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大衆ea211發動機:大衆ea211發動機1.6

我來分享一下大衆國內最新狀態的EA211的1.4T和1.5L自然吸氣發動機的相關技術,分析一下可靠性的差異大衆ea211發動機。

大衆ea211發動機:大衆ea211發動機1.6

大衆的小排量渦輪增壓直噴發動機最早開始于EA111系列,發展到現在已經到了第叁代EA211 1.5Evo版本,但是最新的EA211 1.5Evo並未引進國內,國內銷售的還是EA211的1.4T以及2017年上市的1.5L自然吸氣發動機(以替換原來的1.6L自吸),還有1.2T。EA211系列裏面還有一個1.0的叁缸發動機,分爲自吸和增壓直噴兩個版本,不過叁缸機也沒有引入國內生産。圖1

大衆ea211發動機:大衆ea211發動機1.6

大致背景情況介紹完了,下面主要說一下1.4T和1.5L自然吸氣發動機的情況:

大衆ea211發動機:大衆ea211發動機1.6

一、1.4T發動機

大衆ea211發動機:大衆ea211發動機1.6

相比最早的EA111系列1.4T發動機, EA211平台發動機采用了模塊化的設計,同時進一步提升了性能,降低了油耗,同時采用了更多輕量化和降摩擦的技術,大衆公布的信息顯示油耗比EA111降低了大約8%以上(圖3大衆聲稱CO2排放降低8g,換算過來應該超過8%)。EA211 1.4T發動機主要的技術如下:

大衆ea211發動機:大衆ea211發動機1.6

1.MQB平台的模塊化的設計

大衆ea211發動機:大衆ea211發動機1.6

基于大衆MQB平台對發動機模塊化安裝位置的要求。EA211的進排氣方向調整成EA888一致,把進排氣從原來的前排後進變成了前進後排。發動機的安裝角度和姿態也進行了調整。圖2

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2.鋁缸體設計

大衆ea211發動機:大衆ea211發動機1.6

第一代的EA111是采用鐵缸體的,大衆在EA211設計時采用了鋁缸體,主要是爲了減輕重量,缸體重量比EA111的鑄鐵缸體降低了16公斤。從可靠性和耐用性上來看,我認爲鐵缸體更有優勢,不過鋁缸體技術目前也很成熟了,EA211的鋁缸體目前也沒有什麽負面反饋,應該這個更改從可靠性和減重方面還是成功的。(圖4)

大衆ea211發動機:大衆ea211發動機1.6

3.全新開發的燃燒系統和直噴系統

采用了高滾流的燃燒系統,強調低速性能和油耗。開發了200bar的高壓噴射系統,重新設計優化了噴射油束,降低了直噴油束濕壁效應,改善排放的同時降低了機油稀釋。所以,基本上EA211 1.4T是沒有機油增多的問題的。(圖6)

4.集成在缸蓋上的排氣管

這種設計可以降低排溫,加快發動機暖機,有利于排放和降低油耗。這種設計同時使得增壓器的結構非常簡單,對于增壓器的密封和散熱都有很大的好處,可以說是非常可靠的設計,目前新的小排量增壓發動機幾乎都采用了這一設計。

5.長壽命正時皮帶

EA211系列爲了降低噪聲和油耗把EA111的鏈條傳動改爲長壽命的正時皮帶,9萬公裏檢查,理論上可以和發動機等壽命。但是和鏈條比起來,皮帶畢竟還是存在壽命問題,因此,雖然大衆說是長壽命皮帶,但是超過9萬公裏後還是要加強檢查,早點更換更放心。(圖5)

6.罩蓋一體式的凸輪軸

這是大衆獨有的設計,凸輪軸的凸桃在裝配線上等凸輪軸棒芯安裝到罩蓋上以後才焊接到凸輪軸上。這一設計目的是可以保證凸輪軸軸承的直徑盡量小,以降低摩擦。但是也帶來一個問題,就是一旦凸輪軸需要更換或維修的話根本無法從罩蓋上拆下來。不過目前來看,大衆的設計還算可靠。

7.可變機油泵

早期的EA211采用的是不可變機油泵,目前的1.4T升級了了兩級可變機油泵,可以根據發動機的需求在低轉速低負荷時降低機油壓力來減小阻力,降低油耗。這個機油泵是在油底殼中安裝由鏈條驅動的。機油泵的結構相對比較簡單。

8.凸輪軸後端驅動的水泵

EA211系列的水泵都是在凸輪軸後端由一根小皮帶驅動的,水泵殼體上同時集成了雙節溫器,可以分別控制缸體和缸蓋的水套水流動,以加快暖機過程降低油耗。

二、1.5L自吸發動機

大衆在2017年上市了EA211 1.5自吸發動機(圖7),用來替換原來的EA211 1.6和1.4自吸發動機。這次替換主要是基于以下的考慮:

1.降低消費稅

中國的消費稅是以1.5L爲分界線的,超過1.5L排量需要多交車價2%的消費稅,這對于整車廠來說是非常大的一筆成本了。因此,大家逐漸都不用1.6改用1.5了,大衆也跟隨了這一腳步。

2.和1.4T進一步共用模塊化設計

大衆1.5自吸發動機的缸徑從原來1.6的76.5mm修改成了和1.4T一樣的74.5mm.這樣就完全和1.4T模塊化了。

3.重新開發了燃燒系統,包括氣道,氣門,PFI氣道噴射噴油器等,同時將1.6原來的單進氣VVT升級到了進排氣雙VVT。排放升級,適應國6的要求,同時也降低了油耗。(圖8)

4.大衆爲1.5自吸發動機開發了前端驅動的連續可變機油泵,可以實現機油壓力的連續調節,進一步降低油耗。這一點比1.4T還要先進,1.4T還要等到後續版本或者1.5evo引進的時候才能采用。但是連續可變機油泵結構比較複雜,容易有噪聲問題,還需要市場充分驗證。(圖9)

5.增加了機油冷卻噴嘴和機油冷卻器

1.5自吸發動機增加了機油冷卻噴嘴和機油冷卻器,這是一般只有增壓發動機會用到配置。大衆的主要目的是降低活塞溫度,減少爆震風險,提升性能和可靠性。

以上信息供大家參考,歡迎討論。對發動機感興趣的朋友可以關注我,每周會發布原創的發動機技術和産業的專業解讀,謝謝支持!