【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】大眾汽車上周發(fā)布了財(cái)報(bào)，其中有一個(gè)數(shù)據(jù)非常引人注目，2020年一季度研發(fā)費(fèi)用比利潤高出4倍！研發(fā)費(fèi)用高不算什么壞事，對于大眾來說也是一件挺平常的事，大眾汽車近兩年每年研發(fā)費(fèi)用支出均超過1100億人民幣。我們回過頭來看看，光是第8代高爾夫的研發(fā)就投入了18億歐元（折算人民幣138億）！這里面占據(jù)研發(fā)費(fèi)用大頭的卻是全新動(dòng)力系統(tǒng)方面的優(yōu)化，而它正是本文的主角——全新EA211 evo 1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　12年前，大眾推出了模塊化平臺(tái)戰(zhàn)略，我們所熟悉的原本按車型級(jí)別劃分的PQ25、PQ35、PQ46平臺(tái)被整合成MQB平臺(tái)。在嘗到模塊化平臺(tái)的甜頭之后，大眾的“平臺(tái)整合”之路誓要死磕到底了，如今發(fā)動(dòng)機(jī)品種數(shù)量的縮減整合計(jì)劃也開始被提上日程。按照計(jì)劃，著名的EA211發(fā)動(dòng)機(jī)系列中，從最初的4種自吸機(jī)型、3種增壓機(jī)型將縮減至2種自吸及2種增壓機(jī)型。

　　而這其中的1.5T evo將會(huì)是大眾未來新一代車型的主流動(dòng)力，取代目前的1.4T動(dòng)力。大眾在它上面花費(fèi)了不少心思，配備上了許多業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，例如壓縮比被提高至12.5:1，噴油壓力提高至350bar，以及采用以往保時(shí)捷上才配有的VTG可變幾何截面渦輪等！眾多技術(shù)加持，使得這臺(tái)1.5TSI發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高達(dá)37.5%。

　　至于EA211 evo機(jī)型的國產(chǎn)引進(jìn)，現(xiàn)在已經(jīng)投產(chǎn)并全面鋪開的是1.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，它的配置相對比較簡單，擁有高低功率兩種版本，目前已經(jīng)搭載至大眾Polo plus、朗逸Plus、寶來等緊湊車型。而1.5TSI增壓機(jī)型各方面技術(shù)配置比較先進(jìn)復(fù)雜，因此國產(chǎn)化相對滯后，預(yù)計(jì)國產(chǎn)后不會(huì)有太多變化。

　　1.5TSI也采用了兩種不同功率調(diào)校：低功版最大功率為96kW/5000-6000rpm，最大的扭矩為200N·m/1400-4000rpm。高功版最大功率為110kW/5000-6000rpm，最大扭矩為250N·m/1500-3500rpm。兩種動(dòng)力版本是大眾模塊化設(shè)計(jì)的結(jié)果，他們之間的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相同但在配置、工藝以及渦輪增壓器附加件上會(huì)有所不同。

　　高低功率版本機(jī)型最直接的差異就是，低功版搭載VTG可變幾何界面渦輪增壓器以及米勒循環(huán)，壓縮比高達(dá)12.5:1。而高功版并沒有配備VTG（僅采用和1.4T一樣的帶電控泄壓閥的渦輪增壓器）也沒有米勒循環(huán)，不過獨(dú)有氣缸壁APS大氣等離子噴涂工藝，壓縮比為10.5:1，賬面數(shù)據(jù)其實(shí)和目前的1.4T是一樣的，但峰值扭矩轉(zhuǎn)速提前。

　　看完兩種功率版本的1.5TSI，你是否覺得大眾這一代動(dòng)力排量增加動(dòng)力卻原地踏步甚至減弱，難道大眾技術(shù)在倒退？我們先來看看這款大眾巨資打造的發(fā)動(dòng)機(jī)都用上了哪些引以為傲的技術(shù)。

ACT可變氣缸技術(shù)：降低油耗

　　我們先來看看兩種功率機(jī)型都有搭載的ACT可變氣缸技術(shù)，熟悉大眾的網(wǎng)友對這一技術(shù)都不陌生了，從大眾的W12、V8、V6甚至EA211 1.4T都有配備這項(xiàng)技術(shù)，但這些機(jī)型對于國內(nèi)消費(fèi)者來說基本無緣，1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)在引進(jìn)國產(chǎn)時(shí)由于受到成本限制便直接取消了ACT可變氣缸技術(shù)。

