VAG - 1.4 TSI Monoturbo 122 CV

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Da www.automobilismo.it

Prestazioni al massimo, consumi al minimo. È questa la formula che sottende i due quattro cilindri 1.4 TSI, con potenze di 170 e 140 CV, che equipaggiano Golf, Golf Variant, Golf Plus, Jetta e Touran. Nel 2006 e nel 2007 sono stati premiati con il rinomato "Engine of the Year Award". Volkswagen presenta ora il terzo motore TSI, questa volta con 122 cavalli. Sarà impiegato entro l'anno sulla Golf e su altri modelli della gamma Volkswagen. Anche il nuovo motore TSI è prodotto nello stabilimento Volkswagen di Chemnitz.
Il nuovo motore turbo sostituirà il quattro cilindri 1.6 FSI 115 CV. Vantaggi del nuovo TSI: rispetto al 1.6 FSI offre una coppia incrementata quasi del 30%, a un valore massimo di 200 Newtonmetri (a partire da 1.500 giri). Già a 1.250 giri mette a disposizione l'80% del valore di coppia massima. Ai bassi regimi il TSI si contraddistingue per incrementi di coppia che arrivano addirittura al 66% rispetto al motore precedente. Nonostante il netto miglioramento della caratteristica di coppia e di potenza è stato possibile ridurre i valori di consumo nell'ordine del 6%


Tra le misure efficaci per ridurre i consumi e incrementare le prestazioni di un propulsore si classificano indubbiamente l'iniezione diretta di benzina, la sovralimentazione e la riduzione della cilindrata. Mediante una riduzione della cilindrata, e quindi delle dissipazioni per attrito nonché delle perdite durante il ciclo di ricambio della carica, si ottengono un consumo specifico più basso e un rendimento maggiore. La sovralimentazione viene attuata, a seconda della gamma di potenza richiesta, usando in abbinamento un turbocompressore e un compressore meccanico, oppure – come fatto per il nuovo TSI – utilizzando solo un turbocompressore studiato appositamente.
Mettendo a disposizione 122 CV nell'ampia fascia di regime da 5.000 a 6.400 giri, il TSI si distingue per l'elevata coppia specifica di 144 Newtonmetri che il motore eroga anche senza l'addizionale compressore volumetrico, offrendo una marcata prontezza di risposta nella ripresa dai bassi regimi e senza presentare fenomeni di ritardo del turbo. Analogamente ai motori TDI, anche nei TSI la Volkswagen impiega la combinazione di sovralimentazione e iniezione diretta per la preparazione della miscela combustibile. Anche a questo riguardo, infatti, è risultato chiaramente che l'iniezione diretta di benzina e la sovralimentazione si sposano perfettamente, permettendo di ottenere incrementi d'efficienza mai raggiunti prima su motori a benzina.


Il 1.4 TSI è un motore della nuova generazione EA111, con 4 cilindri il linea e 4 valvole per cilindro. Il motore ha 1.390 cm3 di cilindrata ed è dotato di interasse cilindri pari a 82 mm, rapporto corsa/alesaggio di 75,6/76,5 mm, iniezione diretta di benzina, accensione gestita a mappatura caratteristica con regolazione antidetonazione per ogni cilindro, turbocompressore e intercooler. Il nuovo TSI ha un rapporto di compressione relativamente alto (10:1) per un motore turbo e richiede l'uso di benzina super senza piombo (95 RON). La produzione dell'alta pressione ottimale nel sistema d'iniezione carburante è garantita da una nuova generazione di pompe.
Il lavoro di sviluppo di questo terzo motore TSI è stato svolto con massima attenzione all'ulteriore riduzione delle perdite di energia meccanica per attrito. Il perfezionamento del ciclo di combustione e la nuova configurazione del canale di ammissione hanno inoltre consentito di rinunciare all'uso di farfalle gasdinamiche nel condotto d'aspirazione. Al tempo stesso il capitolato del progetto prescriveva in modo categorico che il motore presentasse una spontaneità funzionale simile a quella dei motori TSI con doppia sovralimentazione. Non solo, ma in modo altrettanto categorico il capitolato prescriveva che il TSI potesse trovare impiego anche come motore prodotto in grande serie per una vasta gamma di modelli fino alla Passat.

