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ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)

根据大众最新公布的消息,最新的欧洲EA211 1.5T evo发动机即将引入国内,取代现款的1.4T发动机。

大众EA211 1.4T发动机在国内广泛匹配大众、斯柯达、奥迪品牌车型,可以说非常成功。那么全新EA211 1.5T evo发动机有哪些新技术呢?让我们来看看:

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第1张1.EA211 1.5T发动机背景介绍

1.EA211的历史

2016年,大众在欧洲正式推出EA211 1.5TEvo升级版。

这是EA211平台的第二代产品。如果算上之前的EA111平台,这是大众小排量涡轮增压直喷发动机的第三代产品。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第2张2.EA211 evo减少了发动机品种的数量。

考虑到模块化的需要,大众已经计划从EA211 evo开始逐步减少EA211发动机的品种,从最初的自吸4,增压3,共7个品种到未来的4个品种。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第3张3.满足未来的监管要求。

EA211 1.5T evo技术升级的主要方向是满足2020年后欧洲的CO2法规和排放法规。

具体来说,就是进一步降低油耗,以满足欧洲95g CO2排放法规的要求,同时满足欧6d排放和RDE实际道路行驶排放的要求。该发动机有高功率和低功率两种版本:

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第4张EA211 1.5T evo高低功率版本的区别

(1)大功率110kw不带密勒循环和VTG增压器。采用普通废气门增压器,缸径采用APS大气等离子喷涂工艺,压缩比10.5。性能和现在国产的1.4T一样,没有提升。

(2)低功率96kw拥有米勒循环和VGT增压器两大先进技术,压缩比可达12.5。

4.考虑不同燃料类型和混合动力的需求。

EA211 evo系列发动机充分考虑了不同燃料类型的需求,同步开发了CNG版和乙醇汽油版。同时,还考虑了包括PHEV在内的混合动力的要求。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第5张EA211 evo系列发动机的开发考虑了很多应用因素。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第6张EA211 1.5T evo的CNG版示意图,可以看到CNG喷嘴。

二。EA211 1.5T evo采用的新技术:

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第7张1.米勒循环

米勒循环低功率版专用技术。米勒循环是利用专门设计的低升程进气凸轮轴和VVT技术,使进气门在进气过程中提前关闭,从而实现实际膨胀比大于压缩比的燃烧过程,同时也可以减少泵气损失。

因此,米勒循环可以实现更高的热效率,节省燃料。EA211 1.5Tevo因此可以使用更高的压缩比,米勒循环版压缩比达到12.5。大众EA888Gen3B也采用了类似的米勒循环技术。

米勒循环的另一个优点是可以降低排气温度,这对满足RDE排放非常有利。由于米勒循环的压缩冲程小于作功冲程,所以发动机的热效率更高,排气温度大大降低。

排气温度的降低可以有效避免汽油机大负荷下排气温度保护的富集,从而更容易通过欧6b最新法规对RDE实际道路行驶循环排放的要求。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第8张EA211 1.5T evo发动机采用低升程凸轮轴和VVT技术实现米勒循环。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第9张EA888Gen3B也采用了米勒循环技术。

为了更好的实现米勒循环,EA211 1.5T evo重新设计了气门角度,采用了新的气道设计,实现了更大的滚流,保证了米勒循环下良好的油气混合。

气流分析侧重于优化汽油的早期燃烧和湿壁效应,这是增压直喷发动机燃烧系统最关键的开发内容。稍有不慎就会出现超级爆震和机油增多的问题。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第10张缸内气体流动的分析与优化

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第11张重新设计的空气通道和喷射器位置

米勒循环的缺点是因为进气门提前关闭限制了更大进气量,发动机性能会受到一定程度的限制。因此,需要一些新的技术来补偿米勒循环带来的功率损失。

2.VTG增压器

VTG也是一项致力于低功耗版本的技术。VTG可变涡轮几何可以通过在不同工况下调整涡轮叶片来保持涡轮的高效率(下图显示了如何调整涡轮叶片角度)。

能有效降低油耗,提高增压器的动态响应(下图为增压器响应速度可提高35%),弥补米勒循环带来的功率损失。

EA211 1.5TSI evo是世界上之一台VTG汽油发动机。VTG增压器来自Honeywell Verguet Ritter,配有电子控制执行器。这款VTG增压器是在成熟柴油机的VTG平台上开发的,所以排气温度只能承受880℃。

由于排气温度的限制,VTG版大众EA211 1.5TSI evo的功率受到了限制,只能达到96kw。相反,没有VTG增压器的高功率版本没有这个问题,可以达到110千瓦。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第12张针对这个问题,大众也在做进一步的开发。大众目前正与博世 *** 增压器、博格华纳等公司共同开发耐980℃排气温度的VTG增压器。初步测试已经完成,功率可以提升到118kw。

