01/06/2007

EL TSI DE 122 CV

EL TSI DE 122 CV

Un concepto diferente de conducción

Aspectos principales

El nuevo TSI en detalle

Diseño básico

A la caza de cada gramo

Turbocompresor e intercooler

Técnica de inyección modificada

La familia TSI

Ofensiva TSI

Aspectos principales

Deportivo: 122 CV y par máximo de 200 Nm a partir de solo 1500 rpm

Económico: el nuevo TSI consume un 6% menos de carburante

Máxima potencia y mínimo consumo: estas son las características que han hecho que los nuevos TSI de 4 cilindros se hayan convertido en muy poco tiempo en sinónimo de una nueva generación de ahorradores y deportivos motores Volkswagen. Estos motores de 170 CV / 125 kW y 140 CV / 103 kW de potencia, galardonados en 2006 y nuevamente en 2007 con el prestigioso premio «Engine of the Year Award», se incluyen en los modelos Golf, Golf Plus, Golf Variant, Jetta y Touran. Ahora, Volkswagen presenta el tercer TSI de la gama de 122 CV / 90 kW de potencia, que inicialmente se montará en el Golf. Esta nueva mecánica TSI está siendo fabricada en la fábrica Volkswagen de Chemnitz.

El nuevo TSI releva al 1.6 FSI de 115 CV / 85 kW de potencia. Ventajas: en comparación con el 1.6 FSI el par máximo aumentó en casi un 30 %, hasta 200 Nm (desde 1.500 rpm). A 1.250 rpm está disponible el 80 % del par máximo. En un régimen de revoluciones bajo, el TSI se caracteriza incluso por un incremento de par de hasta un 66 %. A pesar de haber mejorado decisivamente el rendimiento del par motor, se ha reducido el consumo en un 6% aproximadamente.

El nuevo TSI de 122 cv en detalle

Algunas de las medidas más eficaces para reducir el consumo de combustible y mejorar la dinámica de conducción son la inyección directa de gasolina, la sobrealimentación y la reducción de la cilindrada. Volkswagen ha elegido precisamente este camino para sus motores TSI: a través de una reducción de la cilindrada y con ello de las pérdidas por fricción y por cambio de carga se alcanza un consumo específico más bajo y un mejor rendimiento. La sobrealimentación se produce, dependiendo de la clase de rendimiento, o bien a través de la combinación del compresor y el turbocompresor o bien, como en el nuevo TSI, con ayuda de un turbocompresor de diseño especial.

El potente TSI de 122 cv / 90 kW, con una amplia gama de revoluciones de 5.000 a 6.400 rpm, alcanza un par muy alto de 144 Nm por litro, con comportamiento ágil incluso a bajas revoluciones, prescindiendo de utilizar un compresor adicional y sin retraso de carga del turbo (Turbo lag). En relación con la formación de la mezcla de combustible, Volkswagen apuesta en el caso del TSI por una combinación de sobrealimentación e inyección directa, de modo parecido al de los motores TDI. Esta mecánica es otro ejemplo de que la inyección directa de gasolina y la sobrealimentación se complementan de forma ideal posibilitando un aumento del rendimiento, no alcanzado hasta el momento.

El diseño básico

El TSI de 1,4 litros es un motor de inyección directa electrónica de gasolina, 4 cilindros y 16V de la nueva generación de motores EA111, con una cilindrada de 1.390 cm3, una distancia entre cilindros de 82 milímetros, una relación diámetro / carrera de 76,5 / 75,6 milímetros, encendido por campo característico con regulación de picado selectiva según el cilindro, un turbocompresor y un intercooler. El TSI con una relación de compresión de 10:1, valor muy alto para un turbomotor, funciona con gasolina de 95 octanos. Adicionalmente, una nueva generación de bombas garantiza el establecimiento óptimo de la alta presión en el sistema de inyección.

Uno de los objetivos principales del desarrollo del tercer TSI fue la reducción de las pérdidas por fricción. Tanto el perfeccionamiento del método de combustión, como el rediseño del colector de admisión posibilitan la renuncia adicional a las válvulas de carga del tubo de admisión. Al mismo tiempo, en el cuaderno de especificaciones fueron registrados dos objetivos absolutos: la agilidad debería ser parecida a la de los motores TSI de doble sobrealimentación y el TSI debería poder ser integrado como motor volumétrico estándar dentro de una gama de modelos, hasta el Passat.

El motor de 122 CV / 90 kW comparte los siguientes puntos fuertes con sus dos hermanos más potentes:

  • Bloque del motor de fundición gris en diseño «Open Deck» (garantiza la refrigeración óptima del área superior de los cilindros).
  • Cárter de dirección con integración de relleno de aceite, ventilación del cárter y módulo de filtros en cárter del motor.
  • Accionador de válvulas con cadena de dientes robusta, confortable y de tensión hidráulica.
  • Cigüeñal de acero.
  • Biela motriz.