　　大眾的可變氣缸技術(shù)主要用于在低負(fù)荷時(shí)關(guān)閉2、3兩個(gè)氣缸，僅保留1、4兩個(gè)氣缸正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)降低油耗的目的。而要讓2、3兩個(gè)氣缸停止運(yùn)轉(zhuǎn)除了要停止噴油點(diǎn)火之外，還需要關(guān)閉這兩個(gè)氣缸的進(jìn)排氣門，降低泵氣損失。

　　而在兩缸模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平順性勢必會(huì)受到影響，為了改善NVH特性，1.5TSI還采用了以往柴油機(jī)版本才配有的大阻尼懸置，大眾宣稱駕駛員不看儀表盤幾乎察覺不到4缸運(yùn)轉(zhuǎn)向2缸模式的轉(zhuǎn)換。ACT可變氣缸技術(shù)的加入，能夠帶來最高0.4L/100km油耗的降低。

　　350bar高壓直噴系統(tǒng)：改善顆粒物排放

　　迫于歐6d以及RDE測試工況，大眾終于將EA211 evo 1.5TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油壓力提高至350bar了，此前1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油壓力還停留在200bar。而更高的燃油噴射壓力能夠帶來更充分的燃油霧化效果，更有效地減少燃燒后產(chǎn)生的顆粒物。

　　不過350bar高壓噴射系統(tǒng)也有著不可避免的缺點(diǎn)，例如噴射噪音更大、對發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載更大，但這些并不影響國內(nèi)外車企都在競相升級(jí)350bar高壓噴射系統(tǒng)，畢竟光是能在不犧牲高性能動(dòng)力為前提降低顆粒物排放這一點(diǎn)就意義非凡。

　　米勒循環(huán)：降低油耗

　　馬自達(dá)的創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)讓阿特金森循環(huán)、米勒循環(huán)進(jìn)入大家的視線，也成為當(dāng)下節(jié)油的主流技術(shù)。米勒循環(huán)簡單理解就是膨脹比＞幾何壓縮比的工作模式，在壓縮行程延遲進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)間，將進(jìn)入氣缸的部分空氣壓出氣缸，使實(shí)際壓縮比＜幾何壓縮比，讓高負(fù)荷時(shí)的燃燒變得穩(wěn)定，日系車企都采用這種方式的米勒循環(huán)。但大眾的所采用的是改良版的米勒循環(huán)，采用的是與車系車企恰好相反的進(jìn)氣門早關(guān)的方式減少進(jìn)氣量，這樣做的好處就是能夠在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的前提下，增加膨脹行程。

　　日系車企是通過進(jìn)氣門晚關(guān)的方式，將一部分空氣排出氣缸，而大眾的B循環(huán)是通過進(jìn)氣門早關(guān)的方式減少進(jìn)氣量，兩者本質(zhì)上并沒有區(qū)別都是為了在高壓縮比狀態(tài)下減少壓力穩(wěn)定燃燒。在EA888 gen3b上還加入了AVS可變氣門升程技術(shù)，保證B循環(huán)不影響過多的動(dòng)力性能。

　　不過和EA888 gen3B所不同的是，1.5TSI機(jī)型并沒有搭載AVS可變氣門升程技術(shù)，這或許是低功版1.5TSI之所以動(dòng)力指標(biāo)不如1.4TSI的原因之一，但為了補(bǔ)償全負(fù)荷下的動(dòng)力表現(xiàn)，1.5TSI機(jī)型對進(jìn)氣道以及燃燒室形狀都進(jìn)行了優(yōu)化，以達(dá)到穩(wěn)定高效燃燒的目的。

　　VTG可變截面渦輪：提高低轉(zhuǎn)速扭矩響應(yīng)

　　VTG可變截面渦輪也是低功版1.5TSI的專享，高功版并未配備，其實(shí)也是大眾出于米勒循環(huán)/B循環(huán)在低轉(zhuǎn)速時(shí)的扭矩輸出不太給力的考慮，因?yàn)榧幢闶遣捎肁VS可變氣門升程技術(shù)的EA888 3B（低功版2.0T）峰值扭矩轉(zhuǎn)速也比高功版2.0T晚了100rpm，扭矩平臺(tái)也更狹窄，可見換來燃油經(jīng)濟(jì)性的代價(jià)很沉重。

　　VTG渦輪增壓器主要是通過渦輪內(nèi)部的可變廢氣導(dǎo)流葉片來改變渦輪排氣側(cè)的橫切面積，它所帶來的好處是可以減輕低轉(zhuǎn)速時(shí)渦輪增壓器的遲滯現(xiàn)象，又可以提高高轉(zhuǎn)速下的動(dòng)力輸出。

眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速下，排出的廢氣流量低、流速小，無法有效地驅(qū)動(dòng)渦輪，使得低轉(zhuǎn)速時(shí)增壓不足，動(dòng)力響應(yīng)不佳。而一般小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)基本都是采用小慣量渦輪的形式來改善低轉(zhuǎn)速下的渦輪遲滯現(xiàn)象，但和大型渦輪相比，小慣量渦輪高轉(zhuǎn)速下的功率也偏低。VTG渦輪增壓器的出現(xiàn)就是為了解決這兩者之間的平衡，低轉(zhuǎn)速可以有效地驅(qū)動(dòng)渦輪，高轉(zhuǎn)速時(shí)輸出功率也不會(huì)受到限制。

　　我們從1.5TSI高低功率兩種版本的賬面數(shù)據(jù)就能夠清晰的看出，使用VTG與未使用VTG之間的差異了，低功版最大扭矩轉(zhuǎn)速為1400-4000rpm，而高功版最大扭矩轉(zhuǎn)速為1500-3500rpm，可見低功版1.5TSI扭矩平臺(tái)更加寬泛，動(dòng)力響應(yīng)更加出色。

　　排氣的超高溫度給VTG渦輪增壓器帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，所以在柴油機(jī)上更為多見（柴油機(jī)排氣溫度遠(yuǎn)低于汽油機(jī)）。在這之前，VTG渦輪增壓器只能在性能車上才能見到，例如保時(shí)捷911、718 Boxster S等，它采用了價(jià)格高昂的航空材料，能夠保證在極端溫度下正常工作。

　　因此低功版1.5TSI可以算是全球第一個(gè)批量搭載VTG的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，VTG渦輪增壓器來自于霍尼韋爾，而這款增壓器實(shí)際上也是來自于柴油機(jī)上的VTG平臺(tái)，最高耐受880℃的排溫，而功率僅為96kW的低功版1.5TSI可以滿足這一排溫要求。

　　據(jù)了解，大眾目前正在和博世、博格華納等一起研發(fā)耐受980℃排溫的VTG渦輪增壓器，目前初步測試后功率可以提升至118kW。

　　APS涂層：降低摩擦損耗

　　為了降低活塞環(huán)和氣缸壁之間的摩擦阻力，大眾高功率版1.5TSI采用了等離子體噴涂工藝簡稱APS涂層，它是通過在氣缸壁噴涂一層大約0.3mm厚的鐵合金來替代鑄鐵缸套。減輕重量的同時(shí)耐磨性能更好，熱傳導(dǎo)性能也比厚重的鑄鐵缸套優(yōu)秀。

　　大眾為這臺(tái)1.5TSI發(fā)動(dòng)機(jī)傾注了許多心血，并且在如今小排量發(fā)動(dòng)機(jī)橫行天下的時(shí)代轉(zhuǎn)而提升排量，并且新1.5TSI的開發(fā)重心在低功版而不是高功版（為低功率版本機(jī)型注入了許多高功率版本機(jī)型都沒有的黑科技），相信許多人都看不懂這兩個(gè)“神操作”，難道大眾是真的反其道而行？

　　從2018年開始，WLTP循環(huán)就已經(jīng)開始陸續(xù)登陸歐洲、美國、日本等國家取代各類油耗測試，而中國也會(huì)采用與之相近的循環(huán)測試。WLTP循環(huán)較高的負(fù)載以及頻繁、急劇的負(fù)載變化使得小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)不再具備明顯的節(jié)油優(yōu)勢，歐洲方面以大眾為代表的的車企提出了Rightsizing（適度小排量化）的理念。而在未來，在WLTP循環(huán)以及油耗限值的倒逼下，國內(nèi)外車企的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線也將從小排量化（Downsizing）向適度小排量化（Rightsizing）轉(zhuǎn)變。

　　同時(shí)熱效率更高的低功率版1.5TSI更適合與48V弱混系統(tǒng)相組合，弱混系統(tǒng)是現(xiàn)階段引入混動(dòng)系統(tǒng)最具性價(jià)比的方式，雖然節(jié)油能力有限，但也能起到調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工況的作用，同時(shí)也能夠帶來熄火滑行、再生制動(dòng)等功能，而僅僅一項(xiàng)熄火滑行功能就能夠?yàn)?a class="cmsLink" target="_blank">高爾夫8減少0.4L/100km的油耗。雖然現(xiàn)階段全新一代高爾夫GTE采用的依舊是以1.4T動(dòng)力為核心的插混系統(tǒng)，但全新1.5TSI更能勝任這一角色。并且大眾也明確表示了下一階段的電氣化架構(gòu)戰(zhàn)略，48V弱混以及P2、P4位置電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)將成為MBQ平臺(tái)的核心。（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 張景森）