大众的三大技术（技术升级动力却在倒退）

【太平洋汽车网 技术频道】大众汽车上周发布了财报，其中有一个数据非常引人注目，2020年一季度研发费用比利润高出4倍！研发费用高不算什么坏事，对于大众来说也是一件挺平常的事，大众汽车近两年每年研发费用支出均超过1100亿人民币。我们回过头来看看，光是第8代高尔夫的研发就投入了18亿欧元（折算人民币138亿）！这里面占据研发费用大头的却是全新动力系统方面的优化，而它正是本文的主角——全新EA211evo1.5T发动机。

EA211系列发动机的模块化

12年前，大众推出了模块化平台战略，我们所熟悉的原本按车型级别划分的PQ25、PQ35、PQ46平台被整合成MQB平台。在尝到模块化平台的甜头之后，大众的“平台整合”之路誓要死磕到底了，如今发动机品种数量的缩减整合计划也开始被提上日程。按照计划，著名的EA211发动机系列中，从最初的4种自吸机型、3种增压机型将缩减至2种自吸及2种增压机型。

而这其中的1.5T evo将会是大众未来新一代车型的主流动力，取代目前的1.4T动力。大众在它上面花费了不少心思，配备上了许多业内领先的内燃机技术，例如压缩比被提高至12.5:1，喷油压力提高至350bar，以及采用以往保时捷上才配有的VTG可变几何截面涡轮等！众多技术加持，使得这台1.5TSI发动机热效率高达37.5%。

至于EA211 evo机型的国产引进，现在已经投产并全面铺开的是1.5L自然吸气发动机，它的配置相对比较简单，拥有高低功率两种版本，目前已经搭载至大众Poloplus、朗逸Plus、宝来等紧凑车型。而1.5TSI增压机型各方面技术配置比较先进复杂，因此国产化相对滞后，预计国产后不会有太多变化。

1.5TSI也采用了两种不同功率调校：低功版最大功率为96kW/5000-6000rpm，最大的扭矩为200N·m/1400-4000rpm。高功版最大功率为110kW/5000-6000rpm，最大扭矩为250N·m/1500-3500rpm。两种动力版本是大众模块化设计的结果，他们之间的基础设计相同但在配置、工艺以及涡轮增压器附加件上会有所不同。

高低功率版本机型最直接的差异就是，低功版搭载VTG可变几何界面涡轮增压器以及米勒循环，压缩比高达12.5:1。而高功版并没有配备VTG（仅采用和1.4T一样的带电控泄压阀的涡轮增压器）也没有米勒循环，不过独有气缸壁APS大气等离子喷涂工艺，压缩比为10.5:1，账面数据其实和目前的1.4T是一样的，但峰值扭矩转速提前。

硬件升级

VTG可变截面涡轮、ACT可变气缸、B循环...

看完两种功率版本的1.5TSI，你是否觉得大众这一代动力排量增加动力却原地踏步甚至减弱，难道大众技术在倒退？我们先来看看这款大众巨资打造的发动机都用上了哪些引以为傲的技术。

ACT可变气缸技术：降低油耗

我们先来看看两种功率机型都有搭载的ACT可变气缸技术，熟悉大众的网友对这一技术都不陌生了，从大众的W12、V8、V6甚至EA211 1.4T都有配备这项技术，但这些机型对于国内消费者来说基本无缘，1.4T发动机在引进国产时由于受到成本限制便直接取消了ACT可变气缸技术。

大众的可变气缸技术主要用于在低负荷时关闭2、3两个气缸，仅保留1、4两个气缸正常运转，从而实现降低油耗的目的。而要让2、3两个气缸停止运转除了要停止喷油点火之外，还需要关闭这两个气缸的进排气门，降低泵气损失。

而在两缸模式下，发动机的运转平顺性势必会受到影响，为了改善NVH特性，1.5TSI还采用了以往柴油机版本才配有的大阻尼悬置，大众宣称驾驶员不看仪表盘几乎察觉不到4缸运转向2缸模式的转换。ACT可变气缸技术的加入，能够带来最高0.4L/100km油耗的降低。

350bar高压直喷系统：改善颗粒物排放

迫于欧6d以及RDE测试工况，大众终于将EA211 evo1.5TSI发动机的喷油压力提高至350bar了，此前1.4T发动机的喷油压力还停留在200bar。而更高的燃油喷射压力能够带来更充分的燃油雾化效果，更有效地减少燃烧后产生的颗粒物。

不过350bar高压喷射系统也有着不可避免的缺点，例如喷射噪音更大、对发动机的负载更大，但这些并不影响国内外车企都在竞相升级350bar高压喷射系统，毕竟光是能在不牺牲高性能动力为前提降低颗粒物排放这一点就意义非凡。

米勒循环：降低油耗

马自达的创驰蓝天发动机让阿特金森循环、米勒循环进入大家的视线，也成为当下节油的主流技术。米勒循环简单理解就是膨胀比＞几何压缩比的工作模式，在压缩行程延迟进气门关闭时间，将进入气缸的部分空气压出气缸，使实际压缩比＜几何压缩比，让高负荷时的燃烧变得稳定，日系车企都采用这种方式的米勒循环。但大众的所采用的是改良版的米勒循环，采用的是与车系车企恰好相反的进气门早关的方式减少进气量，这样做的好处就是能够在不改变发动机结构的前提下，增加膨胀行程。

