大众1.5T EVO发动机全解析(一)

大众汽车的发动机技术在业界一直是标杆一样的存在,尤其是其涡轮增压发动机具有节能、高效、动力强劲的特点。经过多年的发展其增压发动机也是经过了多轮换代与升级,去年大众就推出了1.5T evo发动机,1.5T evo发动机是EA211发动机家族的新成员,基于德国大众横置发动机模块化平台开发而来,其完全满足国6 RDE的排放要求,最大功率达到了118kw,较1.4T发动机提升了7.3%,1.5T发动机最大扭矩区间也大幅拉宽,从1750rpm-3000rpm拉宽至1750rpm-4000rpm。其在技术、性能、和燃油经济性方面都有了显著的提高。

图片[1]-大众1.5T EVO发动机全解析(一)-麦芽汽车资料网

1.5T发动机采用了米勒循环,可变截面涡轮增压器、智能温度管理系统、主动式油气分离器等先进技术。那么这些技术都有哪些优势,让我们来一起分析一下。

发动机的循环方式:

发动机主要有3种循环方式分别是奥托循环、阿特金森循环和米勒循环。奥托循环就是标准版的四冲程发动机的循环方式,他的一个工作周期分为进气、压缩、做功、排气四个冲程。在奥托循环的每一个冲程中,活塞的行程都是保持不变的也就是说压缩比与膨胀比相等,这就导致了其热效率不高,经济性稍差。但是奥托循环也有优点其对配气机构要求不高,本身的结构相对简单后期维护调校也相对方便。

在发动机的四个冲程中,压缩冲程是消耗能量的,做功行程是释放能量的,那么能不能将消耗能量的压缩行程变短一些,将释放能量的做功行程变长一些呢,这样不就可以在做功时释放更多的能量了吗?阿特金森循环由此诞生,1882年一个名字叫阿特金森的人发明了阿特金森循环,其目的就是让膨胀比大于压缩比,提高热效率。但是这套发动机循环系统需要依靠一套复杂的机械连杆机构,想让这套复杂的连杆机构实现商用并不容易,所以人们给这套系统进行了变型,通过延迟关闭进气门的方式实现了阿特金森循环。正常情况下活塞达到下止点时进气门就会关闭,而阿特金森循环的进气门是在压缩行程进行一段时间后才会关闭。这样就会有部分混合气体又从进气门排出,这时的压缩行程实际是进气门关闭时活塞的位置至上止点的距离,然而做功行程还是从上止点至下止点不变,这时做功行程就比压缩行程更长,提升了发动机的有效做功,提高热效率。通过这样的形式,实现了阿特金森循环的商用。但是阿特金森的缺点也是非常明显的,因为每一次压缩行程都会有一部分混合气通过进气门被排出,使得燃烧时产生的能量也相对减少了,车辆动力就会因此而收到损失。所以在那个注重车辆动力性能的年代阿特金森循环一直也就没有被主机厂所重视,但是近些年随着新能源车型的普及,阿特金森循环再次被汽车制造企业所提及,因为在混动车型上驱动电机的加入,使得阿特金森循环带来的动力损失得到了有效的弥补。同时又能利用阿特金森循环省油的特点,提高车辆的经济型,所以阿特金森又成了主机厂的香饽饽。

阿特金森循环的发动机很难配合使用增压器,因为进气门的延迟关闭会导致缸内排出的混合器与经过增压器的高压进气产生冲突,为了解决这个问题,米勒循环诞生了,米勒循环其实也是阿特金森循环的一个变型版本,虽然其目的一样但是工作方式完全相反,阿特金森循环是延迟关闭进气门,而米勒循环则是提前关闭进气门。相比阿特金森循环的延迟关闭进气门与其吸进去再排出,还不如少吸进去一点,这样就避免了将吸进来的气体再次从进气门排出,自然也就可以与增压器配合使用了。在混动车型上采用阿特金森循环发动机时可以使用驱动电机来弥补动力损失,同样在装备米勒循环的增压发动机上也可以由增压器来弥补动力不足的缺点,同时还可以提升燃油经济性,大众很多发动机都采用了米勒循环,有兴趣的话大家可以深度了解一下。


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