大眾:慢慢等,彆著急!EA211 EVO發動機MQB平臺上的重頭戲

在2019年,這個全球已經被三缸引擎席捲的時代,有這樣一個主機廠,它被業界盛讚“最懂中國消費者”,但它在全球各地瘋狂推廣它最新一代引擎時,卻對中國市場的投放並不著急,甚至在投放的進度上一拖再拖,它名叫大眾,而這款全新一代的引擎名為EA211 evo。


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是中國消費者不配享受最新的技術嗎?亦或是中國消費者早已超越歐美消費者對汽車機械的理解,堅決認為三缸,便是落後。


於是乎,在今年大眾途鎧(T-Cross)在中國市場上市之時,我們看到了這樣的話術:國外全系三缸,進入國內改成四缸,大眾果然良心!

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再來看途鎧在國內採用的兩款引擎,分別是EA211的1.4T和基於EA211 evo 1.5T引擎去渦輪化“閹割”而來的1.5升自然吸氣引擎。而歐洲採用的就是EA211 evo 1.0T引擎,看看雙方差別,一個老技術+殘缺的新技術引擎在中國市場被譽為“良心”,這說的是人話?


EA211 evo——大眾最新一代全球引擎


雖說這是大眾最新的全新引擎,但是它投放市場已經近三年,只是對於中國消費者而言,我們要真正見到這臺引擎,或許還要再等2年,甚至更久,畢竟,在這個三缸就是“過街老鼠”的神奇國度,我們還沒有達到享受最新技術的資格。

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當然,不可否認的一點就是,未來的趨勢一定是電動化的,就算是大眾,也對最新的電動化平臺MEB斥下巨資,來押寶未來50年的汽車工業發展,不過在當下,MQB依然會在較長的一段時間內佔大眾資金來源的絕對主導,於是乎,老舊的EA211顯然已經抵抗不住歐六C/六D環保法規的進擊,MQB平臺需要能支撐起該平臺未來十年的一款全新技術的引擎,而這款引擎,便是EA211 evo。


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在大眾看來,全新的EA211 evo至少能有10年以上的壽命,電動化的趨勢無可阻擋,但絕非有我們想象中的那般迅速來臨,電池技術尚未取得突破性進展,高效內燃機便是後10年汽車行業的絕對主角。先期EA211 evo會逐步取代老舊的EA211機型,在現階段往後的三年內,EA211 evo則會搭載上48V架構以應對歐七排放標準。此外,mHEV在積分還有弱勢的情況下,PHEV架構也會上身EA211 evo。


因此,這臺引擎在設計之初就預留了佈局mHEV架構和PHEV架構的空間。


EA211 evo的基礎機型為兩種排量的渦輪增壓引擎,分別為1.5T四缸和1.0T三缸。在機械結構部分的設計,自然還是時下最為流行的模塊化思路,兩臺基礎機型的基礎設計相同,只在配置、工藝以及後裝組件稍有不同,以形成差異。

毫無疑問的是,1.5T四缸引擎會取代部分EA211 1.4T車型,而1.0T引擎則會根據車型匹配(1.0T的三缸小排量在WLTP測試中可以看出,它並不適合上身中型尺寸及以上車型,但在小型車和微型車上排放和油耗表現優異)最終取代適合搭載小排量的1.4T、1.5L、1.6L等車型。當然,還有那臺被國人吹爆的1.2T四缸引擎。


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在此有一個問題。這臺1.2T四缸的中國特供真的比全球引擎要香?那為什麼德國大眾卻不在全球佈局?


這臺1.2T引擎並不是一臺遵循“單缸最優”理念打造的高效小排量引擎,它更像是一臺應試教育的產品,只不過,它應對主要對象不是環保,而是中國消費者們,由此導致的結果不點都不讓人意外。代號EA211-DLS的1.2升機器在渦輪增壓的進氣方式下依然只有可憐的116馬力,最大扭矩200牛·米,但是需要達到2000rpm時渦輪才達到起正壓的條件,而最大扭矩區間在3500rpm就草草結束了,德國大眾當然不會允許這樣的引擎成為全球引擎!


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至於那個所謂的國六排放標準,不出意外的話,在明年東部部分地區開始實行國六B排放標準之後,那些地區就不會再見到搭載這臺引擎的車型銷售了。真國六和假國六,屆時便能見分曉。


這還不是全部,EA211-DLS在違背“單缸最優”理念的條件下,為了提升動力,不得不採用了短衝程的設計,通過偏向提高轉速來增大功率輸出,即便如此,那可憐的116馬力也要到5000-6000rpm才得以輸出,四缸就代表著有勁?這樣的參數連隔壁家通用的1.0T三缸都要笑掉大牙。


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新時代高效內燃機如何權衡缸徑和衝程


缸徑和衝程的定義很容易理解,缸徑就是發動機氣缸的直徑,而衝程就是活塞壓頭在氣缸內能運行的長度,在汽車領域,它們的單位一般為毫米(mm)。缸徑和衝程的設置,有著各自的優劣,

按缸徑和衝程的比值關係,我們可以將發動機分為三類,即長衝程(衝程/缸徑>1)、等衝程(衝程/缸徑=1)、短衝程(衝程/缸徑<1),而每一種比值,都會對發動機的性質產生不同的影響。

