Фазорегулятор двигателя TSI

Андрей

Позвоните и получите консультацию от эксперта "Центра по ремонту вариаторов №1"

Позвонить

Фазорегулятор TSI меняет время открытия клапанов, позволяя улучшить параметры двигателя и снизить токсичность отработавших газов. Муфты работают от системы смазки и со временем начинают создавать проблемы из-за износа. Владелец может восстановить фазорегулятор своими силами либо обратиться в специализированный сервис, дающий гарантию на выполненные работы.

Для чего нужен фазорегулятор двигателю TSI

Регулировка фаз газораспределения на двигателях TSI позволяет улучшить характеристики на разных частотах вращения, а также реализовать систему рециркуляции отработавших газов за счет изменения времени открытия клапанов.

На моторах поколений EA111 и EA888 фазорегулятор установлен только на распределительном валу впускных клапанов. Двигатели линейки EA211 с повышенной мощностью получили муфту и для распределительного вала выпускных клапанов.

Также двойной регулятор фаз используется на некоторых модификациях моторов EA888 GEN3. Модернизированные двигатели оснащены системой изменения высоты подъема клапанов AVC, которая работает совместно с фазорегуляторами и оптимизирует заполнение цилиндров при полной или частичной нагрузке на двигатель.

Принцип работы фазорегулятора TSI: основные моменты

Гидравлические муфты регуляторов фаз установлены на фронтальной части одного или двух распределительных валов. На внешней части фазорегуляторов имеются зубцы для привода цепью или ремнем (в зависимости от поколения двигателя TSI).

Подача масла из системы смазки к муфтам осуществляется при помощи электромагнитных клапанов. Контроль отклонения возложен на датчики Холла. Управление регулятором производится контроллером двигателя, который учитывает условия работы силового агрегата. Для подвода и отвода масла на ЕА888 используется сменный модуль с выполненными внутри каналами.

Конструкция регулятора фаз зависит от поколения двигателя TSI. Например, на EA211 для защиты зубчатого ремня от масла крышки муфт имеют резиновую герметизирующую прокладку на фазорегуляторе выпуска и резьбовую заглушку на муфте впуска. Для фиксации муфт на носках валов использованы винты с правой резьбой. В линии подачи масла имеется сетчатый фильтр для защиты фазорегулятора двигателя TSI от попадания грязи (шлама или металлической стружки).

На EA888 электромагнитные распределители масла расположены на передней части муфты.

Внутри муфты установлен пластинчатый распределитель, обеспечивающий сдвиг фаз до 40-50° для линии впуска и до 40° для выпуска (значения указаны для разных двигателей TSI линейки EA211, для прочих моделей они могут отличаться). Пластинчатый распределитель может поворачиваться относительно корпуса фазорегулятора за счет подачи масла в одну из камер, меняя положение распределительного вала. Конструкция муфты для EA211 показана ниже.

При остановке двигателя блок управления выводит фазорегулятор впуска в положение максимально позднего закрытия, а выпуска – предельно раннего открытия. Поскольку давление в системе смазки может оказаться недостаточным, то в муфте выпускных клапанов имеется пружина, позволяющая сместить фазорегулятор в положение максимально раннего закрытия клапанов.

При старте двигателя TSI в цилиндрах нет остаточных выхлопных газов. Муфты в момент пуска блокируются специальным штифтом, предотвращая появление посторонних шумов.

Алгоритмы работы фазорегулятора на моторах TSI (рассмотрен агрегат с двумя муфтами):

1. В режиме холостого хода убирается перекрытие клапанов впуска и выпуска, что позволяет повысить плавность работы мотора за счет минимального содержания остаточных газов в цилиндрах.
2. В режиме малых и средних нагрузок фазорегулятор доводит перекрытие клапанов до максимума. Начинается всасывание выхлопных газов в цилиндры и снижается расход топлива за счет меньшего дросселирования двигателя TSI. Картина соответствует режимам с давлением воздуха во впуске ниже противодавления выхлопа. Если ситуация меняется и давление от турбины примерно соответствует напору выхлопа, то регулятор уменьшает перекрытие клапанов, улучшая работу двигателя.
3. При повышенной нагрузке на мотор и небольших частотах вращения, а также давлении наддува свыше противодействия выхлопных газов, перекрытие клапанов большое. За счет такой регулировки обеспечивается высокий крутящий момент, улучшается реакция турбины и снижается риск детонационного сгорания топлива. Если давление наддува становится меньше напора выхлопа, то фазорегуляторы сужают зону перекрытия клапанов без ухудшения условий смесеобразования.

