牛逼发动机:EA211

冷却系统的控制逻辑基本延续了EA111发动机的设计,两个节温器分别控制通往缸体和缸盖的两条循环水道,由于缸体和缸盖的温度特性不同(缸体的温度高于缸盖并且升温速度也更快),所以两个节温器的开启温度也不同。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 22:58:28 +0800 CST  
控制缸体水道的节温器开启温度更高,换句话说,缸体的工作温度也会略高,这样有利于降低曲柄连杆机构的内部摩擦。而控制缸盖的内部水道循环的节温器则开启温度略低,缸盖因此可得到更好的冷却,从而能够降低燃烧室内部的温度,对进气以及气缸的工作稳定性都有好处。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 22:58:34 +0800 CST  
节温器及壳体与水泵集成在一起固定在缸体上,水泵由排气凸轮轴带轮通过齿形皮带直接驱动,相比EA111发动机上由发电机皮带驱动的水泵,在空间上则更为紧凑。事实上,原先EA113发动机的水泵也是嵌入缸体的设计,水泵带轮是由正时皮带驱动,但后来这一部分的设计趋势更偏向于外挂形式,主要是可以简化缸体水道的设计,现在EA211在水泵的布置环节基本兼顾了空间布置以及结构优化。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 22:58:42 +0800 CST  
为什么要让水温尽快达到最佳状态?

说了这么多冷却系统的事,但问题是,为什么要让水温尽快达到工作温度呢?大致有三个原因吧。一、就车内驾乘人员而言,在冬天,水温的提升速度决定了暖风的供给速度;二、水温在一定程度上决定了润滑系统的保护效果(确切的说是机油温度,发动机工作产生的热量也会传至机油);三、对尾气排放质量有积极作用。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 22:58:43 +0800 CST  
首先要肯定的是,发动机的工作温度要维持在一定的范围,过低、过高都有不利影响。发动机启动时,发动机电脑(以下简称“ECU”)会依据水温传感器收集信息判断发动机的状态,当温度过低时(例如停放一宿),ECU会采取多喷油的策略,这也是在冷启动后为什么转速略高于常规怠速转速的原因。

水温提升是一方面,另外,三元催化器的温度状态对尾气排放质量也很关键,未来,排放法规会越来越严格,特别是针对冷启动阶段的排放限制,因此,需要让三元催化器尽快发挥作用。而缸盖集成排气歧管的设计则是一举两得,即提高了热效率,又从结构上缩短了废气到三元催化器的距离,热量传递效率更高。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 22:58:59 +0800 CST  
是否需要刻意热车

“热车”时间的缩短意味着油耗及排放压力的减轻,那么,问题来了,启动后到底用不用刻意热车。这是大家一致在讨论的话题,热车到底在热什么?

那些老生常谈的利与弊在这里就不进行赘述了,本着结论先行的原则,我给出的意见是不用刻意热车,别着急,听我把话说完。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 22:59:19 +0800 CST  
首先,启动一瞬间的磨损确实会比发动机正常运转时严重些,启动后,机油泵会建立正常的工作压力,随即油道将机油引至各个摩擦副,如凸轮轴和滚子摇臂、曲轴轴颈和轴瓦之间等等,在低温状态下,机油的流动性会差些,但待其在各个摩擦副间形成油膜后,便可发挥保护作用,这段时间车主可用于做些如安置随身物品、系安全带等上路前的常规准备工作,这个时间足够让润滑系统完成油压建立并形成油膜了。但需要注意的是,在水温表没有上升趋势的情况下,尽量不要急加油,手动挡车辆也要控制换挡转速,毕竟,机油的流动性多少还是会对润滑系统有影响。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 22:59:29 +0800 CST  
涡轮增压器的电控废气阀门被“简化”

好处:减少一个噪音源

涡轮增压系统的整体结构与之前EA111 1.4T发动机基本相同,但一些细节的变化,还是能够看出大众在这类发动机的研发理念的转变
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 22:59:45 +0800 CST  
大众在EA111 1.4T发动机上开始使用水冷式中冷器,并将其集成在进气歧管内,相比使用风冷式中冷器的涡轮增压发动机,无论是在体积方面,还是对进气温度控制方面,水冷式中冷器都有优势。现在很多厂商都在运用水冷中冷器技术,像雷克萨斯NX搭载的2.0T发动机、搭载于奔驰A级AMG的M133 2.0T发动机或者2015款奔驰E级使用的3.0T发动机、宝马V8发动机等等,只不过,在水冷式中冷器的布置上有所不同,像1.4T这种小排量发动机对集成度的诉求就比较强烈。EA211 1.4T将这样的设计延续了下来。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 22:59:54 +0800 CST  
因EA211发动机将排气歧管集成到了缸盖内,所以,涡轮增压器总成的结构也变的简单了,(原先增压器集成了排气歧管)。如果你对之前的EA111 1.4T发动机比较了解,再加之观察够仔细,就会发现另一个细节变化,EA111 1.4T发动机通过内部压力控制环节优化改善了涡轮响应速度,具体方式是将传统的依靠真空控制的超速切断阀升级为控制更直接、精准的电磁阀。不过,在进化到EA211后,1.4T发动机却没有了这个装置。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 23:00:01 +0800 CST  
先来说说那个电磁阀是如何保证动力响应速度的

