Konstruktion sowie Vor- und Nachteile der 1,8- und 2,0-TSI/TFSI-Motoren

Die TSI-Motoren (von englisch Turbo Stratified Injection) in Volkswagen, Seat und Skoda oder TFSI (Turbo Fuel Stratified Injection) in Audi sind die mit Turboaufladung versehenen Nachfolger der FSI-Motoren (Fuel Straight Injection). Alle diese Motoren haben ein wichtiges gemeinsames Merkmal – eine von Volkswagen AG entwickelte innovative Methode der Benzinversorgung in Ottomotoren: die Direkteinspritzung. Die Idee der Direkteinspritzung besteht darin, das Kraftstoff-Luft-Gemisch direkt in der Brennkammer zu erzeugen. Dazu wird ein elektromagnetischer Injektor in der Kammer platziert, während durch das Einlassventil nur Luft zugeführt wird – ähnlich wie bei Dieselmotoren. Die Einspritzung erfolgt unter hohem Druck, der von einer speziellen Pumpe erzeugt wird und zwischen 50 und 120 bar liegt. Als der größte deutsche Autohersteller aus Wolfsburg im Jahr 2002 den FSI-Motor vorstellte, wurde diese Technologie als eine echte Revolution gefeiert. Die Direkteinspritzung ermöglichte eine höhere Leistung und einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch im Vergleich zum damals üblichen Multi-Point-Einspritzsystem. Zusätzlich, dank des Turboladers und (bei Motoren ab der zweiten Generation) der geschichteten Einspritzung, sind sie sehr dynamisch und flexibel, d.h., ihr maximales Drehmoment wird über einen sehr breiten Drehzahlbereich erreicht. Die TSI- und TFSI-Einheiten gelten nach wie vor als einige der sparsamsten Benzinmotoren der Welt. Die 1,8- und 2,0-TSI/TFSI-Motoren sind in verschiedenen Leistungsvarianten von 160 bis 272 PS erhältlich und werden kontinuierlich verändert und verbessert; derzeit wird bereits die vierte Generation dieser Motoren produziert.

Die sehr guten Leistungen bei geringem Kraftstoffverbrauch haben dazu geführt, dass die 1,8- und 2,0-TSI/TFSI-Motoren in den letzten Jahren zu den beliebtesten Antriebseinheiten in Volkswagen, Audi, Seat und Skoda Fahrzeugen geworden sind, langsam die beliebten TDI verdrängend.

Mit steigenden Preisen für Dieselkraftstoff im Vergleich zu Benzin wird die Beliebtheit der TSI noch verständlicher. Dazu sind Autos mit Benzinmotoren sowohl im Kauf als auch in der späteren Wartung günstiger als ihre Diesel-Pendants. Autos mit TSI-Einheiten haben keine sich zusetzenden Partikelfilter, oft defekte Abgasrückführungssysteme oder sehr teure zu reparierende bzw. leider anfällige Injektoren sowie Common-Rail-Pumpen. Zusätzlich gelten Autos mit diesen Motoren als sehr umweltfreundlich, weshalb in westeuropäischen Ländern keine Einfahrbeschränkungen für Städte gelten, wie dies bei Dieseln der Fall ist. In einigen Ländern zahlt man zusätzlich für sie wesentlich weniger Kfz-Steuer als für Diesel.

Leider haben TSI/TFSI-Motoren, insbesondere die aus den ersten Produktionsjahren, verschiedene ziemlich ernste Konstruktionsmängel, die zu schwerwiegenden Ausfällen führen, deren Behebung meist eine umfangreiche Motorüberholung erfordert. Die Notwendigkeit einer recht teuren Überholung bei geringer Laufleistung führt dazu, dass die Meinungen über diese Motoren extrem negativ sind.

Der Motor der ersten Generation mit der Bezeichnung EA113 ist praktisch ein mit einem Turbolader ausgestatteter FSI-Motor. Ähnlich wie bei den beliebten Volkswagen-Dieselmotoren und alten Benzinmotoren wird der Antrieb der Nockenwellen und der Wasserpumpe durch einen Zahnriemen realisiert. Der Antrieb der Einlassnockenwelle wird von der Auslassnockenwelle durch eine kurze Kette auf der Rückseite der Nockenwellen übertragen. Unter der Antriebswelle (im Ölsumpf) befindet sich ein Ausgleichswellenmodul mit der Ölpumpe (ähnlich wie bei den 2,0 TDI-Motoren). Leider wird dieses Modul ähnlich wie bei den Dieselmotoren durch natürlichen Verschleiß bei etwa 200.000 km Laufleistung beschädigt (in der Praxis bei Motoren, die hauptsächlich im Stadtverkehr gefahren werden, manchmal früher). Die Folge des Modulausfalls ist ein Mangel an Schmierung, der zum Festfressen des Motors führt. Die Kosten für die Überholung eines solchen festgefressenen Motors (abhängig vom tatsächlichen Zustand seiner wichtigsten Komponenten) können sogar mehrere zehntausend Zloty betragen.

Die Motoren der zweiten Generation mit der Bezeichnung EA888, die seit Ende 2007 produziert werden, haben eine ganz andere Konstruktion als ihr Vorgänger. Der Antrieb beider Nockenwellen erfolgt über eine Steuerkette. Der Ausgleichswelle (in diesem Motor ist es eine Welle) wurde im Motorblock in halber Höhe platziert und wird von einer zweiten Kette angetrieben; am Ende befindet sich ein Riemenscheibe, die die Wasserpumpe antreibt. Eine dritte Kette treibt die Ölpumpe an. Das oben beschriebene Problem mit den Motoren der älteren Generation tritt hier nicht auf. Leider haben diese Motoren ein anderes Problem - schon nach einigen zehntausend Kilometern beginnen sie enorme Mengen an Öl zu verbrauchen, und mit der Zeit nimmt der Verbrauch zu. Die einzige effektive Methode, das Ölverbrennen zu eliminieren, ist eine ziemlich kostspielige Motorüberholung.

Der Motor der dritten Generation ist ein modifizierter EA888. Er unterscheidet sich von seinem Vorgänger darin, dass er eine variable Ventilsteuerung durch Phasensteller an beiden Nockenwellen besitzt. Zusätzlich wurden in diesen Motoren modifizierte Kolben eingebaut. Das Problem des übermäßigen Ölverbrauchs tritt hier nicht so schnell auf wie bei den Motoren der zweiten Generation.


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