据说大众还在研发未来能承受1050℃的VTG,这样EA211 1.5TSI evo的功率可以达到130kw左右。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第13张VTG可变涡轮几何的工作原理

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第14张VTG可以使涡轮增压器的响应速度加快35%,有利于减少涡轮迟滞。

3.ACT气缸淬火技术

其实这项技术在国外版EA211 1.4T上早就有配备,在1.4T发动机引入国内的时候,因为成本问题取消了。

大众的ACT气缸灭火技术是在低负荷时关闭2/3的两个气缸,只留下1/4的两个气缸工作,从而达到降低油耗的目的。关闭两个气缸的2/3,不仅是停止喷油和点火,更重要的是关闭两个气缸的2/3的进排气门,这样两个气缸就不会吸入空空气,也不会排出空空气,从而避免泵气损失。

在1.5T发动机上,ACT气缸淬火技术已经成为标配。可以控制ACT在低负荷时停2-3缸,完全关闭2-3缸的进排气门,从而降低油耗。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第15张气缸淬火ACT技术原理

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第16张气缸淬火法的技术工作是关闭两个气缸的2/3

大众的研究结果显示,使用气缸淬火技术可以降低0.4L的油耗,应该很有吸引力。气缸淬火的工作区域主要在低负荷、良好的中低速区域,对于市区日常驾驶油耗非常有帮助。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第17张4.全新的350巴直喷系统。

相比目前EA211 1.4T采用的200bar燃油喷射系统,350bar的最新喷射压力一个循环最多可实现5次喷射,结合精准的短时脉冲控制,喷 *** 度大幅提升。

从而大大减少了颗粒物的排放。能够满足欧6d和国标的排放要求,特别是RDE实际道路行驶排放法规的要求。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第18张5.水冷式中间冷却器

水冷式中冷器的设计已经在大众EA211 1.4T发动机上使用。但在1.5T的最新版本中,水冷中冷器从集成在进气管中调整为单独放置在进气管前。

说明大众的设计会提高中冷器的冷却效率。我理解为同时降低了进气管的材质和制造要求,更有利于降低成本。

6.基于MAP控制的连续变量油泵

与EA211 1.4T目前使用的两级可变油泵相比,新款1.5T evo采用了基于MAP控制的连续可变排量油泵。

这样就可以根据发动机对 *** 和油压的要求来调节机油泵的排量和输出压力。在低速低负荷时,可以用较低的油压来减少摩擦和油耗,在高负荷时,可以用较高的油压来保证 *** 。从而达到减少摩擦阻力和降低油耗的作用。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第19张用于EA211 1.5T evo的连续变量油泵

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第20张变量油泵的结构和原理

7.冷却模块

目前EA211 1.4T采用双温控器结构,可以分别控制气缸体和气缸盖的冷却,但其控制过程是通过机械结构的蜡温控器实现的。

全新EA211 1.5T evo采用ECU电控单元MAP控制的冷却模块,通过ECU控制旋转阀角度,分别控制缸体和缸盖水套的冷却,从而加快暖机速度,降低油耗和排放。

在低负荷下保持高水温,从而减少传热损失,提高热效率。在重负荷下保持相对较低的水温,抑制爆震,提高性能。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第21张8.气缸孔的APS涂层

气缸APS涂层是高功率版本的特殊技术。大众铝缸体上采用APS(大气等离子喷涂)涂层工艺,在缸膛表面形成一层0.3mm的铁合金涂层,替代原来的铁质缸套。

这样可以减轻重量,减少活塞环的摩擦磨损,同时增加散热,降低爆震倾向,提高油品在世界不同地区的适应性。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第22张APS涂层技术示意图

三。降低整车的燃油消耗

我们可以看到EA211 1.5T evo发动机与现款1.4T发动机相比,性能并没有提升,主要目的是降低油耗。那么油耗能降低多少呢?

与1.4T相比,EA211 1.5T evo在中小负荷的某些区域可以降低30%的油耗,在其他区域可以降低10%~15%。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第23张换算成整车,对比大众在欧洲公布的高尔夫油耗数据,EA211 1.5T evo的油耗相比1.4T最多可以降低15%,可以说油耗的降低还是非常明显的。

ea211发动机参数(ea211发动机参数 110kw)  第24张综上所述,大众即将在国内推出的EA211 1.5T evo发动机的开发重点是适应油耗和排放法规的最新要求,提升性能并不是主要目标。

由于中国即将于2020年实施第五阶段油耗法规,国6b法规中的RDE实际道路行驶排放法规将于2023年实施。所以大众推出EA211 1.5T evo可谓恰逢其时。

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