日系车企是通过进气门晚关的方式，将一部分空气排出气缸，而大众的B循环是通过进气门早关的方式减少进气量，两者本质上并没有区别都是为了在高压缩比状态下减少压力稳定燃烧。在EA888gen3b上还加入了AVS可变气门升程技术，保证B循环不影响过多的动力性能。

不过和EA888 gen3B所不同的是，1.5TSI机型并没有搭载AVS可变气门升程技术，这或许是低功版1.5TSI之所以动力指标不如1.4TSI的原因之一，但为了补偿全负荷下的动力表现，1.5TSI机型对进气道以及燃烧室形状都进行了优化，以达到稳定高效燃烧的目的。

VTG可变截面涡轮：提高低转速扭矩响应

VTG可变截面涡轮也是低功版1.5TSI的专享，高功版并未配备，其实也是大众出于米勒循环/B循环在低转速时的扭矩输出不太给力的考虑，因为即便是采用AVS可变气门升程技术的EA888 3B（低功版2.0T）峰值扭矩转速也比高功版2.0T晚了100rpm，扭矩平台也更狭窄，可见换来燃油经济性的代价很沉重。

VTG涡轮增压器主要是通过涡轮内部的可变废气导流叶片来改变涡轮排气侧的横切面积，它所带来的好处是可以减轻低转速时涡轮增压器的迟滞现象，又可以提高高转速下的动力输出。

众所周知，发动机低转速下，排出的废气流量低、流速小，无法有效地驱动涡轮，使得低转速时增压不足，动力响应不佳。而一般小排量涡轮增压发动机基本都是采用小惯量涡轮的形式来改善低转速下的涡轮迟滞现象，但和大型涡轮相比，小惯量涡轮高转速下的功率也偏低。VTG涡轮增压器的出现就是为了解决这两者之间的平衡，低转速可以有效地驱动涡轮，高转速时输出功率也不会受到限制。

我们从1.5TSI高低功率两种版本的账面数据就能够清晰的看出，使用VTG与未使用VTG之间的差异了，低功版最大扭矩转速为1400-4000rpm，而高功版最大扭矩转速为1500-3500rpm，可见低功版1.5TSI扭矩平台更加宽泛，动力响应更加出色。

排气的超高温度给VTG涡轮增压器带来了严峻的考验，所以在柴油机上更为多见（柴油机排气温度远低于汽油机）。在这之前，VTG涡轮增压器只能在性能车上才能见到，例如保时捷911、718BoxsterS等，它采用了价格高昂的航空材料，能够保证在极端温度下正常工作。

因此低功版1.5TSI可以算是全球第一个批量搭载VTG的汽油发动机，VTG涡轮增压器来自于霍尼韦尔，而这款增压器实际上也是来自于柴油机上的VTG平台，最高耐受880℃的排温，而功率仅为96kW的低功版1.5TSI可以满足这一排温要求。

据了解，大众目前正在和博世、博格华纳等一起研发耐受980℃排温的VTG涡轮增压器，目前初步测试后功率可以提升至118kW。

APS涂层：降低摩擦损耗

为了降低活塞环和气缸壁之间的摩擦阻力，大众高功率版1.5TSI采用了等离子体喷涂工艺简称APS涂层，它是通过在气缸壁喷涂一层大约0.3mm厚的铁合金来替代铸铁缸套。减轻重量的同时耐磨性能更好，热传导性能也比厚重的铸铁缸套优秀。

趋势：适度小排量 弱混

大众为这台1.5TSI发动机倾注了许多心血，并且在如今小排量发动机横行天下的时代转而提升排量，并且新1.5TSI的开发重心在低功版而不是高功版（为低功率版本机型注入了许多高功率版本机型都没有的黑科技），相信许多人都看不懂这两个“神操作”，难道大众是真的反其道而行？

从2018年开始，WLTP循环就已经开始陆续登陆欧洲、美国、日本等国家取代各类油耗测试，而中国也会采用与之相近的循环测试。WLTP循环较高的负载以及频繁、急剧的负载变化使得小排量涡轮增压发动机不再具备明显的节油优势，欧洲方面以大众为代表的的车企提出了Rightsizing（适度小排量化）的理念。而在未来，在WLTP循环以及油耗限值的倒逼下，国内外车企的发动机技术路线也将从小排量化（Downsizing）向适度小排量化（Rightsizing）转变。

同时热效率更高的低功率版1.5TSI更适合与48V弱混系统相组合，弱混系统是现阶段引入混动系统最具性价比的方式，虽然节油能力有限，但也能起到调整发动机工况的作用，同时也能够带来熄火滑行、再生制动等功能，而仅仅一项熄火滑行功能就能够为高尔夫8减少0.4L/100km的油耗。虽然现阶段全新一代高尔夫GTE采用的依旧是以1.4T动力为核心的插混系统，但全新1.5TSI更能胜任这一角色。并且大众也明确表示了下一阶段的电气化架构战略，48V弱混以及P2、P4位置电机混合动力系统将成为MBQ平台的核心。（图/文/摄：太平洋汽车网 张景森）

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