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大众双喷射发动机

福特3.5T和大众EA839 3.0T技术比较

福特Ecoboost 3.5T V6搭配F150和林肯领航员,大众3.0T涡轮增压发动机更是匹配奥迪,保时捷以及大众品牌的众多车型。估计很多朋友对这两个发动机都比较感兴趣,今天我们从技术上来比较一下:

一、性能比较

3.5T EcoBoost是福特著名的EcoBoost系列直喷增压发动机的开山之作,2007年首次发布,在2017年进行了一次技术升级。

目前这台3.5T双涡轮增压V6的性能在F150上最大功率275kW(375马力),峰值扭矩672Nm。林肯领航员上略高:284kW(387马力),峰值扭矩680Nm。

大众集团最新的的3.0T V6内部代号EA839,由奥迪主导开发,用来替代上一代的机械增压的EA837 V6发动机。

EA839发动机有两个版本,3.0T单增压低功率版本和2.9T双增压高功率版本,两个版本结构设计上存在一些区别。主要3.0T低功率版本是单涡轮增压,而2.9T高功率版本是双涡轮增压。另外,根据不同的车型应用,性能调教会略有区别。

EA839 3.0T单增压低功率版本,最大功率260kW(354马力),峰值扭矩500Nm。

EA839 2.9T双增压高功率版本,最大功率331kW(450马力),峰值扭矩600Nm。

二、核心技术方案比较1.发动机架构

福特3.5T V6采用的是V6发动机最经典的60度夹角设计,理论上60度夹角是对V6发动机振动控制最佳的设计方案。

大众EA839 3.0T采用的是90度夹角的设计,虽然对V6来讲90度夹角并非结构上最优化的设计,但是,90度夹角有两个非常大的好处:

可以实现和V8发动机模块化的设计,因为V8是需要90度夹角的。因为90度夹角在V型汽缸内侧留下了比较大的空间,因此可以实现将排气侧布置在V型汽缸内侧Hot V设计,对性能更有力,后面会展开再说一下这个Hot V设计。

考虑到V6并非完美平衡的结构,因此奥迪专门为这台90度夹角的V6设计了一套平衡轴系统来抑制振动。

2.增压器方案

福特3.5T发动机采用的是双涡轮增压,由于是传统的V6架构,因此,两个增压器分别布置在V型汽缸的外侧。

大众集团的EA839采用了全新的Hot V涡轮增压设计,也就是增压器位于V型气缸的中间而不是外侧。这种设计非常紧凑,还可兼容双增压和单增压方案。这种设计在欧洲车企的V型发动机非常最流行的设计方案。

其中3.0T采用的是单增压双涡管单涡轮设计,可以兼顾性能与动态响应。下图中可以看到两个涡管分别和两个汽缸的排气道相连。

2.9T采用了双涡轮增压,性能更加强劲。

3.燃油喷射系统

福特在2017年技术升级的时候将这台3.5T从原来的侧置直喷升级到了气道喷射+直喷的双喷射系统。

理论上,双喷射系统可以充分的利用两种喷射系统的优势,可以带来更低的排放和油耗。同时,双喷射系统对减少积碳也很有帮助。

大众实际上也是双喷射系统的支持者,比如著名的EA888三代就是双喷射系统,不过在EA839上大众选择了中置喷油器的直喷系统,没有使用双喷射。中置喷油器直喷系统理论上可以支持分层燃烧,而且燃油更不容易触碰到缸壁,会带来更好的排放水平。

4.气门正时和升程控制系统

福特3.5T采用进排气双VVT,这算是目前主流发动机的常规操作了。双VVT支持进排气正时根据需求进行控制,有利于提升性能,降低油耗和排放。

大众的EA839 3.0T在气门控制方面技术更加先进,除了进排气双VVT之外还采用奥迪AVS两级可变气门升程系统。

通过AVS和低升程进气凸轮轴设计,EA839 3.0T在小负荷采用了膨胀比大于压缩比的米勒循环的燃烧方式,结构压缩比高达11.2:1,能够实现更高的的热效率。

下图是米勒循环的示意(来自EA888 Gen3b)

三、总结

福特3.5T采用双涡轮增压,经典的V6布局,技术上比较传统,不最求极限功率输出,更倾向于稳定性和扭矩指标。

大众3.0T采用Hot V设计,单涡轮双涡管,具备可变气门升程和米勒循环术。不过要追求高性能,最好还是直接考虑2.9T。

以上信息供大家参考,欢迎讨论。对汽车和发动机感兴趣的朋友可以关注我,谢谢支持!

