Turbo inyección estratificada

Motor TSI en el Salón del Automóvil de Australia de 2008

El motor TSI es un motor a gasolina, y con la peculiar característica de tener tanto un compresor volumétrico, independiente de los gases post combustión (ya que esta acoplado directamente al cigüeñal), como un turbo en el mismo motor. El TSI es un motor polivalente, tiene un alto par tanto en bajas revoluciones (cuando el coche sale) como en altas revoluciones (cuando ya tiene velocidad), lo que hace que el conductor tenga siempre una respuesta instantánea al acelerar. Una Turbina (Turbo compresor) opera óptimamente en un rango bajo-medio-alto de revoluciones del motor junto con la inyección estratificada que proporciona la unidad de control electrónico (ECU) que se encarga de administrar el momento de actuación de cada componente de sobrealimentación.

En el rango bajo-medio-alto el Turbocompresor es el que suministra la sobrealimentación , lo que nos da como resultado una curva de par muy plana tanto a bajas como a altas vueltas (RPM) , que puede lograr aprovecharse eficientemente con una transmisión manual o de doble embrague brindando una entrega de potencia contundente y constante teniendo como resultado una potencia bastante elevada, mucho mejor que los motores sobrealimentados con un turbo de geometría fija , añadiendo también una mejora en la reducción del consumo de combustible y por ende la disminución de gases contaminantes al ambiente. Basta decir que de este motor se obtienen potencias elevadas que pueden resultar efectivas para algunos tipos de vehículos.

Con la Twincharged Stratified Injection se utilizan dos cargadores. El primero es un cargador de pistones rotativos mecánico (compresor) en el principio de Roots que bajo rangos de velocidades (listo a partir del régimen de ralentí) comprime el aire aspirado. A partir de un número de revoluciones de cerca de 2000 por minuto entonces una válvula reguladora controla la contribución del compresor a la carga. Adicionalmente es aquí cuando comienza la compresión a través de los dos cargadores, un turbocargador de los gases de escape, que asume por sí solo la carga del motor a unos 3500 RPM. El compresor se separa después por medio de un embrague electromagnético.

Con esta tecnología se omiten las mayores desventajas de ambos cargadores:

• El "hueco en el turbo" del turbocargador de los gases de escape que en revoluciones bajas se subsana con el uso del compresor.
• El compresor se separa a revoluciones bajas del cigüeñal y por lo tanto ya no retira potencia del motor.

De forma similar se utilizó la carga combiana de un motor a gasolina con un compresor y un turbocargador ya en los años 1980 en los vehículos de la serie 200 de los vehículos de Rally del Grupo B Lancia Delta S4.

Motor TSI de 1,2 L de 63 kW (86 PS)

Mientras que VW originalmente solo vendía bajo la denominación TSI los motores doblemente turbocargados mencionados arriba (Twincharged Stratified Injection), se continuó ofreciendo como tal también a los anteriores modelos con motores turbocargados de inyección directa de gasolina como Turbocharged Stratified Injection (TSI) desde los modelos 2008. También se basaron nuevos motores en nuevas arquitecturas de construcciones de motor, que entre otras cosas, equipan a través de una cadena de control una correa dentada así como disponen de una bomba de aceite reglada.

Con esta tecnología Volkswagen dejó de contar con carga estratificada, y ahora la abreviación TSI o TSFI son solo marcas comerciales. Entonces a finales de 2005 se cambiaron los motores atmosféricos 1.6 FSI y 2.0 FSI de carga estratificada de funcionamiento de cargas parciales a estos de funcionamiento homogéneo convencional. Con ello se omite también el previamente imprescindible catalizador de almacenamiento de óxido nítrico.

Desde 2007 se ofrece así mismo como motor de acceso el motor 1.4 L con esta tecnología TSI. Ya que tiene una potencia de 90/92 kW (122/125 PS) y el par motor máximo de 200 Nm puede evitar una carga adicional por medio de un compresor. Una particularidad adicional de estos motores es el Intercooler como tubo de aspiración integrado. También el bloque de motor se adapta a las condiciones de la potencia y se optimiza en peso así como puede montar un turbocargador más pequeño. Un paso de reducción adicional siguió a finales del 2009 con el motor 1.2 L TSI (77 kW/105 PS), que desde 2010 también está disponible con 63 kW (86 PS).

