革新為節能 解析新款EA211 1.2T發動機
大眾四缸發動機系列有兩位將軍,大家可能都很熟悉。EA888渦輪增壓發動機是1.8升和2.0升排量的主機,而排量較小的EA211是目前最受歡迎的1.4升。它還衍生出1.2升和1.5升排量的渦輪增壓發動機和1.0升和1.6升的自吸發動機。EA211的1.5T版本于2021年在維也納車展上首次發布。未來將取代1.4T成為大眾全新的主力車型。我們今天介紹的1.2T版本對我們來說并不陌生,因為它之前已經搭載在很多大眾車型上。
但是,隨著大眾和斯柯達品牌越來越多的換代車型都建立在全新的MQB平臺上,這款“有些年頭”的EA211需要及時做出一些改變,以滿足日益嚴苛的油耗要求,所以我們今天來到上汽大眾發動機測試中心,看看這款改進后的“新”發動機究竟有哪些值得探索的地方。
●未來1.2t的排量水平會成為主流嗎?我覺得很有可能。
文章開頭,我們提到EA211系列有1.2升、1.4升、1.5升三個排量級別。乍一看,這個小家族的成員還真不少,但你可能不知道,去年推出的1.5T產品其實是目前1.4T產品的替代品。這款全新車型可謂是大眾品牌在冉冉的“明星”產品。配備了眾多業內領先的渦輪增壓汽油機技術配置,包括12.5:1的高壓縮比、可變幾何渦輪、噴射壓力350bar的燃油噴嘴、米勒循環等。更多信息請點擊這里了解詳情,這里就不多說了。
1.2T怎么樣?其實這種排量級渦輪增壓發動機很早就出現了。早在EA111時代,大眾就在海外市場推出了1.2升三缸車型。進入EA211時代后,1.2T車型一直存在,但相比1.6L和1.4TSI的主流動力系統,1.2T似乎并沒有受到太多的關注。
然而,隨著油耗標準的日益嚴格,原始設備制造商也在絞盡腦汁,試圖將傳統內燃機的潛力推向極限。除了混合動力等新技術,減少排放也是降低油耗的更簡單方法之一。其實放眼其他品牌,國產1.2T車型越來越多。除了大眾之外,DS 4S(查成交價|參配|優惠政策)、標致2008(查成交價|參配|優惠政策)、卡羅拉(查成交價|參配|優惠政策)、雷凌(查成交價|參配|優惠政策)也相繼推出了1.2T車型,未來1.2T排量級的競爭會越來越激烈。
●哪款車會先搭載全新的EA211發動機?奧克塔維亞旅行車將是第一輛。
在回答這個問題之前,我們先來看看舊的EA211發動機的現有型號。目前一汽-大眾的5款車,分別是SAIC-大眾的高爾夫、高爾夫呂佳、速騰(查成交價|參配|優惠政策)、郎朗、朗逸(查成交價|參配|優惠政策),均搭載1.2T發動機,均為180TSI。至于新車型,上汽大眾表示,目前搭載的第一款車型是奧克塔維亞旅行車,新車預計將于8月中旬正式上市,其中1.2T車型的尾標為TSI230,之后將有越來越多的大眾和斯柯達品牌車型搭載新發動機。
●新舊發動機數據有什么區別?動力略有提升,依然匹配7DSG變速箱。
將數字從180升級到230。這個暗示還不夠明顯嗎?新發動機的動力性能會略有提升。原廠1.2T發動機的最大功率和峰值扭矩分別為110馬力和200牛·米。工程師表示,新發動機有望將最大功率提升至85 kW,但峰值扭矩尚未披露。與新發動機匹配的仍然是代號為DQ200的7速干式雙離合變速箱。
●新機介紹:延續了EA211的布局,水平直列四缸的布局采用全鋁材質。
全新EA211發動機依然貫徹大眾發動機輕量化、模塊化、平臺化的設計思路,便于其適應在MQB平臺上打造的各種車型。新發動機采用進氣側在前、排氣側在后、渦輪在后的布局,與舊發動機相同。橫向放置的發動機氣缸并不垂直于地面,而是略微向后傾斜12度,這樣既能在一定程度上降低車輛重心,又能降低發動機的縱向振動。
與其他品牌的1.2T發動機采用更多的三缸結構不同,EA211仍然采用直列四缸結構,與三缸相比,四缸發動機具有更好的平順性控制。發動機全鋁,連油底殼都是鋁合金的。根據海外資料顯示,這款車型的總重量只有97公斤,比EA211的1.4T發動機要輕很多。
四缸結構/重量比1.4T更輕●氣缸和曲軸活塞:氣缸直徑變小,活塞和曲軸重量比1.4T輕
氣缸體由鋁合金制成。為了保證燃燒室能夠承受極高的溫度,鑄鐵氣缸套被塞到氣缸中。這種傳統工藝具有技術成熟、可靠性高的優點,但與新型隔熱涂層工藝相比,氣缸套在散熱方面的性能稍遜一籌。
1.2T發動機的缸徑和沖程分別為71毫米×75.6毫米。與1.4T相比,雖然缸徑更小,但活塞和連桿組件完全不同。1.2T發動機采用更輕的活塞和連桿,工程師透露,只有活塞和連桿才能減輕30%的重量。曲軸呢?曲軸采用了4重塊的設計,1.4T發動機的曲軸也采用了這種設計,但1.2T曲軸的體積更小,也能比1.4T減輕20%的重量。
●配備電控渦輪排氣閥和一體化缸蓋:體積更小,熱管理效果更好。