同价钱 同排量!为什么动力就是不一样?

教授身边有很多热血青年

动不动就说要约战秋明山

比教授年轻时疯狂多了

老K就是这样的人

作为凯越车主的他很看不惯教授的飞度

于是约教授周末晚上山决战

他说都是1.5L的排量

就不信他的凯越跑不过我的飞度

教授不想认怂你们知道的

就和他比了

弯道的时候还是能跟上我节奏的

但是一到直路,我甩开他就是几秒钟的事情

然而,我还没用排水渠过弯和惯性漂移

就已经把我的做人理念传输给他了

其实老K的技术不比教授差很

但为什么最后还是被教授狠狠的教育了一番?

答案很简单

那就是:动力

教授的飞度有131Ps的马力

老K的凯越却只有113Ps的马力

虽然很肤浅

但这确实就是飞度比凯越快的原因

正当教授得意洋洋地给大家上课的时候

老K就坐不住了

花差不多的钱买同样排量的车,动力却差别这么大

凭什么?

教授轻蔑一笑

没错,是要抛书包的节奏了

首先,排量是什么?排量的理论解释是“气缸的工作容积总和”,说白了排量就是发动机的所有活塞做一次往复运动所能“处理”的油气混合物的体积。注意这里是“处理”不是“燃烧”。

那发动机的输出功率跟什么有关?主要有两个方面,第一个就是燃烧燃料的快慢程度,而第二个就是机械结构的设计。

说到燃烧燃料的快慢程度,必须要说的是发动机的供油方式,从落后到先进的排列是:化油器、单点电喷、多点电喷、缸内直喷、混合喷射。就拿飞度和凯越的发动机来对比,飞度的发动机就是使用缸内直喷的供油方式,能够更加精准的控制喷油量,使气缸内的混合气体燃烧得更加充分,从而提升动力,降低油耗。而凯越的发动机则是多点电喷的发动机,燃烧效率不及缸内直喷。

当然,除了供油,进排气的技术也是影响发动机功率的重要因素,再拿飞度来说,本田家的看家本领就是i-VTEC可变气门升程系统了,简单来说,i-VTEC就是让发动机可以在不同的工况下维持最佳的进排气,从而提高发动机的效率。

事实上有这些牛逼技术的当然不止本田啦,像宝马的Valvetronic,这个是比i-VTEC还要复杂可变气门升程系统,还有大众的分层喷射,就是缸内直喷的升级版,燃烧效率更高。

再有一点就是机械设计层面的事情,譬如缸体材料的不同,有些发动机采用铝制缸体,其自重比采用铸铁缸体的发动机要轻上不少,重量减少对性能来说意味着什么,不言而喻了。再说小一点,凸轮轴的形状设计,不同的发动机制造商对于凸轮轴的制造都有一套最优化的设计方案,最终做出来的效果也不尽相同。

发动机在机械层面的每一个细节都有可能影响其性能,所以以排量论英雄绝对不是一个明智的行为。

教授总结

回到飞度和凯越这个问题,同排量的两车动力却相差那么多,那买车的话是不是毫无疑问就选飞度了?那倒不一定,如果我经常开长途的话我更愿意选凯越,因为凯越的隔音、底盘的扎实程度以及舒适性都比飞度要好。至于飞度的隔音和异响,你懂的。所以一辆车的表现就像天平,一边低了,另一边就一定会升起来的。排量不是衡量汽车动力的绝对条件,同样,汽车的动力也不能成为我们选车的唯一条件。

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