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從槓桿原理我們基本可以大致推導出這樣一個結論,扭矩=力x作用距離。所以曲軸上的扭矩取決於活塞處爆炸威力有多大以及連桿與曲軸中心的距離。在活塞處爆炸威力一定時,連桿與曲軸中心距離越大,曲軸上的扭矩則越強,而連桿與曲軸中心距離再用衝程來代替,就能看出長衝程發動機一般擁有更強的扭矩體驗(起步及低速時)。


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同時,長衝程發動機在面容比,火焰傳播距離,滾流比方面都有明顯的優勢,這優勢帶來最顯著的特性便是熱效率高,豐田新一代Dynamic Force Engine高效發動機的熱效率達到了41%,其中有一項快速燃燒技術對熱效率有著重要的貢獻,其核心就是通過如下技術提高油氣混合氣的紊流程度來優化效率。它的長衝程比值已然達到了1.2!

而對於未來的高效內燃機而言,長衝程比值達到1.2甚至1.3,是一個極其重要的主攻課題。大眾的EA211 evo系列在長衝程比值上達到了1.153,以EA211 evo 1.5T為例,缸徑74.5mm,衝程85.9mm,最大扭矩250牛·米可以在1500rpm就爆發出來,可謂低轉高扭,低速時的感官體驗自然用優秀來形容是不為過的。

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35MPa噴油壓力,前瞻性的共識


有著前瞻性的國際化大廠,對於全新一代引擎的技術追求其實都是相似的。在歐洲,面對歐6c及RDE測試工況的引入,對於任何一家車企的引擎排放都提出了極為嚴苛的要求。這個要求究竟有多嚴苛?它的標準是:汽油機尾氣中的微粒數量限值數量下降10倍。

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在降低尾氣顆粒物排放方面,不論是大眾的EA211 evo還是通用的第八代Ecotec引擎,他們給出的一致改進方案都是提高燃油供給系統的工作壓力——雙方都採用了最大壓力可以達到35MPa的高壓油軌系統以達到最優的汽油霧化效果充分燃燒。


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當然,如今還有很多引擎在噴油壓力上遠低於35Mpa,大量直噴發動機的燃油噴射壓力普遍都在10-15MPa之間,能達到20MPa的也寥寥無幾。大眾的EA211 evo和通用的第八代Ecotec無疑是極具前瞻性的,在獲得了更好的燃油霧化效果之後,噴油嘴噴射出的燃油粒子直徑僅僅只有8微米,更好的霧化效果對燃燒是否充分起到了決定性的作用,不僅僅只是為了降低排放,35MPa一樣對性能的提升意義重大

,對法拉利而言,35Mpa也才將將上身812 Superfast之上。


米勒循環壓縮比12.5:1,VTG修正Turbo lag


在EA888 Gen3.B發動機上,我們可以看到大眾集團最終對高效引擎的判斷,還是向著米勒循環去了,EA211 evo系列這樣的小排量引擎更是向著高壓縮比、高進氣壓力義無反顧地前進,此刻米勒循環便是一個優秀的選擇。


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米勒循環工作模式由可變氣門正時VVT功能中的進氣閥提早關閉實現,使得系統具有更大的膨脹比,工質在壓縮行程中充分混合的同時達到較低的溫度,提高燃燒時的穩定性和效率減少NOx的排放,其等效壓縮比可達12.5:1。


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但此刻的低轉扭矩輸出會有較大的延遲,大眾直接拿來了保時捷的黑科技VTG來保證EA211 evo的低扭順暢,VTG便是幾何可變渦輪系統,通過渦輪內部的可變廢氣導流葉片改變渦輪排氣側橫切面積,從而改變渦輪增壓器的工作特性,以此來修正低轉渦輪遲滯,又不影響高轉動力輸出。


12V/48V/90V,無論如何都是電氣化方向

前文也提到,EA211 evo將在歐七到來之前大面積鋪開mHEV的佈局,當然不侷限於48V,還很有可能如今大眾很喜歡用的廉價版微混12V甚至通用重新為第八代Ecotec打造的標準90V系統。


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第八代高爾夫以及率先搭載了有48V系統的EA211 evo 1.5T和1.0T引擎,這幾年會是mHEV系統在MQB平臺上的重頭戲環節,微電氣化無可否認地會越來越多出現在我們生活裡,就從我們最最熟悉的高爾夫開始。而mHEV時代的到來,將會更直接地推動三缸的發展,在大眾對EA211 evo的規劃中,1.0T+48V會是裝機量的重中之重,同樣,面對通用如今對第八代Ecotec引擎佈局車型中那空曠的發動機艙,你一定能猜到通用對電氣化的思考。

大部分家用都是前驅為主,在發動機艙同時佈置燃油和電動兩套動力系統,三缸較小的體積和重量優勢凸顯無疑,而mHEV的推進,讓三缸較大劣勢的起步部分就有電動機充足的扭矩作為保障,甚至可以發動機不工作,在起步後一定區間內再介入動力系統,將怠速和蠕行抖動的缺陷直接掩蓋。

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從大眾對EA211 evo在mHEV架構的考慮上就可以理解,高效內燃機不滅,只是會有更多的電氣化元素加入,而電氣化進一步帶動三缸化,不論是大眾EA211 evo還是通用第八代Ecotec又或是其它主機廠的小排量引擎,都在迎接今後數年的內燃機核心主題:高效小排量內燃機+mHEV。



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