渦輪增壓器由博世馬勒提供,體積小。與傳統汽輪機不同的是,新型汽輪機首次配備了電控汽輪機泄壓閥技術,其優點是能夠更精確地控制汽輪機的響應時間。由于一體化的缸蓋設計,像香蕉一樣的排氣歧管“消失”了,整機集成到鋁制缸蓋后體積變小。此外,一體化缸蓋的另一個優點是發動機熱管理效果更好,發動機水溫可以更快達到工作溫度。
●機油泵由原來的兩級變排量變為無級變排量:進一步節省發動機動力損失。
新舊發動機在潤滑系統上最大的變化在于油泵結構的改進,由原來的兩級變排量升級為現在的無級調節,供油壓力可根據發動機實時轉速進行調節。與之前“多供油少供油”的兩檔相比,新設計可以進一步節省發動機動力損失。
●高壓噴油系統及適用油品:結構與1.4T相同,最大噴油壓力200bar。
新款1.2T發動機僅采用缸內直噴技術,燃油噴射系統的結構與1.4T發動機完全相同。雖然沒有像EA888那樣的歧管+缸內直噴系統,但我們可以看到這種直噴系統仍然是由高壓油泵、燃油軌和噴油器組成,噴油器的噴射壓力在200bar左右。
需要注意的是,雖然發動機出廠前會進行一系列測試,發現1.2T發動機“喝”92號汽油基本無關緊要,考慮到不同地區油品質量參差不齊,可能無法滿足發動機的需求,所以官方還是建議EA211的所有用戶在日常使用中盡量使用95號及以上的汽油。
冷卻系統全部采用液冷技術●冷卻系統:全面采用液冷技術,入口溫度控制更穩定,熱效率更高。
從老款EA211開始,發動機進入了全方位的“液冷”時代,進入曲軸的機油和空氣體都是通過防凍液進行冷卻。你知道常溫空氣體通過汽輪機進口側后的溫度有多高嗎?正如剛才所說,汽輪機排汽側的最高溫度可達950℃,經汽輪機增壓后,進汽側的溫度會瞬間從常溫上升到140-150℃。空氣體溫度越高,體積越大,密度越小。為了提高空氣體的密度和含氧量,除了風碰撞外,使用穩定在85℃的防凍液降溫也是不錯的方法。而且,使用防凍液降溫的優點是溫度更容易控制,入口溫度控制更穩定,熱效率更高。
中冷器集成在進氣歧管內,通過散熱器實現空氣體與防凍液之間的熱交換,起到冷卻的作用;機油冷卻器位于進氣歧管下方,四個孔分別是防凍液和機油的進出口,通過密集的金屬管也實現了熱交換。
●一體式氣缸蓋和氣門室蓋:高度集成縮小了體積,減輕了重量。
高集成度也是EA211的特點之一。氣缸蓋和氣門室蓋均為鋁合金材質,其中氣門室蓋集成了進排氣凸輪軸,而氣缸蓋集成了排氣歧管,減少了發動機體積。此外,一體化的缸蓋設計也有利于發動機的熱管理。車輛冷啟動后,水溫上升較快,較早達到最高工作溫度。目前,越來越多的廠家開始采用一體化缸蓋設計。
●可變氣門正時技術:進氣門和排氣門配備正時技術。
可變氣門正時技術也是以前的功能。頂部的兩個電磁閥控制進氣和排氣側的油道,以驅動凸輪軸調整器提前或推遲打開和關閉氣門。1.2T進排氣門的正時調整范圍與1.4T基本相同,進排氣側的調整范圍分別為50°曲柄角和40°曲柄角。至于可變氣門升程...只配備了更高級別的EA888。
●為什么要用同步帶?靜音、成本和免維護都有優勢。
用了很長時間,正時皮帶才逐漸被正時鏈條取代,然后重新回到我們的視線。早些年,皮帶被鏈條代替,因為皮帶有一定的壽命。幾年后,總是需要檢查是否有老化或是否需要更換。相比之下,后來推出的鏈條之所以受歡迎,是因為它可以在整個生命周期內免維護。
后來隨著皮帶技術的發展,當齒形帶可以免維護時,正時鏈條的一些問題就凸顯出來了,尤其是鏈條在運行過程中直接與齒輪嚙合產生的連續高頻“咔嚓咔嚓”聲更是難以解決,而皮帶則可以很好的控制靜音。
●曲軸箱通風和機器濾清器位置:油氣分離器直接安裝在氣缸體上,機器濾清器集成在油底殼上。
用于曲軸通風的油氣分離器位于進氣歧管和油冷卻器下方,EA211僅采用迷宮式分離結構。分離器分為粗分離和細分離。分離出來的大小油滴會回到油底殼參與下一步的潤滑工作,而氣體會通過分離器頂部的管道進入進氣歧管,最后進入氣缸燒掉。分離器只能盡可能避免油氣送入進氣歧管,但不能完全隔離油氣。
●文章摘要:
從結構上看,新款1.2T EA211發動機的整體結構與老款1.4T發動機基本相同,直列四缸全鋁缸體、一體式缸蓋甚至曲軸箱通風都是一模一樣的,似乎也沒什么新意。但是,由于排量畢竟減少了0.2升,一些零部件也做了適應性的改變,體積變小了,重量自然減輕了。比如微型曲軸和活塞連桿就是最典型的例子。此外,新發動機還對渦輪和油泵進行了相應的改進。通過電信號,電腦可以更精確地調節所有部件,隨時保證最佳狀態,目的只有一個:降低油耗。
斯柯達奧克塔維亞旅行車有望成為首款搭載全新1.2T發動機的車型,預計將于今年8月22日正式上市。根據之前發布的消息,1.2T車型價格區間在13-19萬元之間,價格誠意十足。1.2T發動機憑借小排量和多項改進技術,對油耗表現充滿信心,但具體表現還是需要通過實際測試才能得知。
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