自己能做的事自己做——DIY清洗进气歧管及气缸
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自己能做的事自己做——DIY清洗进气歧管及气缸
看来自己真是越来越懒了，好像在一个月之前做了一次发动机积碳的清洗，拍了这组照片，再不发出来就真给忘记了这事。这项操作比较复杂，需要场地、专用的机械和工具配合才能完成，本人虽然实践过多次也觉得相当之累，只是希望对感兴趣的朋友们有所帮助。如果你想获得持久平顺的驾驶体验来说无论何种方式的定时发动机积碳的清洁工作是必须的。气缸内积碳会令缸内的压缩空间越来越小，相当于压缩比越来越高。过高的压缩比令PCM为了避免爆震不得不将点火时机不断延后，导致动力输出变差。由于DURATEC发动机的曲轴箱通风口是直通到进气歧管内，进气歧管内的各种感应装置跟气流控制机构会因此被冷却下来的机油蒸汽所污染。使用时间长了里面就会变成像油烟机一样，我的进气歧管在2.5W公里左右就能倒出大约50ml左右的废机油，这还是一直使用全合成机油的情况，如果是矿物油成分更多的情况下污染程度只会更糟。关于发动机积碳的清洗，一般是打吊瓶较为常见，这种方式对进气系统清洗效果比较明显，但对缸内积碳的清洗作用甚微，而且对橡胶密封件有一定的腐蚀性。4S的忽悠大法中最常用的伎俩就是所谓的油路清洗，这个是最没作用的投资，只要见到可以直接忽略掉，缘由就不多说了。只有整个拆洗才是最为彻底清洁方式，当然也是最繁琐的。用我自己满意的标准最快也要3-4小时才能够完成，按这种速度以赚钱为目的4S是不会帮你做的。我一般在两到三万公里之间会这样清洗一次，洗得太多也没必要，尤其是EGR和PCV都改装过的发动机。开工前留影，这是准备年审前的发动机形态，可以见到原厂风箱和共振箱都装了回去，区别于日常使用时只有一个冬菇的情形。电池的位置可见一个裸奔的72-20瓦尔塔电池，很明显有没有电池罩对共振箱的安装都没有妨碍。麻利地拆掉原厂空滤箱，可以见到改装为64mm内径的节气门。它的蝴蝶阀片被加工成梭形，用来减少气流流过阀片边缘时形成的阻力。举升右前轮，拆下轮子和沙板，马牌CPC2轮胎。致胜的轮胎螺丝是19mm，S-MAX的话是21mm。我这里用的是风板，没有气动工具的同志用轮胎扳手也可以胜任，只是累一点罢了。拆掉沙板之后的情形。可以看到一只轻量化UDP皮带盘，它可以将发动机附件的驱动力整体减少25%左右，同时提高2.5度的点火角度。来张近照，对于我来说这是一个非常珍贵的照片。这批v1.2版的UDP中，这是第一个被安装也是最后一个退役，同时也是行驶里程最长的一只，在我车上共使用了3万公里。在这个过程中我们继续改良1.2版的设计，使它更为耐用和更轻。在写下这段文字的时候，1.4版的UDP已经在我的车上安装，目前反应良好。回到上面，拆掉进节气门。从进气歧管口望进去，表面铺满的碳灰就不说了，那是EGR系统引入的尾气中的碳灰，图片中歧管深处的反光就是传说中冷凝下来的机油蒸汽了。在歧管狭窄的部位会有更多的积聚，那些是无法直接观察到的，在后面的图片中大家可以陆续看到。下面开始玩真的，先拆燃油喷射系统，需要两个特别的工具。最上面的不用介绍都能认出是个3M的防毒面具。使用防毒面具是为了保护健康，这玩样可是无价的，我对这个问题从来不开玩笑。使用的是6057滤盒，能抵御除大部分的工业有毒气体，最低要求能防止有机气体的滤盒就可以了。下面的是一组燃油管接头拆卸专用工具，我们的车是使用1/4英寸的规格。如上图，把工具卡入油轨接头旋转一周左右，油管插头就会自然脱落。注意此时会有汽油溢出，戴好防毒面具能让你轻松很多。让汽油自然流到停止就可以了，外泄的汽油会很快蒸发掉，注意环境的通风。下一个目标是刹车真空管。我见过很多人对拆这个接头感到很困难，主要是方法问题。这个接头其实就是气动元件中俗称的快接接头，只要用螺丝刀或者别的什么东西将红色的部位始终用力向下按住，再左右摇晃的方式就可以将接管拔出。这个是燃油蒸汽回收管，先用一个小型螺丝刀按住上图红圈位置，同时再用另外一只手按住箭头所示在接头下部的释放按钮，向外拔就能将接头拆出。