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20T发动机实力对比本田道高一尺or大

发布时间:2023/3/30 17:39:41   

之前车叔为大家介绍了EA与K20C发动机家族的动力参数以及燃烧效率,由于两家厂商的技术储备不同,导致二者的设计思路截然不同。大众EAGen3由于历史和模块化开发的原因仍然选择的是铁缸体,比较重。不过也有一些好处,比如:成本更低,性能提升潜力更大。本田则非常重视轻量化,2.0T采用的是铝缸体,轻量化方面更有优势。

另外由于这两台发动机都有高性能版本,为了保证进气温度处于合理范围内,二者都没有采用最近比较流行的水冷式中冷器,而是选择冷却效果更出色的前置风冷式中冷器。

此外,二者在燃油喷射系统、可变气门控制机构、排气歧管设计以及涡轮增压器布置与冷却润滑系统的设计上也有很大区别。

1.发动机供油系统

大众第三代EA采用了进气道与缸内双喷射系统,每个气缸有两个喷嘴,一个喷油嘴在汽缸顶部,为GDI高压直喷系统服务,另一个则是PFI进气道喷嘴,采用低压喷油控制。在低转速低负荷时,PFI进气道喷射可以用来降低颗粒物排放,而高转速大负荷情况下,为了保证动力输出,ECU会自动切换到GDI缸内直喷系统供油模式,发挥最大燃效。

本田2.0T则采用更加传统的侧置喷油器直喷系统,其控制体系由日本电装株式会社与美国德尔福公司共同开发,在结构上与福特EcoBoost系列发动机比较相似。

从供油系统来看,大众EAGen.3B发动机更加复杂,技术更加先进,但由于K20C3有VTEC系统加持,因此汽缸内油气混合更充分,对供油系统的要求会更低一些。

2.气门控制系统

大众与本田都采用进排气双VVT可变气门正时系统,可变角度靠一个安装在凸轮轴一侧直接由ECU控制的步进电机来实现,进排气双VVT相对于单侧VVT来说,高转速工况下气门重叠角更大,换气效率更高,配合大尺寸涡轮能够实现高动力输出。

除了进排气侧的VVT,这两台发动机还有可控制气门升程幅度的VVL系统,且均为两段式可变结构。奥迪称之为AVS,本田则是VTEC。两者功能类似具体结构差异比较大。

大众奥迪的AVS,采用针阀控制凸轮轴上的滑套进行升程切换。EA高低功率版本有两种设计方案:大众EAGen.3(高功率版)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。EAGen.3B(低功率版)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,降低油耗。

本田2.0T的VTEC系统是采用可变滚子摇臂来实现升程切换,K20C3发动机在排气凸轮摇臂上安装了一套电控液压系统,作用和大众EAGen.3高功率版本一致,主要是为了提升性能和增压器动态响应。

3.排气设计和增压系统

由于排放法规目前非常重视发动机在冷启动时的排放情况,在这种前提下,大众与本田都采用了缸盖集成式排气歧管设计,让三元催化器能够更靠近排气门,在冷启动时能够提高三元催化器中的气体温度,使三元触媒能够更快速进入最佳工作状态,从而提升冷启动排放清洁程度。

不过在排气歧管的设计上,两台发动机有一些差别。大众EA采用了双流道增压器,将发动机的1-4缸和2-3缸的排气管分成两组,分别引入涡轮增压器,这样可以降低排气干涉,提升排气气流的速度,从而更好地驱动涡轮,减少涡轮迟滞。相较于宝马的双涡管涡轮增压系统,大众排气歧管仅仅是在尾部进行分隔,涡轮进气口处还是一体式管路设计,因此效果较为有限。

本田K20C3采用的是传统的单流道增压管路设计,这是因为该发动机排气侧已经有可变气门升程系统来改善排气流速,因此不需要双涡管来减少涡轮迟滞。另外,由于K20C3采用了尺寸较大的涡轮增压器,其本身的进气量比较大,若采用双涡管设计,中间的隔板会减小废气流量,导致涡轮驱动力不足。

大众EA的增压器供应商是日本IHI石川岛,本田K20C3的增压器来自日本三菱。

4.冷却润滑系统

大众EA润滑系统方面采用了两级可变机油泵,可以调节机油压力,在低负荷采用低油压降低活塞环摩擦阻力,高负荷采用高油压保证活塞环的润滑与密封。

与此同时,这台发动机还采用了基于外特性曲线控制的旋转球阀式电控冷却模块,可以根据实际情况来控制缸体、缸盖、机油冷却器、暖风系统的冷却液流量,降低热损失,从而有效降低实际油耗。

本田K20C3采用的是较为传统的蜡式节温器,靠水温来控制节温器开关,机油泵也是传统的固定排量油泵。不过,为了满足性能要求,本田专门开发了带冷却油道的活塞,控制活塞顶部温度,让火焰锋面不至于烧蚀活塞。

车叔总结

以上便是大众与本田两家厂商的2.0T发动机技术对比,可以看出本田在发动机设计方面还是比较保守,设计思路与90年代涡轮增压机差别不大,都是采用低压缩比、大涡轮来压榨动力,只是根据VTEC系统的特性优化进排气效率,在低负荷工况让燃烧情况更接近阿特金森循环,提高排放与经济性。

大众EA使用了更加先进的技术,无论是热管理还是燃烧工况的控制上都比本田做得更加精细,但高低功率版本结构上的差别让低功率发动机的潜力有限,无法再靠“刷电脑”的方式将低功率发动机“刷”成高功率版。



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