A partir de 2012 se modificaron fundamentalmente los antiguos motores TSI hacia los motores 1.4 L TSI en el campo de la estrategia de la plataforma de bloque transversal modular.[1][2] Los motores de la nueva serie VW EA211 son más ligeros (el 1.4 litros TSI 22 kg) y están universalmente modularizados. A diferencia de la serie antecesora VW EA111, en lugar de una cadena de control se utiliza una correa dentada. El cárter subsiste de aluminio fundido y ya no de hierro fundido. Una novedad particular es la posibilidad de la desconexión de cilindros de los dos cilindros intermedios en el motor 1.4 L. Otras características de los motores con construcción modular son la existencia de un módulo variable de válvulas integrado con control en la tapa del cabezal de los cilindros de las válvulas de entrada (en los 1.4 L TSI con 103 kW también en las de salida), así como de un colector de escape con enfriador de agua integrado en la cabeza de los cilindros, así como un sistema de enfriado de doble circuito.

Desde 2016 la tendencia ahora es la sustitución paulatina de los bloques 1.2 L por unos 1.0 L y, a partir de 2020, de los 1.4 L por unos 1.5 L de nueva generación (TSI evo).[3]

En 2008 apareció bajo la denominación TFSI también un motor V6 3 litros con sobrealimentación (tipo Roots). Este también se utilizó desde 2010 como TSI para el modelo híbrido de la segunda generación del Volkswagen Touareg. Por medio de esta variante de carga la potencia ofrecida es comparable con el par de torsión de un motor atmosférico de mayor cilindrada a la vez que el consumo es menor.

Nomenclatura de un motor TSI de máxima potencia en un Golf VII.

Por fuera los motores son reconocibles por la coloración típica de Volkswagen. Fundamentalmente considerar: En un mismo modelo de motores TSI hay distintas potencias bajo la misma cilindrada, de manera que en el vehículo con la potencia más reducida no hay letras coloreadas de rojo. En un modelo con motor con una potencia más grande la letra "I" de atrás estará en color rojo, y para la potencia más grande la "S" y la "I" estarán ambas en rojo.

Ejemplos:

En el motor TSI de 90 kW con la cilindrada de 1,4 litros, que está disponible en distintos modelos de Volkswagen, la "I" está teñida de rojo. El más potente TSI de 118 kW lleva la "S" y la "I" en color rojo en la parte trasera (algunas excepciones son el Golf VI descapotable y el Tiguan, en los cuales todas las letras son rojas). En el motor TSI más grande de 2,0 litros con 125 kW la "I" es roja y en las potencias de 147 kW o 155 kW las letras "SI" están coloreadas de rojo.

Motor 1.2 L TSI en el Salón del Automóvil de Tokio de 2011

Este motor del grupo VAG, disponible en los Volkswagen, SEAT, Audi y Skoda, dispone de doble sistema de sobrealimentación, un compresor volumétrico y un turbo. El compresor ayuda al otro y no sirve cuando la presión no es muy alta (turbo), mientras que el más grande ofrece más potencia cuando la presión alcanza regímenes elevados.

Trabajan de manera independiente y ambos pueden sumarse si la demanda de potencia lo requiere. Dado que trabaja con dos turbos, se necesita una válvula de descarga y una válvula de descompresión. También posee mayor relación de compresión (10:1) en relación con el motor FSI.

Existen muchas variantes de este tipo de motor:

En las variantes de 4 cilindros encontramos: 1.2 L, de 90, 105 y 110 hp. 1.4 L, de 122, 125, 140, 150 y 180 hp y dos opciones con cilindros desconectables: 140 hp ACT y 150 hp ACT. 1.8 L de 180 y 192 hp 2.0 L de 200, 210, 220, 230, 245, 265, 280, 300 y 310 hp.

En las variantes de 6 cilindros encontramos: 3.0 L, de 333 hp.

En las versiones de 8 cilindros encontramos: 4.0 L, de 560 y 605 hp.

La diferencia entre los motores TSI y TFSI es que los TSI incorporaban los dos sistemas de sobrealimentación (turbo y compresor) mientras que los TFSI solo incorporaban los turbocompresores. No obstante, hoy en día todos los vehículos de gasolina con turbocompresor e inyección directa de Volkswagen se denominan TSI. En otras marcas como Audi se sigue conservando la nomenclatura TFSI.

Hoy día, estos motores cuentan con un gran nivel de fiabilidad, cuentan con cadena de distribución (que ya se solucionaron sus problemas que daba al principio de la comercialización) y los mantenimientos se pasan cada 30.000 km o dos años.

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