整出来之后是这个样子拆掉歧管上所有线束固定的卡子、电子插头、点火线圈和火花塞，如上图所示。有些线束卡子需要破坏性拆卸，就是拆掉之后不能复原的，无关痛痒的不用管它，可以用尼龙扎带来代替。这里要注意供油轨固定螺丝上方有各两个线束的托架，里面有反扣，不能硬拉，左右摇晃着拉出就可以了。下一步是拆进气压力及温度传感器的接头，位于节气门的正下方的歧管上，就是一个很普通的插头，像往常一样按住固定扣就可以拔出。拧掉固定供油轨的两个螺丝就可以将供油轨连四支燃油喷嘴整体拔出。要注意供油轨里面汽油的外溢，同样是防毒面具侍候。喷油嘴的安置孔，里面黄褐色的是积碳污染的痕迹。供油轨连同四支喷油嘴，可以顺路拆出来清理一下。我们的喷油嘴，博世代工，零件号0-280-158-105，流量19bls/hr[3BAR]，外形EV6-Long。注意喷油嘴头部有一小块激光刻印的二维条码，这是德国生产的版本，区别于DURATEC国产之后所配用的喷油嘴也是博世在国内生产，上面这个位置没有二维条码。凡是装备这种喷油嘴的发动机都是在福特吉娃娃工厂组装后进口而来，只有07年底以前生产的S-MAX和最早期的致胜上会装备这种进口的D23发动机，现在已经绝迹。喷油嘴跟它们的密封圈。即使没有使用汽油添加剂，只要油品正常，这支喷油嘴根本不需要什么额外的维护，因为汽油本身就有很好的溶解能力。只需要用化清剂嘻洗洗喷油嘴外部的油泥，用纸巾擦拭掉密封圈表面的的油污就可以了，注意凡是橡胶制品都要避免接触到化清剂。清理完后在密封圈抹上一些机油，然后装回供油轨上。下面是最恶心的部分——拆除进气歧管的固定螺丝。先说说为什么会如此的“恶心”。我们的进气歧管由8个螺丝固定，7支在上部，1支在下部。上部的7支中，又有3支是很难看得见的，有一支干脆就根本无法直接看到，只能靠摸。这还不算什么，由于发动机前面位置很有限，想要把工具直接伸进去也是完全不可能，只能先把套筒放进螺丝孔中，再组装延长杆和棘轮扳手，然后靠感觉来套住螺母，下面几幅图片展示了拆卸这几个螺丝时所用的工具和位置。最后要注意的是由于螺丝的深度很大标准的1/4套筒无法提供合适的长度，长套筒组是必须的。这是底部的一颗，以及它附近的一个线束固定卡子图片中间的那个洞就是传说中最难拆的那个螺丝的位置把它上方两个涡流板控制阀的真空管拔掉把套筒放入后组装好的样子，在图片中看不出来，其实里面的长度超过10cm，再看发动机前方跟风扇间的距离是如此的狭窄，先装好工具的话，就完全无法转过弯来。进气歧管的螺丝拆完之后还有4个连接部位，首先是这个EGR的进气管。把歧管跟发动机体分离到扳手能伸入的位置，22mm的开口扳手侍候这个是爆震传感器，西门子出品拆出来，为了保证传感器的灵敏度注意这个螺丝需要很大的紧固扭矩，无论拆卸和安装时都要注意。这是爆震传感器的插头，位于转向助力泵下，也要一并拆除。除了上面这三个位置，还有一条在爆震传感器附近的PCV通风管，位置很明显的，我就不多说了，就普通胶管的拆卸方式。折腾一轮之后，进气歧管就能取下来了，大家可以看到涡流板上的油泥。由于工作温度较高，油污呈烧结状。进气歧管的正面。这个歧管的设计虽然算不上顶尖，但也算是上乘之作。同时具有可变截面和可变长度的能力，能兼顾高低转速域的进气需求，唯独中段差一些，只是因为不是连续可变结构。应对日常需求绝对是绰绰有余，如果你不是整天4Krpm以上的跑，完全没必要用COSWORTH的那种短歧管。PCV进气口离第四缸的进气口特别近，所以这里的机油污染会特别多一些PCV管道的接头，机油蒸汽会在此处开始凝结回到发动机，纸巾将进气口跟EGR口塞住。用压缩空气将表面的浮尘吹跑，准备拆PCV阀，可以防止灰尘落入发动机里面。这幅图可以看到我的发动机上加装了机油冷却换热器，不知大家有没有看出来？PCV阀体拆下来了，这个部位大家一般不容易见到。它相当于发动机“鼻子”，用纸巾塞住的部位就是曲轴箱了，上面棕色的是油气分离室。如果是比赛引擎，这里直接用块铝板盖住再钻个小口出气就完事了，直接排放到空气中。