我来分享一下,大家可以看到几乎所有的2.0T增压发动机都有高低功率版本(图1图2)。实现2.0T发动机高低功率的技术方案一般可以分成两类:
一.发动机硬件没有差别,只是通过调整ECU数据来实现不同性能,配合车辆配置差异,实现整车的不同定位。
由于增压发动机可以通过ECU控制增压器从而实现不同的增压压力,因此可以比较简单的通过调低增压压力实现降低功率的目的。一般这种发动机的设计是按照高功率设计的,降低功率后也不会带来可靠性方面的问题。但是单纯对于低功率发动机来讲没有进行优化,油耗基本和高功率不会有差别。(图3)
这种方案发动机不需要重新设计,节省了大量的开发费用,在早期很多公司都是这种方案。举个例子:凯迪拉克2.0T LTG发动机的高低功率就是这么实现的。(图4)
二.发动机根据整车高低功率的需求,专门进行硬件方面的优化,硬件差异较大。一般高功率发动机主要优化性能,低功率发动机主要优化油耗和成本。
这种方案发动机开发的工作量成倍提高,但是优势也比较明显,高功率性能明显有优势,低功率可以专门优化油耗。举例说明一下:
1.大众EA888三代高低功率版本(图5)。高功率的EA888 Gen3和低功率的EA888 Gen3B的主要硬件差异主要如下:
(1)燃烧系统不同
大众在EA888三代低功率版本上为了优化油耗采用了和高功率不同的燃烧系统(图6)。由于高功率的EA888 Gen3采用传统的奥托循环,而低功率的EA888 Gen3B使用了米勒循环来降低油耗(图7),因此两者的活塞,缸盖燃烧室,缸盖气道,喷油器等都是不同的。
(2)压缩比差异也比较大
低功率的EA888 Gen3B由于采用米勒循环,压缩比比较高达到11.7,而传统米勒循环的高功率的EA888 Gen3压缩比只有9.8。
(3)可变气门升程AVS设计的差异
高功率的EA888 Gen3的气门可变升程系统AVS在排气侧,主要是为了提升低速性能和增压器动态响应。
低功率的EA888 Gen3B的气门可变升程系统AVS是在进气侧,主要是为了实现米勒循环的低凸轮升程要求,同时减小米勒循环带来的最大功率损失。
2.沃尔沃2.0T Drive E发动机的高低功率差异:
(1)增压系统差异
沃尔沃2.0T的T6版本采用了涡轮增压+机械增压的双增压设计来实现高性能和高瞬态响应。而T5和T4版本都是单涡轮增压设计。(图8是T6的双增压,图9是T5.的单增压)
(2)机械增压器带来的区别
T6版本前端皮带需要增加机械增压器驱动带轮和皮带。进气管路也不同。
(3)根据性能优化的喷油器设计
T6和T5性能差异比较大,沃尔沃专门优化了喷油器设计以适应不同的功率扭矩要求。
未来随着油耗法规的日益严格,低功率发动机普遍的趋势是通过硬件优化来实现低油耗。
以上信息供大家参考,欢迎讨论。对发动机感兴趣的朋友可以关注我,每周会发布发动机技术的专业解读,谢谢支持!