Какие преимущества обеспечивает фазорегулятор мотору TSI

Фазорегулятор мотора TSI обеспечивает плавный поворот распределительного вала относительно коленчатого, корректировку времени открытия и продолжительность фазы перекрытия клапанов. Регулировка осуществляется непрерывно с учетом нагрузки, частоты вращения и разницы между давлениями воздуха от турбины и отработавших газов.

Помимо улучшения характеристик двигателя TSI на малых и средних оборотах коленчатого вала регулятор фаз обеспечивает рециркуляцию отработавших газов. Система изменения фаз газораспределения используется на всех линейках моторов TSI (а также TFSI от Audi).

Почему выходит из строя фазорегулятор

Муфты фазорегуляторов двигателей TSI выдерживают не менее 150 тыс. км. Основной причиной выхода из строя является износ поворотной части, что приводит к появлению характерного звука при работе мотора. Многие владельцы описывают шум, как звук работы дизеля. Нерегулярная замена масла или использование масел с недопустимыми характеристиками приводит к ускоренному износу.

Помимо лопаток фазорегулятора TSI могут выйти из строя клапаны для подачи масла или датчики, определяющие угол поворота распределительного вала фазорегулятором. Причиной некорректной работы системы может стать и вытянутая цепь. На ременных моторах TSI подобной проблемы нет.

Признаки износа TSI фазорегулятора

Основным признаком износа муфты регулятора фаз является посторонний звук, доносящийся со стороны передней крышки двигателя TSI. При неисправности клапана или датчика в памяти блока управления фиксируются ошибки, которые считывают при проведении компьютерной диагностики. Также могут появляться ошибки по синхронизации фаз газораспределения.

Точно установить виновника неисправности может только опытный мастер. В случае поломки фазорегулятора TSI замена муфты обойдется достаточно дорого. Альтернативное решение – установка новых лопаток, на которые воздействует масло под давлением, вращая фазорегулятор на нужный угол.

На моторах EA211 несколько раз фиксировались случаи выкручивания одного из винтов крепления крышки фазорегулятора. Выступающий винт задевает металлическую крышку и протирает верхний пластиковый кожух. При работе двигателя TSI слышен посторонний шум и видна вибрация кожуха.

Также встречается проблема обрыва этих болтов. Завод официально не озвучивал ее, но менял детали с частичной компенсацией затрат владельцу. Еще одна проблема EA211 – срыв фильтрующей сетки клапана фазорегулятора, что приводит к заеданию штока и неправильной работе системы изменения фаз газораспределения.

Как проходит ремонт и замена лопатки фазорегулятора TSI

Процедура восстановления фазорегулятора осуществляется только на моторах EA888. На прочих двигателях муфта имеет другую конструкцию и не поддается ремонту. Запасные лопатки выпускаются сторонними производителями. Завод поставляет в запасные части только готовые муфты.

Если владелец готов поменять фазорегулятор TSI, то цена деталей для EA888 TSI начинается от 30 тыс. руб. со сроком поставки около 2 месяцев. Муфта для 1,4-литрового двигателя EA211 обойдется на 4-5 тыс. руб. дешевле (цены даны по состоянию на конец осени 2023 г.).

Ниже рассмотрен алгоритм ремонта муфты на наиболее распространенных моторах линейки EA88 с регулировкой фаз только на линии впуска.

Расходные материалы и инструменты

Для выполнения работ необходимы:

• динамометрический рычаг с переключателем направления затяжки или предназначенный для правой резьбы;
• набор головок Torx;
• резиновая прокладка для крышки регулятора фаз мотора TSI;
• ремонтные лопатки (делаются под заказ с учетом пробега автомобиля и прогнозируемого износа муфты);
• прокладка для электромагнита;
• оправка для установки поршневых колец, необходимая для центрирования деталей регулятора при сборке;
• уплотнительная шайба электромагнитного клапана управления фазорегулятором TSI;
• приспособление для снятия клапана;
• дополнительный инструмент (например, головки для снятия нештатной защиты моторного отсека).