而民用车有排放标准的限制，只好把油气再收集起来烧，代价就是发动机脏得特别快。PCV阀盖的全部零件，它其实是个油气分离器的结构。蓝色的PCV阀，是一个单向压力阀，它与进气歧管相连。当歧管内的真空度大到一定程度的时候，它会自动打开让曲轴箱内的油气被发动机吸入再燃烧。清洗后再装回去，这个背面。PCV系统只是一个环保装置，对于发动机性能来说它只会带来负面影响。首先是令进气温度提高，曲轴箱内的气体都是高温的，成分复杂，机油蒸汽、未燃尽的燃油混合器气或在排气行程漏进来的废气等，把这堆东西拿来烧会令进气氧含量减少。其次就是油气的污染，前面的图片已经能看到，较重的机油蒸汽冷却之后吸附在进气歧管内部只会使里面的活动部件阻力增加，粘在进气温度传感器上还会使PCM对温度的感知变迟钝了。将进气歧管上的所有零件拆下来，逐个擦拭干净这个是进气压力和温度传感器二合一，也是博世的产品。很久以来福特的车基本都用这种结构，而且都是数字式，精准而且耐操。即使是使用同族发动机的马自达，由于其电控系统的差异，所使用的传感器形式就有很大的区别。不过这两年马自达也开始有数字化的趋势了。两个涡流板的真空作动器的转轴部位要涂点润滑脂，这两个东西动作的速度本来就够慢的了，希望它能再顺滑一点。拆个精光的进气歧管，这个程度就可以大规模的使用化清剂来清洁了，塑钢对化清剂完全免疫。不是吓人，我的标榜是这样买的。在广州，玩样儿很便宜。使用时自觉戴好防毒面具，除非有嫌命长的。&如何洗进气歧管我没有拍，用两瓶标榜就够了，主要是将顽固的油泥给清出来。然后我会将歧管整个拿到家里浴缸中用自来水冲洗，用油烟机的清洁剂效果也不错也比较经济，这样一直洗到歧管内部没有褐色的油泥冲出来为止。洗完之后，用电吹风把水烘干。这是刚洗完的效果，基本跟全新时无异。反过来看看。在涡流板的转轴位置喷点渗透性强的硅润滑脂，不容易黏尘而且减少运动的阻力。涡流板的控制阀这里要用压缩空气吹一下，因为里面有一些气室的结构，浸泡了水之后，里面的水将很难排出。要用压缩空气将它们吹干。将所有零件装回待命，大家可以见到PCV阀的部位我已经用管塞将其塞住。PCV Bye Bye！管塞+喉码下面开始清洁缸内积碳，首先用个21mm套筒将皮带盘的固定螺丝套住，火花塞全部拆掉，这样曲轴就可以自由旋转了。注意！皮带盘只能顺时针旋转！旋转曲轴，直到进气门完全打开，任意时刻只会有一个缸的气门是打开的。如果不慎转过头了，千万不能想着将曲轴逆转把开启角度退回去，这样会对原有的摩擦平衡造成损害。必须老老实实地顺时针再转一个点火周期，直到合适为止。把化清剂通过气门注入缸内，让气缸内部浸泡着化清剂，等待一两分钟。进气口这边铺块棉布覆盖住周围的塑料部件，再用块旧毛巾遮住进气口，用来吸收等会喷溅出来的污垢。然后用吹尘枪头部包点纸巾，堵住火花塞的螺孔，向缸内充气，被溶解的缸内积碳就会被压缩空气从进气口排出后给毛巾接住。这样每个缸重复清洗一两次。在毛巾上可以看到类似黑炭的东西，这些就是传说中的积碳了。这些家伙在缸内这么恶劣的环境中呆了那么久，早已千锤百炼，不用物理手段是很难把它们给搞出来的。每个缸清理之后要喷点WD40在里面，注意不能太多。目的是保持润滑，防止在转动曲轴时拉花缸壁，二是利用WD40的超强渗透力让残留的积碳变得疏松，在下次点火时，燃气的爆炸力令积碳能够自然脱落。四个缸洗完。通过这样的清洗能清理出大部分的缸内积碳，从火花塞孔往下看应该能看到活塞的顶部呈很浅的黄色，活塞的金属原色和每个活塞上的编号应该是清晰可见。缸内积碳的清理完成把PCV做无害化处理，一开头是打算这样干的。样子不错，可是这个小冬菇还是太大了，顶住歧管合不上。于是使用临时解决方案，在管塞上钻个小孔。这个只是临时解决方案，还有下集的&装回去就没什么好说的了，唯一就是这个。为歧管中间的那个抠门的螺丝，在上之前要做这样的处理。如果不小心在上的时候螺丝掉在歧管的螺丝孔里面，就等着哭把。上火花塞，让扭矩扳手上上镜铝质缸体加锥座火花塞一般用20Nm的标准扭力，上得过紧会损坏密封性。这个跟铸铁缸体或垫圈火花塞有很大的区别。完全复原，油黑的进气歧管跟周围铺尘的部件形成巨大的反差。用了总共八支标榜，这是大部分。蓝色箱子上是歧管洗出来的油泥，干掉之后有2mm厚。我车库的一角&终于写完，鉴于本文实践的难度，例如使用工具的规格等比较基础的内容，不是非常特殊的我都忽略掉了，能这样做的人都懂的。最后有要说明一下：我真不是从事汽修行业的，业余爱好而已。