Per il TSI 122 CV sono stati ripresi i seguenti componenti dai due TSI già esistenti:

• il basamento in ghisa del tipo open-deck (garantisce un raffreddamento ottimale della parte sommitale dei cilindri);
• il carter della distribuzione, con rabbocco olio, sfiato basamento e modulo filtro olio incorporati;
• il comando delle valvole, realizzato mediante robusta catena a denti invertiti, silenziosa e dotata di tenditore idraulico;
• l'albero motore in acciaio;
• le bielle.


Se è vero che i motori TSI 140 e 170 CV sono già leggeri, altrettanto vero è che fermarsi significa fare un passo indietro. Per questa ragione il progetto era finalizzato anche a ridurre ancora di più il peso del nuovo TSI. Per questo, sia i pistoni che le sedi delle valvole sono realizzati in struttura leggera in pressofusione, mentre la geometria del mantello asimmetrico e gli spessori di parete sono ottimizzati in funzione dei parametri di massa e di carico. In questo modo sono stati eliminati grammi su grammi. Per la testata, anch'essa ripresa concettualmente dai TSI più potenti, è stato possibile ridurre di circa 600 g il peso con l'adozione di una costruzione a struttura ottimizzata.
Inoltre gli ingegneri della Volkswagen hanno realizzato una nuova configurazione del condotto di ammissione, che sulla base del motore TSI più potente è stato perfezionato per ottenere la necessaria caratteristica di turbolenza e di effetto "tumble" per rinunciare all'uso di farfalle gasdinamiche. Con questo obiettivo il nuovo condotto di ammissione è stato modificato in misura importante. Vantaggio: per un ampio regime di funzionamento del motore è stata ottenuta una caratteristica di combustione più veloce e più efficiente, con un sensibile miglioramento dei valori di consumo e di rotondità di funzionamento.Il comando delle valvole del nuovo motore avviene con due alberi di distribuzione ottimizzati e dotati di fasatura variabile sul lato di ammissione. Anche a questo riguardo i vari interventi hanno permesso di ridurre il peso, “tagliandolo” di 304 g per ciascuno degli alberi a camme. Ogni grammo conta, ragione per cui è stato alleggerito di 150 g anche il coperchio della testata. Complessivamente il TSI 122 CV pesa 14.000 g, cioè 14 kg, in meno di un TSI 170 CV.


Anche il turbocompressore è stato realizzato in modo compatto, quindi ottimizzato in termini di peso. La prontezza di risposta del turbocompressore e gli alberi di distribuzione dotati di camme molto strette sui lati ammissione e scarico nonché gestiti a fasatura variabile sul lato ammissione, fanno sì che già a 1.250 giri sia disponibile l'80% della coppia massima di 200 Newtonmetri.

La sofisticata ottimizzazione fluidodinamica del collettore di scarico integrale e la parte turbina ottimizzata con massima accuratezza fanno ottenere, anche ai regimi elevati, un funzionamento eccellente e con scarse perdite del turbocompressore. Il regime massimo del turbocompressore è di 220.000 giri.La valvola pop-off elettrica è incorporata nella carcassa del compressore centrifugo. Vantaggio rispetto a una valvola pop-off pneumatica: costruzione più compatta e meno complessa. Inoltre i tempi d'intervento sono nettamente più rapidi, il che assicura un funzionamento sempre ottimale del turbocompressore anche in caso di veloci trasferimenti di carico. Una valvola pop-off a comando elettrico è stata utilizzata per la prima volta sul motore turbo della attuale Golf GTI.

