大众新1.5自吸发动机详解 (大众1.5t可变截面涡轮)

大家都知道,国内大众EA211发动机家族即将要新添一员,为一款代号为EA211Evo的1.5T发动机,这款发动机在国外已经在高尔夫新polo等车型上搭载,并且曾被评为全球最先进的1.5T涡轮增压发动机,即将首次引入国内。为什么大众会增加一款1.5排量的发动机?现在口碑非常好的1.4T的EA211用着不好吗?

大众新1.5自吸发动机详解,大众新1.5t发动机车型

开发这款发动机最主要的原因还是排放,大众这几年因为排放问题没少被罚款,为了满足越来越严苛的排放标准,大众需要开发一款更加节能减排的汽油机,所以EA211 Evo 1.5T发动机便诞生了。

这款发动机和现有的1.4t发动机相比,看似排量增加了100cc,但实际的耗油量还要比1.4t低1个油,当然了其功率和扭矩也是不如1.4t的,最大功率只有96kw,扭矩200Nm,数据看起来很普通,但其采用了可变截面涡轮增压这个黑科技,其最大扭矩输出范围更广(1300-4500rpm),涡轮迟滞非常小,驾驶体验更好,能满足更高的排放要求。

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其实也不能说是黑科技,因为柴油机上早早的就运用了,但是由于汽油机废气温度接近1000℃,远高于柴油机400℃的尾气温度,涡轮耐高温材料和工艺受限,导致这项技术在汽油机上运用难度增加很多。博格华纳和保时捷联手开发,终于将VTG这项技术首次搭载在汽油机上,2006年引爆日内瓦车展的保时捷997Turbo的水平对置双涡轮增压发动机首次使用了VTG技术。而现如今这项技术慢慢的也下放到小排量家用车上来了,大众新1.5发动机使用的便是由霍尼韦尔为其提供的可变截面涡轮。

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什么是可变截面涡轮?和普通涡轮的区别是什么?这里以简单通俗的话给大家讨论一番。

大家都知道普通的涡轮是由发动机尾气带动的,他需要发动机达到一定的转速,尾气流速和流量达到一定程度,才能带动涡轮,那么低转速带不动涡轮的情况下,发动机排气反而受影响,导致此时发动机功率过低,甚至不如同排量自吸发动机,而且涡轮的突然介入也会产生顿挫,影响驾驶体验。

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所以,经常采用小号的涡轮来避免这个问题,小涡轮转动惯量低,较低发动机转速下的尾气就可以驱动涡轮,但是呢,小涡轮有个缺点,就是在高转速的情况下,由于排气截面积小,会产生排气回压导致阻力增大,发动机功率会受限。所以这是个矛盾的问题,VTG(Variable Turbine Geometry)可变截面涡轮增压技术便应运而生。

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导流叶片

VTG在传统涡流截面上增加了一圈可以电子控制的导流叶片,涡轮尺寸不变,但导流叶片的张合角度可变。当发动机转速过低时,导流叶片开度较小,使废气通过涡轮时流速较高,保证了低转速时涡轮增压压力和进气量,减小了涡轮迟滞,提高发动机低转速下的加速能力。

相反,当发动机转速较高时,导流叶片开度增大,减小了排气背压,达到了大涡轮相同的效果。这样就兼顾了大小涡轮效果矛盾的难点,扩大了最大扭矩输出范围,减小了涡轮迟滞,增加了动力的同时降低了油耗。专业术语一般使用A/R值来表示涡轮特性,这里导流叶片改变的就是A的值,这里就不细说了。

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装了VTG涡轮的保时捷911Turbo,可以在3.8L的排量下达到368kw的最大功率和650Nm最大扭矩,而且在1950-5000rpm范围内都可以维持650Nm的最大扭矩输出,这是很牛的扭矩输出范围了。它还有个超增压模式,功率可提升到390kw,最大扭矩提升到700Nm!!700Nm看似很多超跑都可以做到,但是保时捷仅仅3.8的排量,升功率为102.6kw/L,高的惊人!装了VTG涡轮的保时捷911Turbo在低速下也几乎察觉不到涡轮迟滞,所以很多人都说保时捷911是最好开的超跑。

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回归到咱们今天说的这款EA211 evo 1.5T发动机,虽然没保时捷上技术运用的那么极致,但也是有很多附加的技术亮点,比如说媲美马自达创驰蓝天发动机12.5:1的高压缩比,采用了米勒循环,采用了高压直喷(由200bar提升到了350bar),优化了缸内涂层技术(采用等离子喷涂)等等。所有一切的一切,都是为了达到排放标准,为了省油好开,所以新1.5T发动机值得期待。

随着制造工艺和材料技术的进步,可变截面涡轮增压发动机将会越来越普及,技术细节将会优化的越来越好。这是一个不再依靠信仰的时代,产品才是王道,连大众都开始发力了,我们的国产品牌更要倍加努力,才能实现超车!

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