    A la caza de cada gramo

    Los TSI de 140 y 170 CV son motores ya de por sí muy ligeros, pero el objetivo era reducir aún más el peso del nuevo TSI. Los pistones del TSI y las cajas de válvula han sido diseñados como versión de construcción ligera fundida y la geometría del vástago asimétrico y del espesor de pared ha sido optimizada en cuanto a su peso y tolerancia de carga. De este modo es posible ahorrar peso gramo a gramo. El peso de la culata, cuyo concepto básico se asemeja también al del TSI más potente, pudo ser reducido en aprox. 600 gramos a través de una construcción de estructuración óptima.

    Los ingenieros de Volkswagen rediseñaron además el colector de admisión en base al TSI más potente con el objetivo de alcanzar un nivel de turbulencia tumble o un nivel torsional que posibilitara prescindir de las válvulas de carga. Para ello se modificó el nuevo colector de admisión. Ventaja:

    En una amplia área del espectro de revoluciones del motor pudo alcanzarse una combustión más rápida y eficaz, con mejores valores de consumo y una estabilidad y confort de marcha destacables.

    El accionamiento de válvulas del TSI se produce a través de dos árboles de levas optimizados con regulación de entrada lateral. También en este área se redujo el peso a través de varias medias correctoras. Los árboles de levas pesan cada uno 304 gramos menos. Y es que, cada gramo cuenta. Por esta razón incluso la cubierta de cilindro es aprox. 150 gramos más ligera. El TSI de 122 CV/ 90 kW es 14.000 gramos (14 kilos) más ligero que un TSI de 170 CV / 125 kW. En comparación con el 1.6 FSI el ahorro de peso es de 150 gramos.

    El turbocompresor y el intercooler

    El diseño del turbocompresor es muy compacto y consecuentemente dispone de un peso óptimo. De forma análoga al concepto general, los objetivos principales son aquí nuevamente una dinámica máxima con el mínimo consumo. Gracias al turbocompresor de rápida reacción y al estrecho diseño de las levas de admisión y de escape, junto con una regulación de la leva de admisión, a partir de 1.250 rpm está disponible el 80 % del par máximo de 200 Nm. La optimización de corriente del colector de escape integrado y una turbina de gas de escape optimizada cuidadosamente, ofrecen también a altas revoluciones, un excelente funcionamiento del compresor con reducidas pérdidas. El par máximo del turbocompresor es de 220.000 rpm.

    La válvula eléctrica de descarga ha sido integrada directamente en la carcasa del turbocompresor. La ventaja, en comparación con una válvula neumática, es que es más compacta y menos compleja. Además, los tiempos de respuesta son claramente más cortos gracias a lo cual el turbocompresor puede funcionar siempre óptimamente, incluso en cambios rápidos de carga. La válvula eléctrica de descarga fue montada por primera vez en el turbomotor del Golf GTI actual.

    Una de las novedades del nuevo TSI es su intercooler con circulación de agua que ha sido posicionado directamente en el tubo de admisión. El intercooler forma parte de un circuito de temperaturas bajas independiente de la temperatura del refrigerante del motor. La ventaja es que el volumen del sistema de enfriamiento del aire de admisión es inferior al de los conceptos usuales con radiador de aire de carga frontal. Hablando en cifras, el volumen pudo ser reducido de aprox. 11,0 a 4,8 litros. De este modo, se reduce el tiempo que transcurre hasta alcanzar la presión de sobrecarga de 1.800 milibar en el tubo de admisión. Resultado: un aumento en dinámica debido a mínimos tiempos de retardo hasta alcanzar la carga máxima de la cámara de combustión. Los conductores de un Volkswagen equipado con un motor TSI de 122 CV experimentarán perceptiblemente el aumento de dinámica.

    Técnica de inyección modificada

    La inyección directa electrónica está caracterizada por una válvula de inyección de alta presión de nuevo diseño con 6 orificios de salida de combustible. Las válvulas de inyección de alta presión de orificios múltiples de este tipo fueron montadas por primera vez en los «grandes» motores TSI. El comportamiento del spray de combustible del «pequeño» TSI fue modificado en gran medida una vez más.

    Gracias al nuevo diseño de los 6 chorros inyectores, adaptado a las necesidades de este motor, la mezcla de carburantes puede dispersarse ahora de forma más eficaz en la cámara de combustión. A través ello es posible adaptar el punto de encendido consiguiendo así, entre otras cosas, reducir perceptiblemente las emisiones de HC (hidrocarburos). El inyector ha sido posicionado en el lado de admisión entre el canal de admisión y el área de la junta de la culata; la presión máxima de inyección es de 110 bar.

