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群众最新EA211发动机中文网络翔实解读

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来历:驾仕派  时刻:2019-06-17 09:45  修改:王猛  

    布景:EA211evo年代的MQB

    好像MQB渠道现已把舞台中心的方位让给了大趋势MEB,“动力途径、减碳需求、拆油门”使得有些后知后觉的群众完全觉悟,德味十足的“das Auto”早就变成了世界范儿的“just electric”,尽管后者看起来和前者相同偏执自傲。无论如何2016年巴黎车展露脸的ID.概念车在三年后现已快速开展成为4款车型序列,一周前首款车型ID3现已在德国开端了预售,群众是不是真的有“das Auto”说得那么好不知道,可是“just electric”这条路看来是要走到黑了。

    以至于高尔夫都变得不那么重要了。

从规划都有些英豪暮年的感觉

    好像只要在群众财政那里高尔夫仍然仍是重要的。究竟它担负了一家巨型企业转型电动车的巨大开支,没有钱,监事长想要的都只能是想要的。所以群众工程师有必要要有确保成功的技能战略,还要尽量削减本钱为大趋势退让,其主要的战略包含:

    前进内燃机本身的热功率;

    动力体系电气化;

    前进传动体系的功率。

    第一步,更新2011年问世的动力体系柱石——EA211发动机,推出新一代产品EA211evo。evo机型的晋级切换进程分为两个阶段:第一步现有产品切换evo根底机型,应对欧盟6c/6d排放法规;第二步未来产品直接调配48伏mHEV机型,应对三年后的欧盟7排放法规。至于前进传动体系功率,现在DQ200系列后续机型DQ210仍是“一片云”,现有的DQ400看似还能支撑一段时刻,假以时日DQ381系列驳接P2方位电机或许用DQ200系列调配P4方位电机也绝无问题——开发一台10前速DSG还不如开发一台功率更高的电机。

    还有一个不能疏忽的战略是把天然气车TGI的销量搞上去。不论你喜爱不喜爱,CNG作为燃料具有天然的低碳光环。

    EA211evo机型的国产化现在在推进进程中。现已投产的是1.5升天然进气MPI机型,装备相对简略;增压机型进展靠后,但或许不会呈现太多针对国产化的改动,所以咱们以现有的欧洲EA211evo根底机型为例介绍下这台柱石机型。

    模块化

    EA211evo机型的动力目标与之前的EA211系列差异不大,依照功率分为高(110kW)低(96kW)两种版别。机械结构规划仍然是模块化思路,两台机型的根底规划相同,只在装备、工艺以及后装组件稍有不同,以构成差异。EA211evo也会是群众集团拓宽品种最为丰厚的全球机型,“丢掉”一个缸的1.0升三缸机替代短冲程的1.2升四缸机,习惯48V mHEV(或许也包含12V mHEV)、天然气、生物燃料,还要有供应GTE车型的高压PHEV机型(光滑、冷却系的额定要求)。

    两代产品几个机型的部分信息比照如下:

    EA211evo的缸体尺度与EA211相似,缸径与缸间隔不变,因而关于机舱安置不存在过多新要求。不同的是evo机型冲程变长,曲轴以及轴承、下缸体发生了改动;合作焚烧进程、整机光滑和冷却系的优化,缸盖发生了较大改动;后装零件比方水泵、涡轮、发电机之类零件也有不同程度的规划变更。

    机舱内可见区域的结构因为进气管路的不同规划构成不同,EA211 1.4TSI机型标志性的进气道共振腔消失。进气通路的尺度以及中冷器的尺度、方位在evo机型上发生了改动。中冷器被放置在节气门前而非之后,所以具有更大的体积,冷却才能更强,进气温度更低,焚烧功率更高。

    EA211为代表的小排量增压机型能够说是NEFZ循环的产品,可是在WLTP循环较高的负载、频频并且剧烈的负载改动面前节油趋势现已不再显着,反而会在低速扭矩需求这一舒适性目标呈现约束。因而才有“Rightsizing”一说,一方面下降发动机的转速,拉长传动系的传动比规模,依托变速器将发动机的工况面向低速、高负荷,从而完成更为广大的经济工况区域。另一方面则是依托可变焚烧进程规划推进拓宽发动机的工况特性,比方气门正时、升程调理、可变进气歧管长度、可变截面的涡轮增压器这类设备,掩盖高负载需求。

    当然也要考虑传统的机械冲突问题,比方两种机型的活塞销座原料均采用了diamond-like-carbon碳涂层,曲轴与轴承座冲突面采用了聚合物涂层。缸压较高的高功率机型在铸铝缸体缸壁的原料上挑选了不同原料,运用了等离子涂层以减小缸壁冲突的冲突系数。

    接下来针对evo机型新的几个亮点功用,比方CoD闭缸功用、350bar喷油体系、来自群众自家机皇EA888的“Drehschieber”水温操控体系别离进行叙说。在最终简略谈谈evo机型的实践领会。

    Cylinder on Demand闭缸功用

    闭缸功用能够看做是动态“Downsizing”。在满意必定条件(转速、负载、车速、水温等)的情况下CoD体系能够经过作动推销选取不同的凸轮轴升程概括,中心两缸各自从上一次的排气冲程后依次关闭排气以及进气气门,完成闭缸。此刻负载转移至剩下两个工作气缸,从而前进了工作气缸的负载,操控了热丢失。而进气歧管中的气流冲击则起到促进其他工作气缸的充气的作用,以此减小了泵气丢失。

    群众算是闭缸技能的坚决支持者之一,从W12到V8再到V6直至EA211系列的四缸机都可见其身影。官方数据称此功用能够在NEDC测验工况循环下节约油耗0.4升/百公里,可是德国交通关于功率的需求较大,实践领会CoD机型的节油才能并不显着。

