汽车频道15岁高龄1.4T终退役!大众全新1.5T发动机强在哪?

汽车频道 2020-04-20105未知admin

  自2005年大众正式推出1.4T(EA111)发动机后,他们的小排量增压时代就全面了。尽管这台1.4T发动机在2012年曾经更新为EA211,但除了缸体材质的改变外,其实并没有太大差别。15年后,随着第8代高尔夫和全新一代奥迪A3的陆续发布,他们所搭载的1.5T EA211evo发动机也将正式接过前辈的衣钵,成为大众集团小排量增压的当红炸子鸡!

  作为未来大众集团最主力的小排量增压发动机,除了高尔夫8和A3以外,速腾、、迈腾、途观,奥迪A4、Q3以及斯柯达的部分车型都会陆续换装这台代EA211evo的1.5T发动机。从发动机代也能看出,这台1.5T发动机就是现款1.4T的“evolution版”,也就是进化版本。

  在结构方面,全新的1.5T发动机依然采用直列四缸布局,并且气缸间距以及缸径与1.4T发动机保持一致,只是冲程从80mm增加到了85.9mm,发动机的排量也因此从原先的1395ml提升到了1498ml。此外,全新的1.5T发动机同样拥有低功率和高功率版本,最大马力分别为131匹和150匹,与现款1.4T保持不变,这就说明这一代发动机升级的目标不是为了提升性能。

  既然新的发动机性能没增长,那是为了什么换代呢?

  答案只有两个字:法规。为了应对全球范围内越来越严格的排放和油耗法规,大众现有的1.4T发动机已经显露疲态,于是,EA211evo诞生了。

  那EA211evo究竟使用了哪些技术来提升发动机的排放和燃油经济性呢?接下来我们就逐一聊聊。

  由于性能和经济性的原因,大众针对全新的1.5T发动机推出了高、低功率版本,并且针对这两种功率应用了不同的技术,我们先来说说低功率版1.5T都使用了哪些技术。

  众所周知,传统的发动机采用的是奥托循环,也就是发动机内部的压缩比=膨胀比。但是按照热力学的原理,如果发动机内部的膨胀比能够大于它的压缩比,发动机的燃烧效率就会增加,理论上就更省油。

  于是大众在低功率的EA211evo上加入了米勒循环,汽车频道通过低升程进气凸轮轴降低发动机进气门的时间,在进气冲程过程中提前关闭进气门,让少量的空气膨胀成更多体积,进而提升了发动机的膨胀比。

  简单来说,低功率1.5T发动机的结构压缩比为12.5:1,但是每次进气只吸入10.5份空气就提前关闭了进气门,然后只压缩这10.5份空气。在火花塞点燃以后,这10.5份空气膨胀为12.5份,因此这台发动机的实际压缩比只有10.5,但是膨胀比达到了12.5,热效率也就因此提升了。汽车频道

  当然啦,米勒循环的劣势在于它只能应对低负载工况,不擅长高动力输出,于是这台低功率的1.5T发动机依然保留了传统的奥托循环工况,在发动机高负载时可以通过VVT可变气门正时技术在0.25秒实现进气门开闭时间的调整。因此这台发动机是有两种循环工况的,也就是俗称的“双循环发动机”,这也是老款1.4T发动机所不具备的。同时,得益于双循环技术的加入,这台低功率的1.5T发动机的理论热效率也达到了37.5%以上,与1.5T的38%只有一步之遥。

  其实双循环技术也不能说多么先进,毕竟早在2011年就在创驰蓝天发动机上搭载了这项技术了,此后丰田的6AR、A25A发动机也使用了这项技术。同时,大众也在EA888 Gen3b上应用过双循环技术,这款发动机搭载于目前在售的大众途观L、斯柯达速派等大众系2.0T低功率版(330TSI)车型上。

  至于为什么大众只在低功率版本上使用米勒循环,主要还是因为米勒循环特殊的方式与高功率输出相,很难满足高功率发动机对于性能的需求。因此高功率的EA211evo发动机依旧保持了10.5:1的压缩比设定,并且采用传统的奥托循环。

  除了米勒循环技术外,大众还为低功率的EA211evo配上了VTG可变截面涡轮技术,这项技术主要是为了弥补米勒循环低转速扭矩不足的问题。通过电控系统调整涡轮增压器叶片角度,进而调整了涡轮增压器的管径,从而提升增压器的响应速度,降低涡轮迟滞,达到提升低扭的目的。