    La familia TSI

    TSI significa máxima potencia y mínimo consumo

    Los motores TSI de Volkswagen revolucionan el mundo de los motores de gasolina

    Motores de producción en grandes series con turbocompresor y compresor únicos en el mundo

    El primer automóvil del mundo en incorporar un TSI fue el Golf GT. El «hermano pequeño» del Golf GTI dispone de una potencia de 170 CV / 125 kW , un par de 240 Nm y un consumo medio de 7,2 litros. El deportivo Golf acelera de 0 a 100 km/h en tan sólo 7,9 segundos y alcanza la velocidad máxima de 220 km/h. El Golf GT ha sido equipado de serie con una caja de cambios manual de 6 velocidades; adicionalmente existe también la posibilidad de equipar este Volkswagen con la exclusiva caja de cambios automática de doble embrague (DSG). El «gran» TSI y el DSG no son equipamientos exclusivos del Golf, tanto el motor como la caja de cambios se ofrecen también para Golf Plus, el Golf Variant, el Jetta y el Touran.

    La estructura fundamental del TSI está formada, al igual que en el «pequeño» TSI de 122 CV, por un motor de cuatro cilindros de 1.390 cm3 cuya dinámica, en el caso del GT, se corresponde con la dinámica de un motor de aspiración de 2,5 litros. El TSI desarrolla su par máximo a 1.750 rpm y lo mantiene constante hasta 4.500 rpm.

    El segundo TSI es la versión de / 103 kW presentada por primera vez en 2006 para el Golf, el Jetta y el Touran. TSI es sinónimo de un nuevo tipo de Downsizing, una menor cilindrada, un consumo y un nivel de emisiones más bajos, pero al mismo tiempo de más potencia, más par motor y más placer de conducción. El TSI de 140 CV, alcanza un par de 220 Nm a 1.500 rpm y lo mantiene constante hasta 4.000 rpm. Todos los motores TSI han sido diseñados para ser repostados con gasolina de 95.

    El compresor hace presión desde abajo

    Los ingenieros de motor seleccionaron un compresor accionado mecánicamente por correas para aumentar el par a bajas revoluciones. Se trata de una unidad de compresión basada en el principio Roots. Una de las peculiaridades del compresor utilizado es un grado de transmisión interno que está antepuesto al engranaje de sincronización y posibilita una alta capacidad de rendimiento del compresor incluso a un bajo número de revoluciones.

    El turbocompresor se conecta en el régimen de revoluciones alto

    En el régimen de revoluciones alto se conecta adicionalmente el turbocompresor de escape (con regulación Waste gate). El compresor y el turbocompresor de escape están conectados en línea. El compresor se acciona mediante un embrague electromagnético que ha sido integrado en un módulo dentro de la bomba de agua. Una válvula de regulación se ocupa de que el aire fresco necesario para el punto de funcionamiento penetre en el compresor o en el turbocompresor de escape. En el funcionamiento con turbocompresor de escape puro la válvula de regulación está abierta. El aire se dirige hacia el tubo de admisión por el conocido trayecto de los turbomotores corrientes, a través del radiador de aire de carga frontal y de la válvula de estrangulación.

    La presión de sobrecarga máxima del Twincharger es de aprox. 2,5 bar a 1.500 rpm. El compresor sólo es necesario para establecer la presión de sobrecarga necesaria en el régimen de revoluciones inferior a 2.400 rpm. El turbocompresor de escape ha sido diseñado para desarrollar un grado de rendimiento óptimo en regímenes altos, proporcionando también en regímenes medios, una presión de sobrecarga suficiente.

    Un éxito de ventas en España

    En España, la tecnología TSI de VW ha tenido muy buena acogida. Y un ejemplo de ello son las casi 3.000 unidades de coches VW equipados con motores con tecnología TSI que se vendieron en España el año pasado.

    Esta cifra supuso el 5% de las ventas netas de Golf, Golf Plus, Touran y Jetta.

    Durante los 4 primeros meses de 2007, la cuota de motores TSI ha subido hasta el 10%, lo cual confirma la gran satisfacción por parte de los clientes VW de las grandes prestaciones y bajo consumo de estos motores.

    Evidentemente, con el lanzamiento del nuevo motor TSI de 122 CV, VW espera seguir ofreciendo máximas prestaciones y bajo consumo a un número mayor de clientes y aumentar de esta forma su cuota de mercado en el segmento de los motores gasolina.

    Indicación:

    Las denominaciones TDI, TSI, DSG y Twincharger son marcas comerciales registradas de Volkswagen AG u otras empresas del Grupo Volkswagen en Alemania y en otros países.

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