкиве насоса имеется крыльчатка, направляющая на привод поток воздуха для охлаждения. Помпа имеет фиксированное положение относительно блока, изменение натяжения ремня невозможно.
Жидкость подается в рубашку блока со стороны каналов впуска, огибает цилиндры и поступает к каналам выпуска. Затем поток попадает в головку и движется в обратном направлении – от зоны клапанов выпуска к линии впуска. Затем горячая жидкость подается в специальную полость перед термостатом. В зависимости от температуры антифриза меняется положение клапана термостата, поток циркулирует по малому или большому кругу.
В конструкции системы охлаждения двигателя TFSI поколения ЕА888 предусмотрен канал, расположенный в блоке и предназначенный для отвода части антифриза в полость масляного радиатора.
В контуре есть герметичный компенсационный бачок с крышкой, оснащенной предохранительным клапаном. Забор антифриза в расширительный бачок осуществляется через штуцер на торцевой стенке головки, оттуда же часть антифриза попадает в отопитель салона.
На двигателях TFSI предусмотрена циркуляции жидкости после остановки для охлаждения турбины, снижающая риск пригорания масла в подшипниках скольжения ротора. Например, на 1,8-литровом EA888 помпа засасывает жидкость из радиатора и прогоняет через турбину в блок цилиндров, затем антифриз сливается обратно в радиатор.
Подобная схема циркуляции позволяет охладить все детали турбины. Электрическая помпа отключается через 15 минут работы.
Термостат
От быстроты прогрева двигателя TFSI зависит расход топлива и токсичность выхлопа. В системе охлаждения использован термостат с дополнительным модулем терморегулирования с двумя поворотными золотниками, имеющими механическую связь. Изменение положения клапанов осуществляется электрическим приводом по сигналам от блока управления.
Наличие двойного золотника позволяет перекрывать каналы системы охлаждения в различных комбинациях. Помимо ускоренного прогрева модуль на ЕА888 обеспечивает поддержание температуры антифриза в диапазоне от +85°С до +107°С.
Золотниковый распределитель управляет подачей антифриза. Например, на стадии прогрева закрыта подача жидкости к масляному радиатору TFSI и нет связи с радиатором. Кроме того, нет циркуляции антифриза в головке, а также закрыты контуры отопителя и теплообменника АКПП. Из-за блокировки циркуляции в блоке ускоряется прогрев. По мере повышения температуры антифриз начинает подаваться в отопитель, головку блока и турбину.
При отсутствии циркуляции через блок золотники переключаются в режим минимального потока, а затем открывают масляный радиатор двигателя TFSI и АКПП.
Двигатели TFSI малого объема имеют немного другую по конструкции систему охлаждения. Например, на 1,2-литровом CBZA или CBZB установлены 2 термостата, поддерживающих разную температуру для блока и головки. Холодный антифриз подается из радиатора насосом с приводом от коленчатого вала и возможностью отключения в блок цилиндров и головку.
Но открытие термостата головки начинается при +80°С, а блока – при +87°С. За счет разницы ускоряется прогрев гильз, что снижает потери на трение. В то же время усиленное охлаждение головки снижает риск детонации.
На 1,4-литровых TFSI используется двухступенчатый термостат, позволяющий регулировать поток антифриза под высоким давлением при максимальной частоте вращения коленчатого вала. В термостате использованы тарельчатые клапаны малого и большого диаметра. Сначала срабатывает малый клапан, который затем отпирает большой для увеличения проходного сечения.
Технология позволяет открыть термостат при меньшей температуре жидкости – в одноступенчатых схемах из-за большого диаметра тарелки и увеличения сил противодействия наблюдается запаздывание срабатывания, чреватое локальными перегревами.
Преимущества системы охлаждения с двумя различными контурами
Использование двухконтурной системы охлаждения на 1,2-литровых TFSI позволяет:
- сократить выбросы вредных веществ (в частности – окислов азота);
- уменьшить выброс несгоревших углеводородов за счет ускоренного прогрева цилиндров и улучшения смесеобразования.
Холодный двигатель
Помпа системы охлаждения двигателя TFSI объемом 1,2 л после холодного старта выключена, а оба термостата находятся в закрытом положении. Скорость прогрева зависит от температуры воздуха и положения регуляторов отопителя салона.
На начальном этапе антифриз не циркулирует. Помпа срабатывает через 2 минуты при активированном отопителе или после прогрева жидкости до +90°С в случае отключенной системы. Часть антифриза подается в радиатор системы охлаждения моторного масла.