  按照的参数,这台低功率1.5T发动机的涡轮响应速度比老款1.4T发动机提升了35%,并且从1400转开始就能输出200N·m的最大扭矩,完美地补足了米勒循环低扭不足的情况。

  至于为什么大众不给1.5T高功率版本使用VTG可变截面涡轮呢?主要是因为这套电控系统最大承受的排气温度仅为880度,由于高功率版本的排气温度高于880度,所以这套VTG可变截面涡轮只能应用在低功率版本上。不过大众目前也在跟博世、、博格华纳等供应商联合研发可以承受更高温度的VTG涡轮,未来也将普及在高功率版本上。

  说完低功率版本专属的米勒循环和VTG可变截面涡轮,我们再来聊聊1.5T高功率版本的专属技术。

  在低功率版本上,发动机依然使用了传统的铸铁缸套,虽然成本低、方便,但是对于发动机的重量和内部摩擦都不具备太多优势。于是大众为高功率版的1.5T发动机应用了全新的APS(atmospheric plaa spray大气等离子喷涂)涂层工艺,在缸孔表面形成一层只有大约0.3mm的铁合金涂层来代替原来的铁缸套。这样可以减轻重量,降低活塞环的摩擦和磨损,同时增加了散热,减少了爆震倾向,提高了对全球不同地区油品的适应性。

  其实这是一个非常巧妙的思,低功率版拥有米勒循环油耗,使用VTG动力输出,而高功率版则使用APS涂层发动机的效率,虽然技术径不同,但是实现的目标却是相同的,都是在性能的同时最大程度降低油耗。至于为什么大众不给低功率版本使用APS技术,主要就是成本问题了,因为米勒循环+VTG已经很贵了!

  说完高、低功率版的专属技术,我们再聊聊EA211evo系列相比老款的1.4T还有哪些技术提升,这些技术也都是为了提升效率、降低油耗在做努力。

  全新的EA211evo系列引入了目前最新的350bar燃油直喷技术,在一个发动机循环内可以实现连续5次喷油,相比老款1.4T发动机的200bar喷油能够带来更好的雾化效果,让油气和空气混合的更加充分,降低油耗的同时还能减少污染物排放。

  支持闭缸技术的发动机其实非常多,目前海外版的1.4T发动机也有这项技术,只是国产版掉了而已。这项技术实现的方式也很好理解,就是在2、3气缸的进排气凸轮轴上,加入了一组可以滑动的凸轮,在发动机低负载时能够让2、3气缸的进排气门全部关闭,同时喷油系统和火花塞也不再工作,实现1、4气缸的双缸模式。

  据表示,ACT闭缸技术能够为发动机降低0.4L/100km的油耗,并且这项技术在全新的1.5T发动机上是标配,希望未来国产版的发动机不会再这项技术!

  相比1.4T发动机纯机械结构的节温器冷却系统,全新的1.5T发动机使用了由ECU电控单元MAP控制的冷却模块,可以通过ECU控制旋转阀的角度来分开控制缸体和缸盖水套的冷却,从而加快暖机,降低油耗和排放。

  这样做的好处是在低负荷的时候保持较高的水温,从而减少传热损失,提高热效率。在高负荷时保持相对低一些的水温,爆震,提升性能。

  通过以上我们可以看出,大众为了应对全球范围内的油耗和排放法规针对EA211evo发动机做了很多改进升级,这波“应试”做的相当到位。

  但是大众自己心里也非常清楚,EA211evo终归只是EA211的升级产品,而不是彻底的技术换代,因为我们没在EA211evo上看到刚刚兴起的ISG电机,即使是拥有48V轻混系统的版本也是比较老旧的BSG电机,说明大众对于这台小排量当家花旦还有一定的技术保留。

  就像当时奔驰M274到M2的变化一样,EA211evo之于EA211,更像是一次“中期改款”,因此我也更加期待大众未来会推出真正具有技术意义的EA311(也许叫这个)发动机。不出意外的话,汽车频道未来国产的全新一代A3和第8代高尔夫都将搭载这台全新的1.5T发动机,具体的动力以及油耗表现还要等未来的试驾体验了!

  你觉得大众的发动机技术先进吗?

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