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1EA211研发方向及搭载车型　　[汽车之家 ]& EA211 1.4T发动机会成为大众新一代神机吗？说实话，现已搭载一汽-大众高尔夫和上海大众斯柯达明锐车型的大众EA211 1.4T发动机在技术突破程度并不及当年的大众EA111发动机，但是从轻量化、模块化以及平台化这几个维度来考量，大众EA211发动机的确有着很清晰的设计思路，通过另一种方式去诠释技术在产品布局中的重要性。　　先来说说文章开头提到“三个化”。轻量化很好理解，无非是选用更轻的材料以及优化结构；模块化指的是在同一个技术架构上根据车型产品的需要有针对的增加或减少技术配置。以市场为导向，有选择的装配一些技术配置对于那些产品线较长且所谓技术过剩的厂商来说，是个精确控制整车成本的方式，例如，在一个技术架构之上，厂商可以制定不同的喷射（缸内直喷或歧管喷射乃至混合喷射）方式、进气（自然吸气或增压进气）方式、配气（进气侧可变正时或双可变正时）方式等等。　　平台化指的是发动机在整车平台的适用性，可以肯定的是EA211 1.4T发动机在大众MQB平台（动力总成横置平台）中将占据重要地位，但除了MQB平台外，用于研发生产发动机中置跑车的MMB平台也会将EA211 1.4T引入。以上提到的这些都是此前EA111发动机无法实现或者不便实现的地方。● EA211都有什么发动机？　　EA211是一个技术平台，目前，在国内的产品线中，大众系列（包括上海大众斯柯达品牌）的车型搭载的1.6L自然吸气发动机也是源自该技术平台，换句话说，在结构以及技术配置方面，这些发动机还是有一定共通性的。● 打开发动机舱盖你能看出什么差别？　　“三个化”更多展示的是大众集团在产业布置策略层面的思路，而按照现在大多数消费者的选车观点，以后，他们可能更多会关注一辆车的发动机有什么样的配置，这种观念相信用不了多久就会应运而生，搭载EA888发动机的车型可能会先面临此类问题，因为大众集团旗下（包括大众、奥迪、斯柯达等品牌）搭载1.8T或者2.0T的车型，都会根据各自品牌及车型的市场定位有选择的装配一些技术配置。有关EA888的话题我们以后再聊。　　就EA211 1.4T发动机本身而言，在基础技术结构方面较上一代还是有所提升，如果你对大众旗下紧凑型轿车足够了解的话，在打开发动机舱盖后就会发现其中的变化，原先车型搭载的EA111发动机采用的是正置布局，即排气侧在前、进气侧在后，而从新款明锐可以看出，EA211发动机采用的是反置布局，经过与发动机工程师的沟通，这样的调整只是考虑动力系统的布局问题，并非纠结于哪种布局形式对进气效率的影响程度。　　反置发动机因排气侧在后，因此排气歧管、三元催化器以及后续管路的布置会更顺，占用空间也更小，这样，在车辆设计研发初期，乘员舱的空间设计即可得到更大的自由度。当然，对于高尔夫或明锐这两款车而言，还是要考虑如何布置一台1.8T发动机或2.0T发动机，所以，这两款车的发动机舱空间也不会明显变小。不过，若站在大众集团平台化布局的角度看，占用空间更小的动力总成在适用性方面会更强。例如，我们前面提到的MMB发动机中置跑车平台。2机滤取消顶置设计● 结构优化　　减重的最终目的是减排，相比EA111发动机，新的EA211发动机共轻了14kg，转化成每公里的二氧化碳排放数值可以减少9.6g。在下面的文章，“结构简化”、“减重”这些词将会经常被提及。● 正时盖罩回归“本性”　　顾名思义，正时盖罩的作用就是保护配气正时部件及相关机构，起到一定的密封和防水作用。就是这么一个简单的功能部件在原先EA111发动机上进行了集成的设计，而在新的EA211发动机上则对正时盖罩进行了“简化”，也可以说是一种功能上的回归。