TFSI расшифровывается как Turbo Fuel Stratified Injection, турбированный бензиновый мотор с впрыском прямо в цилиндры.
Буква T впереди отвечает за турбину, остальное про бензин, который под высоким давлением идёт не в коллектор, а сразу в камеру сгорания.
Фольксваген ту же идею метит шильдиком TSI, и разница между ними чаще в надписи, чем в железе. Рядом стоит атмосферный предок без турбины FSI и дизельный собрат TDI.
Что на самом деле значат цифры рядом с буквами
С цифрами на том же шильдике вышла путаница. С 2017 года Ауди пишет на багажнике не объём, а класс мощности, две цифры от 30 до 70.
Шильдик 40 TFSI это не 4 л. под капотом, а мотор на 170-204 л.с., 45 TFSI уже 230-252 л.с. Сделали так из-за гибридов и электричек, у которых литров под капотом просто нет.
Тот же А4 с мотором 1,4 на 150 л.с. теперь носит шильдик 35 TFSI, хотя по старой логике на крышке стояло бы 1.4.
Куда льётся бензин
Старая школа это MPI, распределённый впрыск. Форсунка брызгает бензин во впускной коллектор, прямо на тарелку клапана, под скромным давлением в 3-4 бара.
Топливо успевает перемешаться с воздухом ещё на подходе к цилиндру, и в камеру заходит уже готовая смесь. Просто, дёшево, форсунки копеечные, а заодно струя бензина омывает клапан и держит его в чистоте.
В TFSI всё наоборот. Бензин под давлением в десятки раз выше летит прямо в цилиндр, в момент, который высчитывает электроника.
Капли испаряются внутри камеры и забирают тепло, охлаждая заряд. Холодная смесь хуже детонирует, поэтому степень сжатия можно поднять и выжать из сгорания больше.
Отсюда и прибавка, около десятой части по расходу и заметный довесок к мощности при том же объёме.
Сам прямой впрыск бензина придумали не вчера, первые серийные образцы стоят ещё на авиамоторах конца 1930-х, а топливную аппаратуру к ним делал Bosch.
Зачем сюда вкрутили турбину
Прямой впрыск и наддув вместе дали даунсайзинг, когда маленький мотор выдаёт силу большого. Слово это пустил в ход Фольксваген, а причина была сухая, европейские нормы по расходу и выбросам поджимали год за годом, а покупатель меньше мощности не хотел.
Первый 2,0 TFSI встал на Ауди A4 в 2004-м, 200 л.с. и 280 Нм. По старым правилам столько снимал бы рядный 6-цилиндровый на 3-3,5 л., тяжелее и прожорливее.
Турбина тут не довесок, а половина замысла. Раньше бензин и наддув уживались плохо, сжатый воздух приходил в цилиндр горячим, от него вспыхивали локальные очаги, и смесь детонировала сама, без искры.
Впрыск прямо в камеру охлаждает заряд изнутри, и эта болячка ушла, поэтому малый наддувный мотор стало можно собирать с высокой степенью сжатия, чего прежде боялись.
Дальше пошли совсем крошки. Самый известный, 1,4-литровый, у Фольксвагена семь лет подряд брал титул "Двигатель года". В горячей версии на него вешали сразу турбину и механический нагнетатель, и 1,4 л. выдавали под 170 л.с., цифра, которую ещё недавно сочли бы шуткой.
Экономия эта, правда, с оговоркой. Малый турбомотор пьёт мало, пока едешь спокойно, а топнешь в пол, турбина постоянно в работе, и полуторалитровый начинает расходовать как мотор побольше.
Родня по фамилии
TFSI это турбированная версия атмосферного FSI, того самого, что первым у концерна стал лить бензин прямо в цилиндр ещё на рубеже веков.
Фольксвагеновский TSI почти такой же мотор под другим шильдиком. Дизельный TDI его брат по фамилии, та же связка турбины с прямым впрыском, только на солярке.
Внутри тоже своя нумерация, ранние 2,0 TFSI семейства EA113 ходили с ремнём, потом пришли EA888 на цепи, малыши собирались на семействах EA111 и EA211.
Чем приходится платить за прыть
Прямой впрыск с турбиной собран сложнее, дороже и капризнее простого MPI, и это вылезает в эксплуатации.
Ранние 2,0 и 1,8 TFSI до 2012 года ели масло, поршневые кольца пропускали смазку в цилиндры, она там сгорала, а лампа долива загоралась задолго до срока. Завод сначала отнекивался, а потом начал по гарантии ставить новую поршневую группу.
Второе больное место есть у всех моторов с прямым впрыском, и бензином подороже оно не лечится. Раз топливо летит сразу в цилиндр, на впускные клапаны оно не попадает и не смывает с них масляный налёт.
Клапан зарастает нагаром, мотор начинает потряхивать на холостых и теряет тягу.
Чистят его не химией, а молотой скорлупой грецкого ореха, которую под воздухом загоняют в снятый коллектор и сбивают ею кокс.
На поздних моторах ради борьбы с этим вернули ещё и форсунки во впуск, в пару к прямым, хотя клапаны до конца это не спасло.
У малышей 1,4 добавилась беда с цепью ГРМ. Запас прочности срезали ради лёгкости, и на тяге снизу цепь растягивалась, перескакивала через зуб, и поршень встречался с клапаном.
Чаще зимой, на загустевшем масле, или когда машину бросали на передаче на уклоне. Туда же фазовращатель, который на ранних версиях редко доживал до 100 тыс. км.
Сходится и общий счёт. Прямой впрыск не терпит плохого бензина, особенно после прошивки на мощность, 92-й ему противопоказан. Масло строго по допуску и почаще.
Запчасти с работой стоят так, что экономия на бензине, ради которой всё затевалось, нередко возвращается обратно в сервис. Вдобавок прямой впрыск шумит, на холостых мотор цокает форсунками почти как дизель.
Простой MPI слабее и грубее, зато о нём можно не вспоминать годами.
Худшую славу собрала первая волна. Малообъёмные турбомоторы рубежа 2000-х и правда мёрли рано, оттого само слово даунсайзинг до сих пор пугает.
К 2012-2015 годам семейства переработали, нынешний 1,4 в тех детских болезнях уже не уличён, а сам крен в сторону крошечных моторов производители с тех пор сбавили.
Слово, которого в моторе давно нет
Само Stratified в названии переводится как "послойный". В ранних FSI и TFSI мотор умел работать на сверхбедной смеси, у свечи собиралось плотное облачко бензина, а вокруг почти чистый воздух.
От этого режима потом отказались, возни с катализатором по оксидам азота и с серой в топливе вышло больше, чем выгоды.
Нынешние TFSI почти всегда крутятся на обычной однородной смеси, а слово "послойный" в шильдике так и осталось.