Двигатель горячий, один термостат открыт
После прогрева антифриза в головке 1,2-литрового двигателя TFSI до +80°С клапан термостата начинает открываться. В результате происходит подключение к системе охлаждения радиатора, который постепенно прогревается.
Двигатель горячий, оба термостата открыты
Окончательный прогрев двигателя TFSI объемом 1,2 л заканчивается при достижении температуры антифриза в блоке +87°С. Соответственно – открывается клапан второго термостата, подключая рубашку блока к радиатору.
Система регулирования температуры
Требования к токсичности выхлопа и расходу топлива невозможно выполнить без быстрого прогрева двигателя TFSI. Система регулирования температуры управляет работой насоса системы охлаждения и прекращения циркуляции антифриза. Она учитывает положение регуляторов отопителя салона – при активном обогреве насос начинает работать через 2 минуты.
Если «печка» выключена, то насос находится в режиме ожидания до прогрева антифриза до +90°С – т. е. открытия двух термостатов.
Отключаемый насос ОЖ
Если на TFSI линейки E888 используется золотниковый модуль, то на моторах объемом 1,2 л предусмотрен отключаемый насос. Помпа закреплена на блоке цилиндров и имеет привод поликлиновым ремнем от носка коленчатого вала.
Устройство
Конструктивно насос системы охлаждения 1,2-литрового мотора TFSI состоит из:
- корпуса с уплотнительным кольцом;
- вала с креплением для шкива и рабочей крыльчаткой;
- электромагнитного клапана для управления работой;
- заслонки для перекрытия крыльчатки и манжеты уплотнения;
- вакуумного шланга от впускного коллектора с обратным клапаном.
Работа
Конструктивно насос является классической механической помпой и имеет постоянный привод от коленчатого вала. При срабатывании по сигналу от блока управления электромагнитного клапана разрежение из впускного коллектора сдвигает на крыльчатку цилиндрическую заслонку.
При смещении задвижка сжимает пружины, которые при закрытии вакуумной линии перемещают заслонку в исходное положение. Задвижка, расположенная вокруг крыльчатки, перекрывает подачу антифриза. Насос отключается от системы охлаждения двигателя TFSI при температуре антифриза менее +30°С.
Включение подачи ОЖ
Для восстановления циркуляции антифриза в системе охлаждения вакуумная трубка перекрывается электромагнитным клапаном. Под воздействием сжатых пружин заслонка сдвигается, освобождая пространство вокруг вращающегося ротора насоса.
Для исключения резкой подаче холодной жидкости в рубашку блока и головки двигателя TFSI насос включается циклами – по одной секунде несколько раз подряд с паузой 7 секунд между подачами.
Но если включена система отопления салона, то помпа вводится в действие сразу – никакого вреда от неравномерного перемешивания антифриза с разной температурой нет.
Включение вакуумного привода
Для перекрытия или запирания вакуумной магистрали использован электромагнитный клапан, связанный с контроллером. Управляющий ШИМ-сигнал позволяет выставлять заслонку в крайние положения. Плавная регулировка не предусмотрена.
В случае отсутствия питания в цепи или поломки клапана пружины автоматически отводят заслонку в положение максимальной подачи антифриза в систему охлаждения двигателя TFSI. В этом случае мотор прогревается медленнее.
Но если заслонка заедает в закрытом положении, то возможен перегрев двигателя (сопровождается включением контрольного индикатора Check Engine в щитке приборов).
Замена помпы двигателя TFSI
Надежность охлаждения двигателей TFSI зависит от качества антифриза, чистоты радиаторов и работоспособности помпы. На 1,8-литровых моторах серии ЕА888 частой проблемой является течь жидкости через помпу, имеющую привод от балансирного вала коротким ремнем. Поломка встречается после пробега не менее 80 тыс. км. При обнаружении первых признаков течи мотор необходимо отремонтировать в кратчайшие сроки.
Что нужно для работы
Для работы потребуются:
- Оригинальный модуль помпы в сборе с термостатом. Для снижения затрат можно купить отдельный насос, выпущенный сторонними производителями (например, Hepu).
- Новый приводной ремень и резиновая прокладка насоса. Ремень рекомендуется менять вне зависимости от состояния, поскольку при ремонте его все равно снимают.
- Емкость для сбора антифриза (в ряде случаев замену помпы совмещают с заливкой в систему охлаждения свежей жидкости).
- Набор головок для шестигранных болтов и винтов Torx. Рекомендуется использовать динамометрический ключ.
- Клещи для снятий и установки пружинных колец шлангов системы охлаждения.