◆ 之前什么样？◆ 机油油路得到简化　　好处：供油更直接　　EA111 1.4T发动机的正时盖罩采用模块化集成设计，整个盖罩集成有机滤、曲轴箱通风系统的油气分离器，而EA211 1.4T发动机则取消了集成的设计，现在仅仅是一个铝制的盖罩并带有发动机支承固定点，原先顶置的机滤被恢复到油底壳附近，这样，机油在通过机油泵后就能尽快进入机滤完成清洁工序，无需再像EA111发动机那样先泵至发动机顶端抵达机滤后再被分配到各个需要润滑的部位。以此，节省了润滑油油道的长度，优化了正时盖罩的重量。　　原先机滤采用顶置设计，机油易回流，所以，在保养更换机滤时更方便，也不易出现遗撒。直白点说，相比恢复常态结构的EA211发动机，维修保养人员可能还是给EA111发动机做换油保养比较省事。 3可变排量机油泵/曲轴箱通风/气门室盖◆ 机油泵具备双级可变排量的功能　　好处：减少动力损失，省油● 曲轴箱通风　　刚才说到原先EA111发动机在正时盖罩上集成了曲轴箱通风系统的油气分离器，那我们再来看看新的EA211发动机是如何布置油气分离器的。　　从拆解的情况来看，EA211发动机的曲轴箱通风系统只在缸体上装配了一个油气分离器，不过，其内部带有粗分离区域和细分离区域。　　曲轴箱通风系统是维持发动机内部气压平衡的重要环节，在日常用车时，如果系统内部过脏（主要是油污），有可能造成内部的堵塞，进而造成内部压力失衡，上海大众的发动机工程师也做过这样的实验，他们故意将系统管路堵住，对系统工作进行人为干扰，用不了多长时间，发动机曲轴油封就会出现渗油情况。这样来看，当我们发现发动机缸体密封部位出现渗油时，一方面有可能是密封部件老化所致，也有可能是内部压力过大，将机油“顶”了出来。而问题的根源则在曲轴箱通风系统。● 气门室盖集成化设计　　好处：集成度更高，重量更轻　　弊端：后期维修成本高　　我们还是从你能看到的地方说起，发动机最上面的叫气门室盖，传统意义上的气门室盖功能单一且材质多为树脂，当然也有些采用铝合金材质，其功能更多为密封，有些发动机在气门室盖内还设有油气分离器。但总体来说，这个部件本质上就是一个盖。　　原先EA111发动机对这个部件进行了优化，使其不再是一个简单的密封盖，而是具备了凸轮轴盖的作用，这样，一个铝合金盖便集成了气门室的密封和固定凸轮轴的功能。这种设计也对自主品牌的发动机开发理念有着深远影响，有关话题以后我们会专门聊。言归正传，新的EA211发动机将这部分的集成度做的更高。　　简单来说，EA211发动机的凸轮轴在结构上与凸轮轴壳体（气门室盖、凸轮轴盖集成后的新名称）不可分离，省去了传统的凸轮轴盖，结构优化的同时，减轻了重量，此外，在凸轮轴前端安装了一个滚珠轴承用于降低凸轮轴旋转阻力。这样的设计优势固然明显，但这给维修造成了“麻烦”，其实也不能称之为“麻烦”，只需要更换凸轮轴壳体总成（包括凸轮轴壳、凸轮轴、滚珠轴承）即可，只不过，由于部件不可单独更换（如果需要更换凸轮轴，则只能对凸轮轴壳体总成进行更换），因此维修费的支出比较高。4配气正时及正时皮带　　既然说到了凸轮轴，那么，我们接着把整个配气正时系统介绍完，除了集成度更高的缸盖外，可变正时系统也有较大的变化，由原先的进气单侧VVT升级为进排气双侧VVT（1.6L自然吸气发动机仍旧只有进气侧VVT），其中，进气凸轮轴的最大调整角度范围在50°曲轴角，排气凸轮轴的最大调整角度范围为40°曲轴角。　　无论是进气还是排气都可以根据发动机实际工况对气门的开启时刻进行调整，优化了气缸的进排气效率，ECU对气缸的控制权限也更大。尽管，双VVT的技术配置已经很普遍了，但对于大众1.4T这个级别的发动机而言，这个进步还是有目共睹的。　　另外再来说说VVT调节机构供应商的事，目前，上海大众使用的EA211 1.4T发动机的VVT调节机构是日本电装公司提供的，这家公司是汽车行业里名副其实的背后巨人，特别是电气化方面，几乎每辆汽车都有电装公司制造的部件。