Un novità del nuovo motore TSI è rappresentata dall'intercooler, ora raffreddato ad acqua e incorporato direttamente nel condotto di aspirazione. L'intercooler lavora con un proprio circuito di raffreddamento a bassa temperatura, indipendente da quello di raffreddamento del motore. Il sistema dell'aria di sovralimentazione lavora così con un volume inferiore a quello dei sistemi convenzionali, cioè con intercooler disposto nel frontale del veicolo. Concretamente la riduzione del volume è stata attuata con un decremento da circa 11,0 a 4,8 litri. In questo modo è stato ridotto chiaramente il tempo necessario per raggiungere una pressione di sovralimentazione di 1.700 millibar nel condotto di aspirazione. Il risultato è una maggiore dinamica di risposta grazie alla minimizzazione del tempo necessario per ottenere il riempimento massimo della camera di combustione.


Il sistema d'iniezione diretta a gestione elettronica è caratterizzato da un nuovo tipo di iniettori ad alta pressione con 6 getti. Questo tipo di iniettori multigetto ad alta pressione è stato usato per la prima volta nei motori TSI più potenti. Per il TSI più piccolo, tuttavia, la configurazione del getto è stata modificata in modo importante, adeguando i 6 getti alle esigenze specifiche del motore e ottenendo una più efficiente distribuzione del carburante all'interno della camera di combustione. Con ciò si è reso possibile adeguare la fasatura dell'accensione, ottenendo, tra l'altro, una chiara riduzione delle emissioni di HC (idrocarburi incombusti). Gli iniettori stessi sono montati sul lato d'immissione, nella zona tra il condotto d'ammissione e la guarnizione della testata. La pressione d'iniezione massima è di 110 bar.


Per incrementare l'erogazione di coppia motrice ai regimi bassi, i tecnici della progettazione motoristica hanno scelto un compressore meccanico azionato tramite una cinghia. A questo riguardo si tratta fondamentalmente di un compressore Roots, che però si distingue per il fatto di presentare internamente uno stadio di rapportatura, preposta agli ingranaggi di sincronizzazione e che già ai bassi regimi di funzionamento del motore fa ottenere una notevole debimetria del compressore. Ai regimi di funzionamento più alti del motore si inserisce anche il turbocompressore a gas di scarico (con regolazione tramite wastegate). Il compressore meccanico e il turbocompressore sono collegati in serie. L'azionamento del compressore meccanico avviene tramite un giunto magnetico, incorporato in un modulo internamente alla pompa dell'acqua. Una aletta di regolazione assicura che l'aria da sovralimentare venga inviata, a seconda del valore d'esercizio, al turbocompressore oppure al compressore volumetrico. Nel funzionamento solo con il turbocompressore l'aletta di regolazione si trova nello stato aperto. In questo caso l'aria di sovralimentazione segue il percorso noto dai motori turbo convenzionali, cioè passando attraverso l'intercooler e la farfalla al condotto d'aspirazione. La pressione di sovralimentazione massima del Twincharger è di 2,5 bar a 1.500 giri. Il compressore volumetrico genera la necessaria pressione di sovralimentazione solo finché il motore funziona a un regime inferiore ai 2.400 giri. Il turbocompressore è progettato per garantire un rendimento ottimale nella fascia alta del regime di funzionamento, mette però a disposizione una sufficiente pressione di sovralimentazione anche quando il motore funziona ai regimi medi.


Caratteristiche Tecniche

90 kW / 122 Cv di potenza tra 5,000 e 6,400 giri/min
200 Nm coppia massima tra 1,500 e 3,500 giri/min
80 % della coppia massima disponibile da 1,250 giri/min
30 % di coppia in più rispetto al 1.6 FSI
Consumi ridotti del 6% rispetto al 1.6 FSI
Quattro cilindri 16V turbo (max 1,8 bar) in linea a iniezione diretta (Codice EA111), cilindrata: 1,390 cc
Alesaggio x corsa 76.5 mm x 75.6 mm
Rapporto di compressione 10:1.
Peso : 131 kg

Visto che nel topic della M5 si parlava dell'intercooler raffreddato ad acqua, sono andato a cercarmi qualche documento sul sistema utilizzato nel 1.4 TSI da 122/125 CV.