Демонтаж помпы
Для замены помпы TFSI двигателя EA888 на Audi A4 с кузовом B8 необходимо:
- Загнать автомобиль в гараж с ямой или на подъемник и дождаться снижения температуры антифриза.
- Отвернуть крышку расширительного бачка, открыть кран на нижней части радиатора и слить жидкость.
- Отключить клемму с отрицательного полюса батареи (не обязательный, но рекомендуемый шаг).
- Снять хомуты и трубопровод подвода воздуха от фильтра к дроссельной заслонке.
- Закрыть отверстие в фильтре чистой тряпкой для защиты от случайного попадания посторонних предметов или грязи.
- Отвернуть винты крепления дроссельной заслонки и отключить штекеры от корпуса заслонки и датчика температуры воздуха на впуске.
- Снять дроссельную заслонку и закрыть отверстие во впускном коллекторе чистой тряпкой.
- Отвернуть крепления и снять кронштейн для фиксации жгутов проводов.
- Снять хомут и стянуть верхний шланг помпы, а также 2 шланга с пластиковыми быстросъемными разъемами от термостата.
- Снять штекер с датчика температуры антифриза, расположенного в модуле насоса.
- Отвернуть винты крепления защитного кожуха ременного привода.
- Выкрутить 5 винтов, удерживающих корпус помпы с термостатом на блоке двигателя TFSI.
- Аккуратно сдвинуть ремень со шкива помпы и снять узел. При выполнении работ в официальных сервисах при помощи специального ключа отворачивается ответная шестерня на балансирном валу. При снятии помпы возможны сложности – узел плотно держится на блоке на направляющих штифтах.
- Снять ремень с шестерни балансирного вала.
Установка новой помпы
Если планируется только замена помпы, то необходимо вынуть из снятого корпуса старую прокладку, отвернуть 5 винтов крепления насоса. При установке помпы в корпус использовать новую прокладку (входит в комплект новой детали). При монтаже модуля сложно надеть шкив на привод – для упрощения задачи модуль немного наклоняют, заводят шкив под ремень, а затем осаживают корпус на направляющие штифты на блоке цилиндров.
Затянуть винты крепления в определенной последовательности, надеть на место шланги и смонтировать снятые детали. Долить в систему охлаждения антифриз (допуск зависит от года выпуска автомобиля, чаще всего встречается жидкость стандарта G12+), удалить воздушные пробки через специальный клапан в патрубке, подающем жидкость в отопитель.
В ролике подробно показан процесс замены помпы системы охлаждения на Skoda Octavia A5, который немного отличается от описанного выше.
Система охлаждения двигателей TSI или TFSI отличается сложностью и требовательна к качеству обслуживания.
Владелец автомобиля должен регулярно менять антифриз, так как при деградации жидкости возможны локальные перегревы. В конструкции системы имеется ряд сложных узлов, потому обслуживание двигателя лучше доверить сотрудникам специализированного сервиса.
Сохраните статью в закладках, чтобы полезные данные и инструкции всегда были доступны.
Когда поставил на ремонт Ауди А7 с 3.0 TFSI, решил проверить состояние системы охлаждения. Выяснилось, что не напрасно. Машину покупал б/у, прежний хозяин собрал все на герметике, а надежность в итоге не выдерживала никакой критики, не говоря об износе критически важных узлов. Потребовалась замена помпы со шкивом, термостата, генераторного и компрессорного ремня, еще кое-чего по мелочи. Хорошо, что ремонтировал автомобиль самостоятельно, не пришлось платить сервисному центру. Надеюсь, этого хватит надолго
На моем Ауди А4 с TFSI 1.8 долгое время мне доставлял неприятные ощущения булькающий звук, когда запускаешь мотор на холодную. Прокачивание контура при этом не помогало. Недавно нашел в интернете решение этой проблемы – достаточно установить в систему обратный клапан. Это устройство нужно врезать между расширительным бачком и двигателем. Клапан получил на прошлой неделе и приступил к установке. Ставил на остывшем моторе. Вначале открыл бачок, чтобы сбросить давление в контуре. Клапан вставил и тщательно закрепил. После запуска мотора установил в настройках температуру по всем зонам на максимальный уровень, а интенсивность работы вентилятора на минимум, отключил климатическую установку. Оставил машину на пару минут с запущенным двигателем на холостых, потом заглушил. В завершение потребовалось лишь отрегулировать уровень антифриза и закрыть бачок. Теперь никаких неприятных звуков при запуске мотора