我们上一次提到这家公司是在马自达创驰蓝天发动机拆解文章中，电装公司为其提供了电动VVT调节机构，从而能够驾驭13:1的压缩比，如果你感兴趣，可以（）查看。而在VVT调节机构的供应商里，博格华纳、LuK都是行家，至于使用哪家公司的产品，通常主机厂都会通过招标来确认。● 正时皮带　　好处：噪音小，重量轻　　你没看错，EA211发动机的正时系统使用的就是皮带，有些人在看到这个信息点的时候会对此嗤之以鼻，“都什么年代了还用皮带？”　　在人们固有的认知中，采用链条的正时系统好处诸多，其中最重要的一定就是免维护，但不可否认的是，尽管在技术上可以改善静音方面的性能，但毕竟是金属与金属之间的接触，噪声还是个问题，尤其是随着车辆行驶里程的增加，正时链条发出的噪音也可能变大。而橡胶材质的皮带在噪音控制环节就有本质的优势，如果能解决每6万公里至8万公里定期更换的问题，那么，这样的皮带显然更“高级”。　　EA211发动机的正时皮带就是长寿命的类型，由大陆（Continental）提供的皮带理论上可做到终身免维护（寿命达到30万公里），但官方保养手册规定在车辆行驶9万公里时要进行保养，之后每3万公里进行一次检查，如果发现异常，需要进行更换。　　我们都知道，油污对橡胶的腐蚀比较严重，因此，皮带的工作环境的清洁程度是决定使用寿命的一个原因，尽管皮带表面的涂层可提高耐腐程度，但仍旧不允许有机油从密封处渗入正时皮带室内。除了橡胶老化外，皮带的抗拉伸性能也影响着配气正时的工作，如果过度拉伸直至超过张紧器的能力范围，有可能会出现“跳齿”现象，跳1、2个齿或许系统能够通过VVT进行补偿，而一旦突破阈值，就会给发动机造成不可修复的损伤（主要是气门与活塞会出现撞击）。这些问题，上海大众的发动机工程师表示，“现在使用的这种皮带经过验证已无需过度考虑维护保养问题，基本就是终身免维护，而且噪音还小”。5缸盖集成排气歧管/冷却控制● 缸盖集成排气歧管　　好处：热管理得到优化　　将排气歧管集成在缸盖的设计理念是一个趋势，之前在介绍第三代EA888发动机的时候我们就讨论过这个问题，热管理的优势对于排放控制有着积极的作用。　　缸盖内部的排气歧管穿插着水道，发动机运转时，串流的冷却液与排气歧管实现热交换，最直接的益处是冷车启动时可以利用排气产生的温度给冷却液“加热”，与传统冷却系统的温控逻辑相结合，使得发动机水温尽快上升至最佳工作温度（90℃左右）。● 控制水温的设计　　好处：缸盖、缸体进行差异化管理，更有针对性　　集成式的缸盖确实是一种新的热管理方式，但新的热管理技术还是要依托传统冷却技术才能发挥优势。　　节温器是控制冷却系统工作状态的核心部件，EA211发动机使用的是传统石蜡型节温器，有些发动机使用了ECU可主动控制的电子节温器，在控制上，电子类型显然更灵活，不过，从实际控制情况评估，节温器最重要的性能则在于能够在设定的温度下完成打开和关闭的动作以切换冷却液的大、小循环，而电子节温器的结构也仅是在石蜡结构的基础上装一个加热装置而已，换句话说，只有在冷却液温度趋于正常工作温度时，节温器的打开才有意义。　　冷却系统的控制逻辑基本延续了EA111发动机的设计，两个节温器分别控制通往缸体和缸盖的两条循环水道，由于缸体和缸盖的温度特性不同（缸体的温度高于缸盖并且升温速度也更快），所以两个节温器的开启温度也不同。　　控制缸体水道的节温器开启温度更高，换句话说，缸体的工作温度也会略高，这样有利于降低曲柄连杆机构的内部摩擦。而控制缸盖的内部水道循环的节温器则开启温度略低，缸盖因此可得到更好的冷却，从而能够降低燃烧室内部的温度，对进气以及气缸的工作稳定性都有好处。　　节温器及壳体与水泵集成在一起固定在缸体上，水泵由排气凸轮轴带轮通过齿形皮带直接驱动，相比EA111发动机上由发电机皮带驱动的水泵，在空间上则更为紧凑。事实上，原先EA113发动机的水泵也是嵌入缸体的设计，水泵带轮是由正时皮带驱动，但后来这一部分的设计趋势更偏向于外挂形式，主要是可以简化缸体水道的设计，现在EA211在水泵的布置环节基本兼顾了空间布置以及结构优化。◆ 为什么要让水温尽快达到最佳状态？　　