Fuel Stratified Injection (FSI) - opracowany przez koncern Volkswagen AG system zasilania benzyną, stosowany w silnikach o zapłonie iskrowym. Wykorzystuje technikę bezpośredniego wtrysku paliwa do komory spalania i pozwala na uzyskanie zmniejszonego względem silnika zasilanego metodą pośrednią jednostkowego zużycia paliwa.
Koncepcja
Mieszanka paliwowo-powietrzna w silnikach iskrowych - w przeciwieństwie do silników wysokoprężnych - nie może mieć zbyt dużego nadmiaru powietrza (tzw. mieszanka uboga). Mieszanka taka źle zapala się od świecy zapłonowej, proces spalania kończy się po minięciu tłoka GMP co sprawia, że mieszanki ubogie cechują się tzw. przewlekłym spalaniem i jest przyczyną nadmiernego wzrostu temperatury w obrębie gniazd zaworowych i nadmiernej emisji tlenków azotu. Spalanie mieszanek ubogich pozwala jednak na zaoszczędzenie w jednostkowym zużyciu paliwa. Aby pogodzić sprzeczne kwestie konstruktorzy opracowali udoskonaloną odmianę zasilania silnika iskrowego z bezpośrednim wtryskiem paliwa do cylindra pod nazwą FSI. Istotą rozwiązania jest taka technika wtrysku benzyny, aby w obszarze świecy zapłonowej mieszanka była bogata (łatwo się zapala od iskry ze świecy zapłonowej), natomiast w pozostałej objętości cylindra jest mieszanka uboga, która bez problemu zapala się od strefy płomienia z palącej się już mieszanki bogatej. Takie uwarstwienie mieszanki (bogata w okolicach świecy zapłonowej i uboga w pozostałej objętości cylindra) jest właśnie cechą koncepcji Fuel Stratified Injection (FSI) i jej wersji rozwojowych.
Konstrukcja
W systemie FSI konstruktorzy zastosowali :
dzielone, pochylone kanały dolotowe, o przekroju pełnym przy dużym obciążeniu, a zmniejszanym przy obciążeniu częściowym, za pomocą dodatkowych przepustnic sterowanych podciśnieniowo.
kolektor ssący o zmiennej geometrii. Zmiana długości kanału przepływu powietrza w kolektorze pozwala na uzyskanie większego momentu obrotowego w zakresie średnich obrotów silnika, gdy kanał przepływu powietrza jest długi i wyższej mocy przy wysokich obrotach, gdy powietrze przepływa krótszą drogą.
przepustnicę sterowaną przez sterownik silnika i elektroniczny pedał gazu. W kolektorze znajduje się też czujnik podciśnienia, na podstawie wskazań którego, a także na podstawie liczby obrotów i kąta otwarcia przepustnicy, sterownik oblicza ilość powietrza zassanego przez silnik.
pompę mechaniczną wysokociśnieniową jednotłoczkową napędzaną za pośrednictwem specjalnej podwójnej krzywki wałka rozrządu. W pompie mechanicznej znajduje się elektrozawór, za pomocą którego sterownik może sterować ciśnieniem paliwa. Pompa zasila szynę wtryskiwaczy, która jednocześnie, dzięki swojej objętości stanowi zasobnik ciśnienia i zapobiega wahaniom ciśnienia paliwa w momencie wtrysku. Na szynie paliwowej jest zawór bezpieczeństwa, otwierający się przy ciśnieniu 120 kPa.
zasilanie wtryskiwaczy z baterii kondensatorów napięciem ok. 65 V. Zastosowano to ze względu na duże ciśnienie i wymaganą szybkość pracy Wtryskiwacz ma specjalną konstrukcję - w stanie zamkniętym między twornikiem elektromagnesu a iglicą jest luz. Efektem tego jest zmniejszenie się sił bezwładności, bo po przyłożeniu napięcia pierwszy porusza się twornik.
