一刀说|大众最新EA2111.5Tevo发动机新技术

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据大众汽车最近宣布,欧洲最新的EA21115Tevo发动机将取代目前的14T发动机,并将很快在韩国推出。


大众汽车的EA21114T发动机可以说是非常成功,在国内广泛匹配大众、斯柯达、奥迪品牌车型,那么新款EA21115Tevo发动机搭载了哪些新技术呢?我们一起来看看


一、EA21115T发动机背景介绍


1.EA211的历史


2016年,大众在欧洲正式推出EA211的升级版EA21115TEvo。


它是EA211的第二代产品,如果算上现有的EA111,则是大众小排量涡轮增压直喷发动机的第三代产品。


2.EA211evo减少了发动机类型数量。


考虑到模块化的需要,大众计划从EA211Evo开始,逐步将EA211发动机的数量减少到总共7台,其中包括4台自吸发动机和3台增压发动机,未来减少到4台。


3.满足未来的监管要求


EA21115Tevo技术升级的主要方向是满足2020年后的欧洲CO2法规和排放法规。


具体来说,它可以进一步降低油耗,满足欧洲95g二氧化碳排放法规要求,同时还满足欧6d排放和RDE真实驾驶排放要求。该发动机有高功率和低功率版本可供选择。


EA21115Tevo高功率版和低功率版的区别


大功率110kw无米勒循环和VTG增压器。它采用常规废气门增压器,缸膛采用APS大气等离子喷射工艺,压缩比为105。性能与目前国产的14T相同,没有改进。


低功率96kw配备了米勒循环和VGT增压器两项先进技术,压缩比可达125。


4.考虑不同的燃料类型和混合动力要求。


开发EA211evo系列发动机时,充分考虑了不同燃料类型的要求,同时开发了CNG版本和乙醇汽油版本。还考虑了混合动力汽车(包括混合动力汽车和插电式混合动力汽车)的需求。


EA211evo系列发动机在开发过程中考虑了许多应用因素。


EA21115TevoCNG版示意图,可以看到CNG喷嘴。


2、EA21115Tevo采用的新技术


1.米勒循环


该技术是低功率版本米勒循环独有的。米勒循环采用专门设计的低升程进气凸轮轴和VVT技术,在进气过程中提前关闭进气门,实现实际膨胀比大于压缩比的燃烧过程,同时也减少了泵气损失。


因此,米勒循环可以获得更高的热效率,提高燃油效率。因此,EA21115Tevo可以使用更高的压缩比,而米勒循环版本达到了125的压缩比。大众汽车的EAGen3B也采用了类似的米勒循环技术。


米勒循环的另一个优点是它允许较低的排气温度,这对于满足RDE排放非常有利。米勒循环的压缩冲程比做功冲程小,提高了发动机的热效率,显着降低了排气温度。


降低排气温度,有效避免汽油机高负荷时增加排气温度保护,更容易通过最新欧洲Euro6b法规对RDE真实道路行驶循环排放要求。


EA21115Tevo发动机采用低升程凸轮轴和VVT技术来实现米勒循环。


EAGen3B还采用米勒循环技术。


为了更好地实现米勒循环,EA21115Tevo重新设计了气门角度,采用新的气道设计,以实现更大的旋转流量,确保米勒循环中良好的油气混合。


气流分析的重点是优化汽油的预燃和壁润湿效应,这是增压直喷发动机燃烧系统中最重要的发展,稍有不慎就会导致超级爆震和积油等题。


气缸内气体流动分析与优化


重新设计的空气通道和喷油器位置


米勒循环的缺点是进气门过早关闭,了最大进气量,了发动机性能。因此,需要一些新技术来补偿米勒循环造成的功率损失。


2.VTG增压器


VTG也是低功耗版本独有的技术。VTG可变截面涡轮增压器可以通过在不同工况下调节涡轮叶片来保持涡轮的高效率。


这样可以有效降低油耗,提高增压器的动态响应,同时补偿米勒循环带来的功率损失。


EA21115TSIevo是全首款量产VTG汽油发动机。VTG增压器来自霍尼韦尔盖勒特,配有电子控制执行器。这款VTG增压器是在成熟柴油机的VTG上开发的,因此只能承受880的排气温度。


由于排气温度,大众EA21115TSIevoVTG版的功率有限,只能达到96kw。相反,不带VTG增压器的高输出版本就不存在这个题,可以达到110kw。


大众汽车也在进行额外的开发来解决这一题,目前大众汽车正在与博世马勒增压器和博格华纳合作开发一款能够承受980排气温度的VTG增压器。扩容至118kw.