说了这么多冷却系统的事，但问题是，为什么要让水温尽快达到工作温度呢？大致有三个原因吧。一、就车内驾乘人员而言，在冬天，水温的提升速度决定了暖风的供给速度；二、水温在一定程度上决定了润滑系统的保护效果（确切的说是机油温度，发动机工作产生的热量也会传至机油）；三、对尾气排放质量有积极作用。　　首先要肯定的是，发动机的工作温度要维持在一定的范围，过低、过高都有不利影响。发动机启动时，发动机电脑（以下简称“ECU”）会依据水温传感器收集信息判断发动机的状态，当温度过低时（例如停放一宿），ECU会采取多喷油的策略，这也是在冷启动后为什么转速略高于常规怠速转速的原因。　　水温提升是一方面，另外，三元催化器的温度状态对尾气排放质量也很关键，未来，排放法规会越来越严格，特别是针对冷启动阶段的排放限制，因此，需要让三元催化器尽快发挥作用。而缸盖集成排气歧管的设计则是一举两得，即提高了热效率，又从结构上缩短了废气到三元催化器的距离，热量传递效率更高。◆ 是否需要刻意热车　　“热车”时间的缩短意味着油耗及排放压力的减轻，那么，问题来了，启动后到底用不用刻意热车。这是大家一致在讨论的话题，热车到底在热什么？　　那些老生常谈的利与弊在这里就不进行赘述了，本着结论先行的原则，我给出的意见是不用刻意热车，别着急，听我把话说完。　　首先，启动一瞬间的磨损确实会比发动机正常运转时严重些，启动后，机油泵会建立正常的工作压力，随即油道将机油引至各个摩擦副，如凸轮轴和滚子摇臂、曲轴轴颈和轴瓦之间等等，在低温状态下，机油的流动性会差些，但待其在各个摩擦副间形成油膜后，便可发挥保护作用，这段时间车主可用于做些如安置随身物品、系安全带等上路前的常规准备工作，这个时间足够让润滑系统完成油压建立并形成油膜了。但需要注意的是，在水温表没有上升趋势的情况下，尽量不要急加油，手动挡车辆也要控制换挡转速，毕竟，机油的流动性多少还是会对润滑系统有影响。 6涡轮增压系统设计● 涡轮增压器的电控废气阀门被“简化”　　好处：减少一个噪音源　　涡轮增压系统的整体结构与之前EA111 1.4T发动机基本相同，但一些细节的变化，还是能够看出大众在这类发动机的研发理念的转变。　　大众在EA111 1.4T发动机上开始使用水冷式中冷器，并将其集成在进气歧管内，相比使用风冷式中冷器的涡轮增压发动机，无论是在体积方面，还是对进气温度控制方面，水冷式中冷器都有优势。现在很多厂商都在运用水冷中冷器技术，像雷克萨斯NX搭载的2.0T发动机、搭载于奔驰A级AMG的M133 2.0T发动机或者2015款奔驰E级使用的3.0T发动机、宝马V8发动机等等，只不过，在水冷式中冷器的布置上有所不同，像1.4T这种小排量发动机对集成度的诉求就比较强烈。EA211 1.4T将这样的设计延续了下来。　　因EA211发动机将排气歧管集成到了缸盖内，所以，涡轮增压器总成的结构也变的简单了，（原先增压器集成了排气歧管）。如果你对之前的EA111 1.4T发动机比较了解，再加之观察够仔细，就会发现另一个细节变化，EA111 1.4T发动机通过内部压力控制环节优化改善了涡轮响应速度，具体方式是将传统的依靠真空控制的超速切断阀升级为控制更直接、精准的电磁阀。不过，在进化到EA211后，1.4T发动机却没有了这个装置。◆ 先来说说那个电磁阀是如何保证动力响应速度的　　废气循环电磁阀本身是常闭的状态，也就是说，在不工作的时候，不影响进气管路内的压力环境，例如在加速时（在各个挡位的转速区间内），电磁阀关闭，确保进气压力，而在换挡收油的时候，这里需要注意的是收油的动作，更准确的说是节气门关闭的时候，当节气门关闭时，此时涡轮叶片转速仍处在与发动机转速相匹配的状态，这就会导致涡轮增压器到节气门这段气道内的压力骤升，升高的压力会反作用于涡轮叶片并使其转速降低，如果不对这一现象进行干预，驾驶员再一次踩下油门踏板或变速箱完成升挡后，涡轮增压器显然并不能即时建立足够的进气压力，最终造成加速响应慢的现象。　　