Подготовка к работе

На этапе подготовки к ремонту фазорегулятора двигателя TSI необходимо:

1. Установить автомобиль на ровную площадку или подъемник и снять защиту картера.
2. Установить под двигатель гидравлическую стойку или домкрат, уперев инструмент в поддон левее датчика уровня масла.
3. Снять хомут и шланг обратного стока охлаждающей жидкости в расширительный бачок и заглушить трубопровод.
4. Отвернуть крепления абсорбера паров топлива и отвести бачок в сторону.
5. Отвернуть крепление расширительного бачка и сдвинуть резервуар вбок.
6. Приподнять двигатель домкратом или стойкой, отвернуть болты крепления опоры мотора TSI к кузову.
7. Дополнительно приподнять силовой агрегат на 50-60 мм для создания свободного пространства около крышки фазорегулятора.
8. Отвернуть крепление электромагнитного клапана на торце крышки, отсоединить штекер жгута проводки.
9. Открутить болты крепления крышки фазорегулятора двигателя TSI. Процесс усложняется из-за наличия кронштейна подушки крепления двигателя TSI к кузову. Для упрощения доступа есть смысл отвернуть крепления кронштейна к мотору.
10. Уложить чистую безворсовую тряпку в щель между блоком и лобовой крышкой, отвернуть винты крепления модуля распределения масла.
11. Снять модуль и отвернуть 5 болтов, удерживающих фронтальную крышку фазорегулятора двигателя TSI.
12. Осторожно снять фронтальную крышку, в которой находится подпружиненный клапан из маслостойкого пластика. Также не нужно снимать центрирующую втулку задней части муфты.

Работы по замене лопаток

Для замены рабочих элементов муфты фазорегулятора двигателя EA888 необходимо:

1. Поскольку двигатель заглушен, то регулятор фаз выведен в крайнее положение. Лопатки прижаты к перегородке муфты. Необходимо аккуратно ввести шлицевую отвертку между лопаткой и перегородкой, повернуть муфту.
2. Вынуть 4 лопасти и установить новые детали, предварительно нанеся на поверхности тонкий слой моторного масла.
3. Повторить операцию по отводу регулятора в крайнее положение для замены пятой лопатки. При снятии и установке лопаток важно не допустить выпадения пружины из корпуса муфты, которая не поставляется на рынок запасных частей. Если пружинка утрачена, то придется приобрести новый фазорегулятор TSI или купить распределительный вал в сборе с муфтой на разборке – пружина не теряет характеристик в процессе эксплуатации двигателя.

Сборка и проверка

Для сборки фазорегулятора двигателя TSI необходимо:

1. Надеть на заднюю часть корпуса оправку для установки поршневых колец и затянуть хомут.
2. Установить на место фронтальную крышку, затянуть болты крепления с моментом 9-10 Н*м.
3. Ввернуть на место клапан фазорегулятора двигателя TSI (левая резьба, момент затяжки 35 Н*м).
4. Уложить новые резиновые прокладки и установить на место крышку шестерен валов механизма газораспределения, затянуть винты моментом 9-10 Н*м.
5. Установить на место электромагнит клапана, нажимая и одновременно немного поворачивая деталь. На резиновое кольцо предварительно нанести слой моторного масла.
6. Затянуть крепление моментом 9-10 Н*м, а затем подключить штекер жгута проводки.
7. Закрепить на место опору двигателя (если снимался кронштейн, то нужно предварительно установить деталь на мотор TSI).
8. Установить расширительный бачок и подключить шланг, закрепить на место бачок абсорбера паров бензина.
9. Запустить двигатель и убедиться в отсутствии посторонних шумов. Подробнее процесс замены лопастей регулятора фаз на двигателе TSI EA888 показан в ролике.

Регулярное обслуживание двигателя TSI в сервисе позволяет своевременно обнаружить поломки, в том числе и выход из строя фазорегулятора.

На поколении EA888 муфту можно восстановить нестандартным способом. На остальных линейках моторов придется покупать новые фазорегуляторы. Но стоимость запасных частей не настолько велика (в пределах 26-30 тыс. руб.), особенно на фоне цен на новые автомобили в реалиях 2023 г. Ресурс муфт варьируется в пределах 150-180 тыс. км и во многом зависит от качества и частоты замены моторного масла.

Приходилось ли вам самостоятельно менять лопатки фазорегулятора? На что стоит обратить внимание в процессе? Расскажите в комментариях.

Сохраните статью в закладках, чтобы полезная информация всегда была вам доступна.

Андрей

Позвоните и получите консультацию от эксперта "Центра по ремонту вариаторов №1"

Позвонить