In pratica l'intercooler è incorporato con il condotto di aspirazione e viene raffreddato grazie ad un circuito a parte che lavora a bassa temperatura: in media il liquido che entra nell'intercooler ha una temperatura superiore di 10° rispetto a quella ambiente (fonte), contro i 90-100 °C del liquido che raffredda il motore.

Lasciato l'intercooler, prima di tornare nell'apposito radiatore del circuito a bassa temperatura, il liquido va a raffreddare il gruppo turbocompressore, come si vede nell'immagine sottostante:

Il circuito di raffreddamento motore e quello dell'intercooler hanno comunque in comune la medesima vaschetta d'espansione.

Questo sistema risulta vantaggioso soprattutto perché la sovralimentazione lavora su un volume d'aria inferiore rispetto a quello dei sistemi convenzionali. In pratica si devono comprimere 4,8 litri d'aria, in luogo ai circa 11,0 di un ipotetico sistema con intercooler aria-aria. Si avrà in questo modo risposta più rapida ed una minimizzazione del tempo necessario per ottenere il riempimento massimo della camera di combustione.

diagramma di coppia per un confronto con il 1.6 FSI e la posizione dell'iniettore, centrale, per la diretta spray guided a doppio getto realizzata tramite iniettori magneti marelli a 6 fori, al momento usata sul 1.4 da 90kw


Tra l'altro il 1.4 TSI da 90 kw e il 1.4 TSI 103/125KW fanno parte della famiglia EA111 , di cui fa parte pure il 1.6 FSI aspirato, che hanno come caratteristica comune la distanza tra i cilindri pari a 82mm e il basamento in ghisa. Questa famiglia di motori è sia a 3 che a 4 cilindri con cilindrate compresa tra 1000cc e 1600cc e potenza minima di 40kw.

[stev66]

Costava proprio troppo il povero 1.4 biturbo, per VAG ?

[ACS]

Sicuramente è molto caro da produrre e a questo aggiungici che, da quanto mi dicono ispettori e ricambisti, non sono mostri di affidabilità, specialmente le chiocciole!!

[LucioFire]

quindi un passo indietro...peccato per wag

[TonyH]

Sicuramente è molto caro da produrre e a questo aggiungici che, da quanto mi dicono ispettori e ricambisti, non sono mostri di affidabilità, specialmente le chiocciole!!

130cv/l in mano a gente che non sa minimamente quali sono i minimi accorgimenti da adottare non sono un bel mix.....

[Matteo B.]

questi di wv fanno davvero un bel colpo! 7 marce col cambio tipo quello che un giorno lontano lontano ci sarà anche su fiat e il 1,4 ad iniezione diretta mentre i t-jet fiat è indiretta, mi sa che questa è una bella bastonata nei denti per il gruppone (e gli altri, s'intende)

tra l'altro chiamarlo T-jet è proprio bieco marketing da piazzista.....

credevo pure io fosse "diretto" ......la sigla JET= unijet, multijet, JTS (alfa)

mah.....
del resto hanno rimestato pure (per 2 mesi?) con la sigla Starjet

[LucioFire]

sulla carta ok...vedremo come ste cose vanno su strada e se la diretta offra davvero vantaggi tangibili(che in teoria ci sono)

[dottornick]

mentre i t-jet fiat è indiretta

ma va?
non lo sapevo mica! eppure leggo tutti i giorni il forum
http://www.autopareri.com/forum/images/icons/icon9.gif
Unhappy

[Stefano73]

Secondo VW, una Golf dotata del nuovo 1.4 TSI accoppiato al DSG a 7 marce vanterebbe un consumo medio di 5,9 litri/100 km.

Il fiat turbo non id 120 cv quanto fa di media?
Bè ma un 120cv sostituisce o affianca un 140-170cv?

[simonepietro]

non sostituisce mica il 170cv ma lo affianca ed è il diretto concorrente del FIRE 1.4 T-JET da 120cv.Poi ci soffiano il lancio dei cambi a doppia frizione a secco.