    EcoCoasting熄火滑行功用

    双聚散变速器的空挡滑行功用是经过减小车辆滑行阻力来下降油耗的简略方案。能下降多少油耗不说,群众一些车型的功用设定做得过分急进,比方发动机低水温、无暖风的情况下脱离油门踏板变速器也会接入空挡滑行状况。也不考虑路况以及车速,比方城市工况,在紧随其后的制动进程立刻接入挡位。好在一切车型都有关闭这一功用的选项,供应了挑选的地步。

    现在更近一步,EA211evo低功率发动机与DQ200-7F变速器组成的动力体系完成了熄火滑行功用。发动机熄火与焚烧发动的进程会对整车电网带来极大的负载冲击,理论上存在供能不足以及再发动时呼应性的危险,所以熄火滑行这一功用一直以来都是48伏mHEV车型的装备。这个EcoCoasting熄火滑行功用像是未来mHEV技能的一个先导,也只用于着重理能的BlueMotion车型(调配低阻力车轮以及空气动力学套件)。

将空挡滑行功用拓宽为了熄火滑行

    考虑到WLTP工况中制动-加快循环较为剧烈,滑行工况频率高且间隔长,EcoCoasting这种功用或许会带来必定的油耗奉献。

NEDC与WLTP工况中熄火滑行-48伏体系Boosting工况的累计时刻比照

    350bar+GPF

    欧盟6c及RDE测验工况的引进使得汽油机尾气中的微粒数量限值变得较为严苛——数量下降了10倍,因而对现有机型的改造与适配提出了较高要求。EA211evo给出的改善方案是前进燃油供应体系的工作压力以及加装GPF汽油机尾气微粒捕捉器。

    现有EA211机型高压供油体系的工作压力大约在140~200bar之间,evo机型则采用了最大压力能够到达350bar的高压油轨体系。缸内喷嘴的开孔数量也变为5个,压力前进而喷油孔半径减小,意味着油束的穿透力增强、油粒的直径减小、雾化作用更充沛、合作缸内工质的运动能够完成较为杂乱的焚烧工况,削减了焚烧后的微粒数量。此外供油体系还能够完成屡次喷发,能够对低负载工况下的供油量进行准确操控。

EA211evo喷油嘴方位&缸内APS涂层

    B-Cycle仍是米勒循环?

    以EA211为代表的小排量化机型在高紧缩比、高进气压力的条件下面对工质焚烧的稳定性和经济性问题,逐步到达这一规划减耗的边界条件。为了进一步前进焚烧功率,evo机型采用了相似EA888 Gen 3B机型上的“米勒循环”,即经过进气门提前关闭缩短紧缩行程,工质在紧缩行程中充沛混合的一起到达较低的温度,以此前进焚烧时的稳定性和功率。

进排气双VVT+米勒循环

    VTG

    但米勒循环有一个低转速时扭矩输出的问题,从而带来发动机呼应的问题,其实不必定是涡轮增压器“Turbo-lag”的锅,但能够经过VTG(Variable Turbocharger Geometry=可变叶片视点增压器)批改这一问题。

EA211evo VTG

    VTG最大的特性是它的工况不再固定,能够随发动机的负载改动驱动涡轮叶片的排气气流视点和速度、能够接受更高的排温且能够替代旁通途径,在工作功率上具有显着的优势。

    Drehschieber

    两款EA211evo机型悉数采用了“Drehschieber”冷却系通路操控器,这一规划来自EA888 Gen3机型。简略来说它便是一个坐落变排量水泵后边、依照冷却液温度可变操控形式的多同路开关阀门。它能够操控发动机缸盖/缸体冷却循环、散热器循环以及空调热交换循环通路的开闭,即能够依照当时冷却液的温度以及各部件的热负荷做出供应分配。比方在冷发动后能够完成缸盖-缸体冷却液的阻滞,发动机的冷却液不切入整个循环,将发动机的热量将部用于这一关闭区域的冷却液加热。

“Drehschieber”总成中心的部分是两个黑色的“滚动阀”

冬天冷发动水温状况

    未来与12伏/48伏体系的匹配

    mHEV架构将会是EA211evo重要的元素。从群众现已宣布的信息来看,高尔夫8调配了48伏mHEV体系,猜想未来还会有12伏体系变种调配入门级车型。

mHEV体系的主要成分

    从结构来看,12伏与48伏体系之间并没有本质上的差异:锂电池、DC/DC直流转换器(48/12V)、大功率发电机/起动机。12伏体系更像是48伏体系的简配,相似奥迪的解决方案,如果在没有电动增压器或许电子平衡杆等此类大功率用电设备、舒适性设备耗能有限的情况下,12伏体系好像是更具性价比的挑选。

高尔夫8 mHEV结构暗示

    48伏mHEV体系运用一个250Wh容积的锂电池,电池坐落前排右侧地板下方而非后备箱中,左边则是DC/DC转换器。48伏起动机/发电机则坐落传统起动机的方位,经过皮带经由张紧轮与空调紧缩机、曲轴相连。起动机/发电机的最大功率为12kW,用于发动机发动、能量收回以及Boost功用。为了应对冷发动,传统的12伏起动机仍然存在。

12伏发动电机与48伏发动电机关于发动发动机的功能比照

    总结:

    EA211evo更像是前代机型小本钱晋级。尽管引进了米勒循环、VTG、Drehschieber这类装备,整机功能的前进有限。mHEV体系才是MQB渠道下一阶段的重头戏,包含P2(电动化DSG)以及P4方位电机混合动力体系。再加上通讯以及文娱设备的晋级、驾驭辅佐体系的前进,MQB渠道好像还具有不错的竞争力。

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