układy redukcji emisji tlenków azotu. Problemem pozostaje natomiast podwyższona emisja tlenków azotu, NOx, powstających przy wysokich (1800 °C) temperaturach spalania ubogich mieszanek uwarstwionych przy częściowym obciążeniu silnika. By ją ograniczyć, stosuje się recyrkulację spalin, ale kosztem wzrostu zużycia paliwa dla obniżenia temperatury w komorze spalania. W silniku FSI recyrkulacja może wynosić nawet 25 procent objętości ładunku cylindra. Montowane są też obecnie dodatkowe konwertery katalityczne, tzw. zasobnikowe, gromadzące w postaci azotanów szkodliwe tlenki azotu, powstające podczas pracy na ubogiej mieszance i rozkładające je na azot i tlen w trybie regeneracji (oczyszczania). Polega on na włączaniu na krótko (co minutę na 2-3 s) trybu pracy na bogatej mieszance jednorodnej (? = 0,8). Niezbędny jest wówczas montaż dodatkowych czujników temperatury i czujników tlenków azotu.
Osiągi
Silnik FSI o pojemności skokowej 1984 cm3 ma korzystne parametry trakcyjne: moc 110 kW (150 KM) przy 6000 obr./min i moment 200 Nm przy 3500 obr./min. Płaski przebieg krzywej momentu obrotowego w zakresie od 2000 do 5000 obr./min powoduje, że silnik jest elastyczny. Przy wtrysku bezpośrednim paliwa do cylindra następuje silne schłodzenie ładunku. W efekcie można podnieść stopień sprężania do 11,5:1 bez obawy wystąpienia spalania stukowego. Czas odcięcia paliwa przy zmniejszaniu prędkości obrotowej może zostać wydłużony ze względu na to, że paliwo nie skrapla się na ściankach kolektora ssącego.
Rozwój
Technologia FSI doskonale nadaje się do doładowania, gdyż sprężaniu ulega powietrze, a nie mieszanka paliwowo-powietrzna jak w silnikach z wtryskiem paliwa do kolektora dolotowego silnika. Dzięki temu uzyskuje się dobre opróżnienie cylindra ze spalin, bez strat mieszanki, zaś silnik ma duże możliwości rozwojowe w zakresie wzrostu wysilenia. Ponieważ silnik iskrowy przy małym obciążeniu wytwarza mało spalin stosuje się rozwinięcie technologii poprzez doładowanie dwusystemowe. Przy niskiej mocy doładowanie zapewnia napędzana mechanicznie od silnika sprężarka wypornościowa (najczęściej Rootsa), przy większej mocy turbosprężarka. Silniki z doładowaniem dwusystemowym noszą oznaczenie TSI (ang. Turbo Stratified Injection), dawniej TFSI (Turbo Fuel Stratified Injection). Moc seryjnego silnika o pojemności skokowej 1984 cm3 z taką formą doładowania wzrosła seryjnie ze 150 do 240 KM i moment obrotowy do 300 Nm[1] (SEAT León Cupra) i aż 272 KM i moment obrotowy 350 Nm (Audi TTS Coupé) (dane na rok 2009). SEAT Leon Cupra 310 Limited Edition osiąga moc 310 KM i 425 Nm momentu obrotowego. W Volkswagenie Scirocco zmieniono oprogramowanie seryjnego silnika 2.0 TFSI i skrzyni DSG. Zamontowano też większą turbosprężarkę oraz nowy układ wydechowy. Dzięki przeprowadzonym modyfikacjom jego silnik ma moc 370 KM i maksymalny moment obrotowy 519 Nm[2]. Są to wartości niemal 2,5 raza większe niż w silniku bazowym z mocą 150 KM.Dzięki tym osiągnięciom silnik 2.0 TFSI otrzymał tytuł International Engine of the Year Award 2008
Instalacja systemu LPG (Liquefied Petroleum Gas) w pojazdach wyposażonych w silniki FSI (Fuel Stratified Injection) to zaawansowany proces techniczny, który wymaga specjalistycznej wiedzy i doświadczenia. Silniki FSI, znane z bezpośredniego wtrysku paliwa do komory spalania, charakteryzują się wysoką sprawnością i niską emisją spalin, co czyni je idealnym kandydatem do konwersji na zasilanie gazem.
Silniki FSI działają w oparciu o precyzyjny system wtrysku bezpośredniego, gdzie paliwo jest wprowadzane bezpośrednio do cylindra pod wysokim ciśnieniem. Instalacja LPG w takich jednostkach napędowych wymaga zastosowania systemów sekwencyjnego wtrysku gazu najnowszej generacji, które potrafią współpracować z oryginalnym systemem zarządzania silnikiem.