Меня сильно напрягала одна особенность в работе двигателя 2.0 TFSI моего Ауди А4. После запуска на холодную перед выездом доносится раздражающее бульканье за передней панелью. Пробовал прокачивать охлаждающую жидкость в системе – никакого результата. Когда обратился в автосервис, мастера нашли решение – установили обратный клапан в магистраль между бачком и мотором. Мне сказали, что я не первый, кто обратился по этому поводу, проблема характерная для моего двигателя и меньшего объема – на 1,8 л. Рад, что удалось убрать этот раздражающий звук так просто
Когда купил свой Ауди А7, решил вплотную заняться системой охлаждения на двигателе 3.0 TFSI. Как выяснилось позже, не напрасно. Непонятно, как вообще это оборудование работало. Потребовалась замена помпы, роликов, термостата, приводных ремней, уплотнений, других деталей. Все соединения были на герметике – просто ужас. Не удивительно, что все сильно текло, а система оказалась завоздушенной. Провозился три дня, но в результате оборудование восстановил, причем провел ремонт собственными силами. Обошлось это, с учетом покупки комплектующих, в 70 000 руб. Но при обращении в сервисный центр вышло бы намного дороже
На своей Octavia с 1.8 tfsi недавно заменила термостат системы охлаждения tfsi — двигатель стал быстрее прогреваться, а печка наконец-то начала греть как надо. Раньше зимой приходилось долго ждать, пока мотор выйдет на рабочую температуру. Оказывается, термостат заклинило в полуоткрытом состоянии. Теперь понимаю, как важно вовремя диагностировать систему охлаждения tfsi, особенно перед зимой.
На своём Golf с 1.4 tfsi столкнулся с ошибкой по датчику температуры — двигатель то перегревался, то не прогревался до конца. В сервисе сказали, что проблема в двухконтурной системе охлаждения tfsi: забился один из термостатов. После замены термостатов и промывки системы всё наладилось. Совет: если у вас 1.2 или 1.4 tfsi, следите за состоянием обоих термостатов — их заклинивание может привести к серьёзным последствиям.
До недавнего времени меня сильно напрягал один неприятный нюанс при работе двигателя 2.0 TFSIна Ауди А4 – при запуске холодного двигателя первое время из-под панели доносятся характерные булькающие звуки. Пробовал прокачивать охлаждающую жидкость в системе – не помогало.
Когда написал в официальную техподдержку производителя, пришел ответ, которым и воспользовался. Рекомендовали вставить в систему на обратной магистрали между бачком системы охлаждения и мотором обратный клапан с артикулом 8E0 121 349 A. Заказал эту деталь, а когда клапан пришел, приступил к установке, соблюдая последовательность, указанную в ответе на запрос.
Работы проводил с утра, на холодном двигателе. Открыл расширительный бачок, чтобы сбросить давление в охлаждающем контуре. Клапан поставил на стыке резиновой и пластиковой трубок. Учитывал направление движения жидкости – из двигателя в расширительный бачок. Клапан вставил в резиновую трубку, слегка углубил против направления потока сантиметра на два. Прокачал систему, а затем собрал все обратно. Теперь, когда запускаю двигатель, никаких посторонних звуков уже не слышно.
У меня Audi A4 с мотором 2.0 tfsi. Недавно столкнулся с проблемой — двигатель начал перегреваться, особенно в пробках. Оказалось, что виновата помпа системы охлаждения tfsi: текла через уплотнение. После замены модуля с термостатом и заливки нового антифриза температура вернулась в норму. Советую всем владельцам tfsi следить за состоянием помпы и регулярно проверять уровень охлаждающей жидкости — это поможет избежать серьёзных проблем.
Алексей, абсолютно согласен! Помпа системы охлаждения tfsi — это одно из слабых мест двигателей EA888. Часто течь начинается после 80–100 тыс. км. Если заметили мокрые пятна под машиной или запах антифриза — сразу проверяйте помпу. И не забывайте про ремень привода — его тоже лучше менять вместе с помпой, даже если внешне он выглядит нормально.
Когда на пробеге в 45 00 км потребовалась доливка антифриза в систему охлаждения двигателя 1.8 TFSI Ауди А4, пришлось подумать, какую жидкость лучше использовать. После изучения оборудования, увидел надпись на бачке G12. Изучив обзоры в интернете, решил попробовать G12++. Люди утверждали, что этот антифриз самый лучший по указанному допуску. Залил, езжу уже больше недели, пока замечаний никаких. Если что-то отрицательное замечу, обязательно отпишусь.