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大众最新EA211发动机中文网络详尽解读(2)

来源:网络整理 作者:采集侠 人气: 发布时间:2019-06-17
摘要:双离合变速器的空挡滑行功能是通过减小车辆滑行阻力来降低油耗的简单方案。能降低多少油耗不说,大众一些车型的功能设定做得太过激进,比如发动机低水温、无暖风的状况下离开油门踏板变速器也会接入空挡滑行状态。

双离合变速器的空挡滑行功能是通过减小车辆滑行阻力来降低油耗的简单方案。能降低多少油耗不说,大众一些车型的功能设定做得太过激进,比如发动机低水温、无暖风的状况下离开油门踏板变速器也会接入空挡滑行状态。也不考虑路况以及车速,比如城市工况,在紧随其后的制动过程马上接入挡位。好在所有车型都有关闭这一功能的选项,提供了选择的余地。

如今更近一步,EA211evo低功率发动机与DQ200-7F变速器组成的动力系统实现了熄火滑行功能。发动机熄火与点火启动的过程会对整车电网带来极大的负载冲击,理论上存在供能不足以及再启动时响应性的隐患,所以熄火滑行这一功能一直以来都是48伏mHEV车型的配置。这个EcoCoasting熄火滑行功能像是未来mHEV技术的一个先导,也只用于强调节能的BlueMotion车型(搭配低阻力车轮以及空气动力学套件)。

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将空挡滑行功能拓展为了熄火滑行

考虑到WLTP工况中制动-加速循环较为激烈,滑行工况频率高且距离长,EcoCoasting这种功能可能会带来一定的油耗贡献。

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NEDC与WLTP工况中熄火滑行-48伏系统Boosting工况的累计时间对比

350bar+GPF

欧盟6c及RDE测试工况的引入使得汽油机尾气中的微粒数量限值变得颇为苛刻——数量下降了10倍,因此对现有机型的改造与适配提出了较高要求。EA211evo给出的改进方案是提高燃油供给系统的工作压力以及加装GPF汽油机尾气微粒捕捉器。

现有EA211机型高压供油系统的工作压力大约在140~200bar之间,evo机型则采用了最大压力可以达到350bar的高压油轨系统。缸内喷嘴的开孔数量也变为5个,压力提升而喷油孔半径减小,意味着油束的穿透力增强、油粒的直径减小、雾化效果更充分、配合缸内工质的运动可以实现较为复杂的燃烧工况,减少了燃烧后的微粒数量。此外供油系统还可以实现多次喷射,可以对低负载工况下的供油量进行精确控制。

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EA211evo喷油嘴位置&缸内APS涂层

B-Cycle还是米勒循环?

以EA211为代表的小排量化机型在高压缩比、高进气压力的条件下面临工质燃烧的稳定性和经济性问题,逐渐达到这一设计减耗的边界条件。为了进一步提高燃烧效率,evo机型采用了类似EA888 Gen 3B机型上的“米勒循环”,即通过进气门提早关闭缩短压缩行程,工质在压缩行程中充分混合的同时达到较低的温度,以此提高燃烧时的稳定性和效率。

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进排气双VVT+米勒循环

VTG

但米勒循环有一个低转速时扭矩输出的问题,进而带来发动机响应的问题,其实不一定是涡轮增压器“Turbo-lag”的锅,但可以通过VTG(Variable Turbocharger Geometry=可变叶片角度增压器)修正这一问题。

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EA211evo VTG

VTG最大的特性是它的工况不再固定,可以随发动机的负载改变驱动涡轮叶片的排气气流角度和速度、可以承受更高的排温且可以取代旁通路径,在工作效率上具有明显的优势。

Drehschieber

两款EA211evo机型全部采用了“Drehschieber”冷却系通路控制器,这一设计来自EA888 Gen3机型。简单来说它就是一个位于变排量水泵后面、按照冷却液温度可变控制模式的多同路开关阀门。它可以控制发动机缸盖/缸体冷却循环、散热器循环以及空调热交换循环通路的开闭,即可以按照当前冷却液的温度以及各部件的热负荷做出供给分配。比如在冷启动后可以实现缸盖-缸体冷却液的停滞,发动机的冷却液不切入整个循环,将发动机的热量将部用于这一封闭区域的冷却液加热。

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“Drehschieber”总成核心的部分是两个黑色的“转动阀”

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冬季冷启动水温状态

未来与12伏/48伏系统的匹配

mHEV架构将会是EA211evo重要的元素。从大众已经披露的信息来看,高尔夫8搭配了48伏mHEV系统,猜测未来还会有12伏系统变种搭配入门级车型。

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mHEV系统的主要成分

从结构来看,12伏与48伏系统之间并没有本质上的差异:锂电池、DC/DC直流转换器(48/12V)、大功率发电机/起动机。12伏系统更像是48伏系统的简配,类似奥迪的解决方案,如果在没有电动增压器或者电子平衡杆等此类大功率用电设备、舒适性设备耗能有限的情况下,12伏系统似乎是更具性价比的选择。

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高尔夫8 mHEV结构示意

48伏mHEV系统使用一个250Wh容积的锂电池,电池位于前排右侧地板下方而非后备箱中,左侧则是DC/DC转换器。48伏起动机/发电机则位于传统起动机的位置,通过皮带经由张紧轮与空调压缩机、曲轴相连。起动机/发电机的最大功率为12kW,用于发动机启动、能量回收以及Boost功能。为了应对冷启动,传统的12伏起动机依然存在。

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12伏启动电机与48伏启动电机对于启动发动机的性能对比

总结:

责任编辑:采集侠
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