Kluczowe komponenty instalacji obejmują:
Reduktor-parownik o wysokiej wydajności, dostosowany do pracy z silnikami o zwiększonej mocy
Wtryskiwacze gazowe z precyzyjnym sterowaniem czasowym
Sterownik LPG kompatybilny z protokołami komunikacyjnymi FSI
Zbiornik na gaz spełniający najwyższe standardy bezpieczeństwa
Montaż rozpoczyna się od dokładnej diagnostyki systemu paliwowego pojazdu. Technik sprawdza parametry pracy silnika FSI, analizuje mapy wtrysku i identyfikuje optymalne punkty podłączenia instalacji gazowej.
Pierwszym etapem jest montaż zbiornika LPG, który najczęściej umieszczany jest w bagażniku pojazdu lub w miejscu koła zapasowego. Zbiornik musi być zamocowany zgodnie z normami bezpieczeństwa i wyposażony w zawór bezpieczeństwa oraz wskaźnik poziomu gazu.
Instalacja przewodów gazowych wymaga szczególnej precyzji - wszystkie połączenia muszą być szczelne i odporne na wysokie ciśnienie. Przewody prowadzone są od zbiornika, przez reduktor-parownik, aż do wtryskiwaczy gazowych umieszczonych w komorze silnika.
Kalibracja systemu to najbardziej krytyczny etap procesu. Sterownik LPG musi zostać zaprogramowany tak, aby idealnie współpracował z oryginalnym ECU silnika FSI. Proces ten obejmuje mapowanie charakterystyk wtrysku dla różnych obrotów i obciążeń silnika.
Konwersja na LPG przynosi znaczące oszczędności finansowe - koszt gazu jest zazwyczaj o 40-50% niższy od benzyny. W przypadku silników FSI o większej pojemności, roczne oszczędności mogą sięgać kilku tysięcy złotych.
Aspekt ekologiczny jest równie ważny. Spalanie LPG generuje o 15-20% mniej CO₂ w porównaniu do benzyny, a emisja tlenku węgla i węglowodorów jest znacząco niższa. To szczególnie istotne w kontekście rosnących wymagań środowiskowych i stref niskiej emisji w miastach.
Regularne przeglądy instalacji LPG są obowiązkowe i powinny odbywać się co 12 miesięcy. Podczas przeglądu sprawdzana jest szczelność systemu, stan reduktora-parownika oraz prawidłowość działania wszystkich komponentów elektronicznych.
Bezpieczeństwo użytkowania zapewniają nowoczesne systemy monitoringu, które automatycznie przełączają na zasilanie benzyną w przypadku wykrycia nieprawidłowości. Instalacje wyposażone są również w zawory odcinające, które natychmiast zatrzymują przepływ gazu w sytuacjach awaryjnych.
Montaż instalacji LPG w silnikach FSI powinien być wykonywany wyłącznie przez certyfikowanych specjalistów. Warsztat musi posiadać odpowiednie wyposażenie diagnostyczne oraz doświadczenie w pracy z nowoczesnymi systemami wtrysku bezpośredniego.
Przed podjęciem decyzji warto sprawdzić referencje warsztatu, zapoznać się z opiniami innych klientów oraz upewnić się, że oferowana instalacja posiada wszystkie wymagane certyfikaty i gwarancję producenta.
Inwestycja w instalację LPG dla silnika FSI to decyzja, która szybko się zwraca dzięki oszczędnościom na paliwie, jednocześnie przyczyniając się do ochrony środowiska naturalnego.
Instalacja LPG (Liquefied Petroleum Gas) w silnikach TFSI (Turbo Fuel Stratified Injection) to zaawansowane rozwiązanie techniczne, które łączy nowoczesną technologię wtrysku bezpośredniego z ekologicznym paliwem alternatywnym. Silniki TFSI, znane z wysokiej wydajności i oszczędności paliwa, stanowią idealne połączenie z systemami LPG najnowszej generacji.
Dlaczego właściciele pojazdów z silnikami TFSI wybierają instalacje LPG? Odpowiedź tkwi w znaczących oszczędnościach - koszt gazu LPG jest nawet o 50% niższy od benzyny, co przy regularnym użytkowaniu pojazdu przekłada się na tysiące złotych oszczędności rocznie.