据说大众未来还正在开发一款能够承受1050C的VTG,而EA21115TSIevo的输出据说能够达到130kw左右。


VTG可变几何涡轮增压器的工作原理


VTG可以帮助提高35的增压器响应并减少涡轮迟滞。


3、ACT停缸技术


这项技术其实已经搭载在海外版的EA21114T上,但14T发动机在韩国引进时就因为成本题立即被取消。


大众汽车的ACT停缸技术通过停止三分之二的气缸,只允许四分之一的气缸在低负荷下运行,从而达到降低油耗的目的。关闭两个气缸的三分之二不仅需要停止喷油和点火,更重要的是关闭两个气缸中三分之二的进排气门,使其无法工作。通过吸入或排出空气来避免泵送损失。


ACT停缸技术成为15T发动机的标准配置。ACT在低负荷时控制2号和3号气缸的运行,可以通过完全关闭2号和3号气缸的进排气门来降低燃油消耗。


停缸ACT技术原理


气缸停用ACT技术的工作原理是阻塞两个气缸中的三分之二。


大众汽车的研究表明,使用停缸技术可以减少多达04升的油耗,这将是非常有吸引力的。停缸工作区域主要在低负荷、中低速区域,对于市区日常行驶油耗非常有用。


4.新型350bar直喷系统。


与EA21114T目前使用的200bar燃油喷射系统相比,最新的350bar喷射压力允许一个周期最多喷射5次,与精确的短时脉冲控制相结合,喷度可以大大提高。


这显着减少了细粉尘的排放。可满足欧6d、国6b排放要求,特别是RDE实际道路行驶排放法规要求。


5.水冷式中冷器


大众已经在EA21114T发动机上应用了水冷中冷器设计,但在最新版本的15T中,水冷中冷器从集成在进气管内部调整为单独放置在进气管前方。


大众汽车解释说,这种设计将提高中冷器的冷却效率,还将减少进气管的材料和制造要求,进一步有助于降低成本。


6.基于MAP控制的无级排量油泵


与EA21114T目前使用的两级变量油泵相比,新款15Tevo采用了基于MAP控制的连续变量油泵。


这样,可以根据发动机的润滑需要和油压来调节油泵的排量和输出压力,在低速和低负荷时,采用低油压来减少摩擦和燃油消耗,在高转速和低负荷时,采用低油压来减少摩擦和燃油消耗,而在高转速和低负荷时,采用低油压来减少摩擦和燃油消耗负载时,采用低油压。采用高油压来保证所需的润滑。这减少了摩擦阻力并降低了燃料消耗。


EA211无级变量油泵用于15Tevo


无级变量油泵的结构及原理


7.散热模块


EA21114T目前采用双节温器结构,可以分别控制缸体和缸盖的冷却,但控制过程是通过机械蜡节温器完成的。


新款EA21115Tevo采用基于ECU电控单元MAP控制的冷却模块,ECU可控制转阀的角度来分别控制缸体和缸盖水套的冷却,从而增加发动机预热速度。减少燃料消耗和排放。


通过在低负载期间保持较高的水温,可以减少传热损失并提高热效率。即使在重负载下也能保持相对较低的水温,抑制爆震并提高性能。


8.缸孔APS涂层


缸径APS涂层是高功率版本独有的技术。大众汽车在铝缸体上采用APS涂层工艺,在缸膛表面形成一层仅约0.3毫米的铁合金涂层,以取代原来的铁质缸套。


这样可以减轻重量,减少活塞环的摩擦和磨损,增加散热,减少爆震倾向,并提高对世界各地区石油产品的适应性。


APS涂层技术


3、降低车辆油耗


相比现在的14T发动机,可以看出EA21115Tevo发动机的性能并没有提升,主要目的还是降低油耗,那么油耗能降低多少呢?


对比发动机通用特性燃油效率图,EA21115Tevo在中轻载的部分区域相比14T可降低油耗高达30%,在其他区域可降低油耗10~15%。


换算到整车时,对比大众在欧洲发布的高尔夫行驶燃油效率数据,EA21115Tevo能够实现比14T降低高达15%的油耗。可以说油耗的降低还是非常明显的。


综上所述,大众此次引入中国的EA21115Tevo发动机的开发重点是适应燃油效率、废气法规等最新要求,性能提升并不是主要目标。


我国计划于2020年实施第5阶段燃料消耗法规,并计划根据国6b法规于2023年实施RDE实际道路行驶排放法规。因此,大众推出EA21115Tevo恰逢其时。


高尔夫7节温器坏了?一


节温器故障,节温器开度过小,影响发动机大小循环,发动机热量不能有效散发,发动机水温升高,水温报警灯亮。


2


如果节温器开度过大,会导致发动机水温过低,水温上升缓慢,油耗增加,发动机会产生异响。



卡住的节温器容易产生积碳,导致发动机怠速不稳定和抖动。


大众高尔夫防冻液泄漏怎么办?冷却液泄漏主要是由于节温器的密封件或垫片损坏,导致防冻液泄漏、冷却系统节温器故障、冷却系统上下水管老化、防冻液泄漏、发动机泵故障、发动机气缸垫防冻液泄漏导致故障。


尤其是防冻剂泄漏,可能会导致发动机在温度过高时运行,从而损坏发动机。在高温下,防冻液的量减少,在低温下,防冻液的量保持恒定。


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