محرك TDI

حروف TDI منقوشة على غطاء محرك فولكس فاجن

محرك فولكس فاجن مارين V6 TDI سعة 3.0 لتر 265-6

شعار TDI المستخدم في المركبات المجهزة بمحركات TDI

TDI ( الحقن المباشر التوربيني ) هو مصطلح تستخدمه مجموعة فولكس فاجن لوصف مجموعة محركات الديزل التوربينية الحالية ذات الحقن المباشر للوقود بنظام السكة المشتركة ، والتي تحتوي على مبرد داخلي بالإضافة إلى الضاغط التوربيني. ^{[ 1 ] [ 2 ]} تُستخدم محركات TDI في سيارات أودي ، وفولكس فاجن ، وسيات ، وسكودا ، بالإضافة إلى محركات القوارب التي تُباع من قِبل فولكس فاجن مارين ، ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} والمحركات الصناعية التي تُباع من قِبل فولكس فاجن إندستريال موتور . ^{[ 6 ] [ 7 ]}

أُنتج أول محرك TDI، وهو محرك خماسي الأسطوانات، لسيارة أودي 100 TDI سيدان موديل 1989. وفي عام 1999، طُبّق نظام حقن الوقود بالسكك المشتركة في محرك V8 المستخدم في سيارة أودي A8 3.3 TDI كواترو. ومن عام 2006 حتى عام 2014، شاركت أودي بنجاح في فئة LMP1 لسباقات السيارات باستخدام سيارات سباق تعمل بمحركات TDI. زُوّدت محركات TDI المُركّبة في سيارات مجموعة فولكس فاجن موديلات 2009 إلى 2015، والتي بيعت حتى 18 سبتمبر 2015، بجهاز للتلاعب بانبعاثات العادم ، ^{[ 8 ] [ 9 ]} والذي كان يُفعّل أنظمة التحكم في الانبعاثات فقط أثناء اختبارات الانبعاثات. وفي غير ذلك، كانت أنظمة التحكم في الانبعاثات مُعطّلة، مما يسمح لمحركات TDI بتجاوز الحدود القانونية للانبعاثات. ^{[ 10 ]} وقد اعترفت فولكس فاجن باستخدام هذا الجهاز غير القانوني في سياراتها التي تعمل بمحركات الديزل TDI. ^{[ 11 ]}

محرك TDI هو مزيج من تقنيتين موجودتين لمحركات الديزل:

• الحقن المباشر - حيث يقوم حاقن الوقود برش وقود الديزل مباشرةً في غرف الاحتراق الرئيسية . يؤدي ذلك إلى عملية احتراق أكثر اكتمالاً من استخدام غرفة احتراق مسبقة (المعروفة بالحقن غير المباشر )، مما يزيد بالتالي من عزم الدوران ويقلل من انبعاثات العادم. ^{[ 1 ] [ 2 ]} 
• الشحن التوربيني – حيث يقوم توربين يعمل بغاز العادم بضغط هواء السحب، وذلك للحصول على قدرة وعزم دوران أعلى من محرك صغير الإزاحة . ^{[ 1 ] [ 2 ]} 

تستخدم معظم محركات TDI مبردًا داخليًا لخفض درجة حرارة الهواء المضغوط (وبالتالي زيادة كثافته) قبل دخوله إلى الأسطوانة. ^{[ 1 ] [ 12 ]} وقد استخدمت شركات سيارات أخرى تقنية مماثلة، لكن مصطلح "TDI" التسويقي يقتصر استخدامه على مجموعة فولكس فاجن ولاند روفر . وتستخدم مجموعة فولكس فاجن مصطلح SDI (اختصارًا لـ "الحقن المباشر بالشفط") لمحركات الديزل ذات الحقن المباشر التي تعمل بسحب الهواء الطبيعي (أي بدون شاحن توربيني).

قبل ظهور أول محرك TDI من مجموعة فولكس فاجن، كان أول محرك ديزل مزود بشاحن توربيني يُستخدم في سيارة ركاب هو محرك خماسي الأسطوانات ذو حقن غير مباشر ، تم تركيبه في سيارة مرسيدس بنز 300SD (W116) 300 SD سيدان موديل 1978. ^{[ 13 ]} أما أول محرك ديزل توربيني ذو حقن مباشر فكان في سيارة فيات كروما 2.0 TD id ليفتباك سيدان موديل 1986. ^{[ 14 ]}

بعد ثلاث سنوات من سيارة فيات كروما، قدمت مجموعة فولكس فاجن أول محرك TDI لها في سيارة أودي 100 TDI سيدان عام 1989. ^{[ 15 ] [ 16 ]} زُوّدت أودي 100 بمحرك فولكس فاجن 2.5 R5 TDI خماسي الأسطوانات، والذي استخدم مضخة حقن إلكترونية موزعة (أطلقت عليها فولكس فاجن اسم "VerteilerPumpe") ونظام حقن مباشر ثنائي المراحل. ولّدت النسخة الأولى من هذا المحرك 88 كيلوواط (118 حصانًا) عند 3250 دورة في الدقيقة، وعزم دوران 275 نيوتن متر (203 رطل قدم) عند 2500 دورة في الدقيقة.    