Montaż instalacji LPG w silnikach TFSI wymaga specjalistycznej wiedzy i doświadczenia. Te nowoczesne jednostki napędowe charakteryzują się:
Wysokim stopniem sprężania (często powyżej 10:1)
Wtrykiem bezpośrednim paliwa do komory spalania
Zaawansowanym systemem doładowania turbosprężarką
Precyzyjnym sterowaniem parametrów pracy silnika
Reduktor-parownik - serce całego systemu, odpowiedzialne za przekształcenie ciekłego LPG w fazę gazową. W silnikach TFSI stosuje się reduktory najwyższej klasy, dostosowane do wysokich temperatur i ciśnień.
Wtryskiwacze gazu - muszą być idealnie dopasowane do charakterystyki silnika TFSI, zapewniając precyzyjne dozowanie paliwa gazowego.
Sterownik instalacji - zaawansowany komputer, który komunikuje się z oryginalną elektroniką pojazdu, zapewniając płynne przełączanie między paliwami.
Przed rozpoczęciem montażu specjaliści przeprowadzają dokładną diagnostykę silnika, sprawdzając jego stan techniczny i parametry pracy. To kluczowy moment - tylko sprawny silnik gwarantuje optymalne działanie instalacji LPG.
Instalacja zbiornika LPG w bagażniku lub w miejscu koła zapasowego
Montaż reduktora-parownika w komorze silnika
Instalacja wtryskiwaczy gazu w kolektorze dolotowym
Prowadzenie przewodów gazowych zgodnie z normami bezpieczeństwa
Najważniejszy etap to precyzyjna kalibracja sterownika instalacji. Doświadczeni technicy programują system, uwzględniając:
Charakterystykę pracy silnika TFSI
Optymalne składy mieszanki paliwowej
Parametry przełączania między paliwami
Redukcja kosztów paliwa nawet o 50%
Szybki zwrot inwestycji - typowo 12-18 miesięcy
Zwiększona wartość pojazdu na rynku wtórnym
Spalanie LPG w silnikach
charakteryzuje się:
Niższą emisją CO₂ o około 15%
Redukcją emisji tlenków azotu i cząstek stałych
Cichszą pracą silnika na gazie
Wydłużona żywotność silnika dzięki czystszemu spalaniu
Mniejsze zużycie oleju silnikowego
Zachowanie pełnej mocy i charakterystyki silnika TFSI
Instalacje LPG w silnikach TFSI wymagają regularnej konserwacji co 10-15 tysięcy kilometrów. Obejmuje ona:
Wymianę filtrów fazy ciekłej i gazowej
Kontrolę szczelności całego systemu
Aktualizację oprogramowania sterownika
Czyszczenie wtryskiwaczy gazu
Pamiętaj - tylko regularna konserwacja gwarantuje bezproblemową eksploatację i długotrwałą oszczędność.
Montaż instalacji LPG w silniku TFSI to inwestycja na lata. Kluczowe kryteria wyboru warsztatu to:
Certyfikaty i uprawnienia do montażu instalacji gazowych
Doświadczenie z silnikami TFSI
Gwarancja na wykonane prace i komponenty
Serwis posprzedażowy i wsparcie techniczne
Dla silników TFSI zalecamy instalacje renomowanych producentów:
STAG - polska marka o światowej renomie
Lovato - włoska precyzja i niezawodność
BRC - pionier technologii LPG
Montaż instalacji LPG w silniku TFSI to przemyślana inwestycja, która łączy oszczędności finansowe z troską o środowisko. Nowoczesne systemy gazowe doskonale współpracują z zaawansowaną technologią TFSI, zapewniając pełną funkcjonalność i długotrwałą niezawodność.
Zdecyduj się na profesjonalny montaż i ciesz się korzyściami płynącymi z jazdy na LPG przez wiele lat. Twój portfel i środowisko naturalne z pewnością to docenią.
Potrzebujesz więcej informacji? Skontaktuj się z certyfikowanym warsztatem w swojej okolicy i poznaj szczegóły dotyczące montażu instalacji LPG w Twoim pojeździe z silnikiem TFSI.
Do naszego warsztatu samochodowego jest bardzo łatwo trafic dlatego, że klienci przyjeżdżją do nas na montaż instalacji gazowej z całej Polski.