废气循环电磁阀本身是常闭的状态,也就是说,在不工作的时候,不影响进气管路内的压力环境,例如在加速时(在各个挡位的转速区间内),电磁阀关闭,确保进气压力,而在换挡收油的时候,这里需要注意的是收油的动作,更准确的说是节气门关闭的时候,当节气门关闭时,此时涡轮叶片转速仍处在与发动机转速相匹配的状态,这就会导致涡轮增压器到节气门这段气道内的压力骤升,升高的压力会反作用于涡轮叶片并使其转速降低,如果不对这一现象进行干预,驾驶员再一次踩下油门踏板或变速箱完成升挡后,涡轮增压器显然并不能即时建立足够的进气压力,最终造成加速响应慢的现象。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 23:00:07 +0800 CST  
提到的这个电磁阀就是用于管理这一阶段进气压力的,当节气门关闭时,电磁阀打开,于是气道便形成了“短路”的效果,增压后的空气从高压端顺着电磁阀开启的方向进入低压端并在此循环至涡轮叶片,经过这样的引导,涡轮叶片的转速就不会有过大幅度的变化了,也就保证了动力响应速度。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 23:00:09 +0800 CST  
EA211 1.4T发动机取消了这个电磁阀,难道大众工程师就不考虑加速响应的问题了吗?

就这个问题,我给博格华纳的工程师发了邮件询问缘由,得到的信息是,它们供给大众用于EA211 1.4T发动机的涡轮增压器确实取消的了电动废气阀门,至于加速响应的问题,则是由大众进行软件标定实现的,最终得到的涡轮叶片的响应效果与之前基本相同。如果用惯性思维想这个问题,成本或许会是大多数人给出的结论。真的是成本所致吗?
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 23:00:21 +0800 CST  
在大众工程师看来,一些原先要依靠硬件实现的功能现在通过软件标定达到目的也是一种进步,而省去这个部件的根本原因则是开发初期对发动机NVH特性设定的苛刻目标。研发测试阶段发现,在电磁阀打开时,内部气流的流动会发出声响(车内驾乘人员在主观上很难感受到),如果把这个部件省去即可减少一个声源,其实,前面提到的配气正时系统由原先链条改为皮带也是被NVH目标所驱使的。谁能想到,这个“减配”的背后隐藏着的是大众发动机开发团队的严谨与偏执,就在别人还在为功能而设计的时候,大众已经把眼光瞄向了更高的层面。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 23:00:21 +0800 CST  
其他方面

◆ 燃油系统采用缸内直喷技术

在此前的发动机文章中,有关燃油系统的信息我们都会赋予其很高的权重地位并花较多的篇幅去介绍,但这次EA211发动机的文章有所不同,因为相比上文中提到的那些变化,缸内直喷技术显然没有太多亮点来介绍给大家。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 23:00:33 +0800 CST  
即便没有像第三代EA888那样采用复合喷射的技术,但在细节的布置上仍旧值得一提,高压泵的布置继续贯彻发动机紧凑化和小型化的理念,由原先顶置的布置改为侧置,以此更为充分的利用发动机自身的空间。

● EA211的未来

◆ 会不会有双增压版本

我第一个关注的问题是EA211 1.4T还会不会推出原先获奖无数的EA111 双增压版(机械增压+涡轮增压)1.4T发动机了。这个问题可能也在困扰着大众的决策层,原因或许你们也能猜得出来,双增压发动机的动力确实有优势,但由于全球的使用环境不同,而这台发动机对油品以及客观因素又比较敏感,所以曾经爆发过一次质量危机,之后大众对相关批次的车型做了软件修正,才避免扩大此事的影响。所以,这次EA211 1.4T会不会有双增压版本,现在不好说。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 23:00:43 +0800 CST  
除了现阶段你能在1.4T发动机上看到的技术外,在EA211技术架构中还有一项名为ACT主动气缸管理的技术,也就是我们常说的闭缸技术,具体实现方式其实算是EA888发动机上所用的AVS(可变气门升程)结构的变种,只不过是将带有角度的凸轮改成了零角度凸轮,这样在切换至这个凸轮时,所对应的气门无法完成开启动作,供油系统也停止对该气缸喷油。以此达到省油目的。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 23:00:51 +0800 CST  
米勒循环

当然,ACT系统的零角度凸轮也可能换成带有角度的凸轮,但其作用有别于现在已投入使用的AVS技术,AVS用于排气侧,主要是改善涡轮的响应,而把这个结构装在进气侧时,在硬件上,就充分的具备了可改变工作状态的能力,米勒循环就是实现的一种结果。这也是为了优化尾气排放而储备的技术。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 23:00:51 +0800 CST  
EA211发动机在有些技术方面确实颠覆了我们对发动机的认知,例如,齿形皮带“回归”配气正时系统以及电控废气阀门被“简化”就是很好的例子,为获得更好的NVH特性,正时链条被免维护且静音效果更好的齿形皮带代替,为了减少一个噪音源,省去了电控废气阀门进而通过软件的标定解决了动力响应的问题。
楼主 蓦守楠珊2018  发布于 2018-11-19 23:01:04 +0800 CST  

楼主:蓦守楠珊2018

字数:8141

发表时间:2018-11-15 00:08:05 +0800 CST

更新时间:2020-01-06 21:43:08 +0800 CST

评论数:97条评论

帖子来源:天涯  访问原帖

 

热门帖子

随机列表

大家在看