تم تقديم محركات TDI التي تستخدم نظام حقن الوقود بالسكك المشتركة (باستخدام حاقنات وقود كهرضغطية ) مع محرك فولكس فاجن جروب 32v TDI V8 المستخدم في سيارة أودي A8 3.3 TDI كواترو موديل 1999، وذلك بعد عامين من إطلاق سيارة ألفا روميو 156 2.4-L JTD موديل 1997، والتي أصبحت أول سيارة ركاب تستخدم نظام حقن الوقود بالسكك المشتركة. ^{[ 17 ] [ 18 ]} في عام 1999، فاز محرك فولكس فاجن TDI سعة 1.2 لتر بجائزة أفضل محرك دولي للعام في فئتي "من 1.0 إلى 1.4 لتر" و"أفضل اقتصاد في استهلاك الوقود". ^{[ 19 ]}

في عام 2000، بدأ نظام حقن الوقود باستخدام حاقنات موحدة (أطلقت عليه فولكس فاجن اسم "Pumpe Düse") ليحل محل أنظمة مضخات الحقن الموزعة (باستثناء محرك V8 الذي استخدم نظام الحقن بالسكك المشتركة). ^{[ 1 ]} وفي عام 2003، بدأ استبدال الحاقنات الموحدة السابقة التي تعمل بالملفات اللولبية بحاقنات وقود مطورة تستخدم تصميمًا كهرضغطياً. ومنذ عام 2009، تحولت معظم محركات TDI التابعة لمجموعة فولكس فاجن من نظام الحقن الموحد إلى نظام الحقن بالسكك المشتركة.

في 18 سبتمبر/أيلول 2015، أبلغت وكالة حماية البيئة الأمريكية ومجلس موارد الهواء في كاليفورنيا شركة فولكس فاجن بأن حوالي 480 ألف سيارة من طرازات فولكس فاجن وأودي، مزودة بمحركات 2.0 TDI، بيعت في الولايات المتحدة بين عامي 2009 و2015، كانت مزودة بجهاز للتحايل على معايير الانبعاثات . ^{[ 8 ] [ 9 ]} يأتي هذا الجهاز على شكل برنامج ثابت مُصمم خصيصًا لوحدة إدارة المحرك ، حيث يقوم برصد ظروف اختبار الانبعاثات، وفي هذه الحالة، يُفعّل جميع أنظمة التحكم في الانبعاثات ليُطابق السيارة لوائح الانبعاثات. إلا أنه في ظروف القيادة العادية، يتم تعطيل أنظمة التحكم في الانبعاثات، مما يسمح للمحرك بإنتاج عزم دوران أكبر وتحسين كفاءة استهلاك الوقود، على حساب انبعاث ما يصل إلى 40 ضعفًا من أكاسيد النيتروجين مقارنةً بما يسمح به القانون. ^{[ 10 ]} لا تتوافق مستويات انبعاثات أكاسيد النيتروجين هذه مع اللوائح الأمريكية. وقد اعترفت فولكس فاجن لاحقًا بهذه الادعاءات، وأفادت بأن البرنامج غير القانوني كان يُستخدم في سياراتها التي تعمل بالديزل في جميع أنحاء العالم، مما أثر على حوالي 11 مليون سيارة. ^{[ 11 ]}

سيارة سباق أودي R10 TDI LMP1 موديل 2006

كان أول محرك TDI استخدمته مجموعة فولكس فاجن في سباقات السيارات هو محرك أودي R10 TDI ، الذي شارك في فئة لومان النموذجية (LMP) لسباقات السيارات الرياضية. حققت أودي R10 فوزًا في أول ظهور لها في سباق سيبرينغ 12 ساعة عام 2006 ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]} ، ثم في سباق لومان 24 ساعة عام 2006 ، وكانت هاتان النتيجتان أول مرة تفوز فيها سيارة تعمل بمحرك ديزل في كلا السباقين. ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]} في السنوات التسع من 2006 إلى 2014، فازت R10 وخلفاؤها ( R15 و R18 ) بسباق لومان 24 ساعة ثماني مرات (فازت سيارة أخرى تعمل بمحرك ديزل، بيجو 908 HDi FAP، بسباق 2009 ).

في بطولة العالم للسيارات السياحية (WTCC)، فازت سيارة سيات ليون TDI ببطولة عامي 2008 و 2009 للسائقين والمصنعين. ^{[ 26 ] [ 27 ]} وفي عام 2008، شاركت سيات ليون TDI أيضًا في بطولة السيارات السياحية البريطانية (BTCC) وأصبحت أول سيارة تعمل بالديزل تفوز بجولة من البطولة عندما فازت بجولة دونينغتون بارك . ^{[ 28 ]}