提到的这个电磁阀就是用于管理这一阶段进气压力的，当节气门关闭时，电磁阀打开，于是气道便形成了“短路”的效果，增压后的空气从高压端顺着电磁阀开启的方向进入低压端并在此循环至涡轮叶片，经过这样的引导，涡轮叶片的转速就不会有过大幅度的变化了，也就保证了动力响应速度。◆ EA211 1.4T发动机取消了这个电磁阀，难道大众工程师就不考虑加速响应的问题了吗？　　就这个问题，我给博格华纳的工程师发了邮件询问缘由，得到的信息是，它们供给大众用于EA211 1.4T发动机的涡轮增压器确实取消的了电动废气阀门，至于加速响应的问题，则是由大众进行软件标定实现的，最终得到的涡轮叶片的响应效果与之前基本相同。如果用惯性思维想这个问题，成本或许会是大多数人给出的结论。真的是成本所致吗？　　在大众工程师看来，一些原先要依靠硬件实现的功能现在通过软件标定达到目的也是一种进步，而省去这个部件的根本原因则是开发初期对发动机NVH特性设定的苛刻目标。研发测试阶段发现，在电磁阀打开时，内部气流的流动会发出声响（车内驾乘人员在主观上很难感受到），如果把这个部件省去即可减少一个声源，其实，前面提到的配气正时系统由原先链条改为皮带也是被NVH目标所驱使的。谁能想到，这个“减配”的背后隐藏着的是大众发动机开发团队的严谨与偏执，就在别人还在为功能而设计的时候，大众已经把眼光瞄向了更高的层面。7缸内直喷/未来技术● 其他方面◆ 燃油系统采用缸内直喷技术　　在此前的发动机文章中，有关燃油系统的信息我们都会赋予其很高的权重地位并花较多的篇幅去介绍，但这次EA211发动机的文章有所不同，因为相比上文中提到的那些变化，缸内直喷技术显然没有太多亮点来介绍给大家。　　即便没有像第三代EA888那样采用复合喷射的技术，但在细节的布置上仍旧值得一提，高压泵的布置继续贯彻发动机紧凑化和小型化的理念，由原先顶置的布置改为侧置，以此更为充分的利用发动机自身的空间。● EA211的未来◆ 会不会有双增压版本　　我第一个关注的问题是EA211 1.4T还会不会推出原先获奖无数的EA111 双增压版（机械增压+涡轮增压）1.4T发动机了。这个问题可能也在困扰着大众的决策层，原因或许你们也能猜得出来，双增压发动机的动力确实有优势，但由于全球的使用环境不同，而这台发动机对油品以及客观因素又比较敏感，所以曾经爆发过一次质量危机，之后大众对相关批次的车型做了软件修正，才避免扩大此事的影响。所以，这次EA211 1.4T会不会有双增压版本，现在不好说。◆ 技术扩展性○ ACT主动气缸管理　　除了现阶段你能在1.4T发动机上看到的技术外，在EA211技术架构中还有一项名为ACT主动气缸管理的技术，也就是我们常说的闭缸技术，具体实现方式其实算是EA888发动机上所用的AVS（可变气门升程）结构的变种，只不过是将带有角度的凸轮改成了零角度凸轮，这样在切换至这个凸轮时，所对应的气门无法完成开启动作，供油系统也停止对该气缸喷油。以此达到省油目的。相关信息可点击:　　振动是个难题 大众1.4T发动机闭缸技术　　○ 米勒循环　　当然，ACT系统的零角度凸轮也可能换成带有角度的凸轮，但其作用有别于现在已投入使用的AVS技术，AVS用于排气侧，主要是改善涡轮的响应，而把这个结构装在进气侧时，在硬件上，就充分的具备了可改变工作状态的能力，米勒循环就是实现的一种结果。这也是为了优化尾气排放而储备的技术。编辑总结：　　EA211发动机在有些技术方面确实颠覆了我们对发动机的认知，例如，齿形皮带“回归”配气正时系统以及电控废气阀门被“简化”就是很好的例子，为获得更好的NVH特性，正时链条被免维护且静音效果更好的齿形皮带代替，为了减少一个噪音源，省去了电控废气阀门进而通过软件的标定解决了动力响应的问题。　　或许你已经发现了，这篇发动机解析文章跟以往的有点不太一样，的确，在文章结构逻辑上我们确实做了一些改变，整篇文章没有提到有关动力、气缸等等参数信息，当然，这仅仅是针对EA211发动机特意进行的逻辑思维调整，因为，在我们全面的了解这台1.4T发动机的过程中发现，其实数据对EA211系列发动机而言似乎已经不是那么重要了，就像我们文章开头说的那样，从基础的轻量化工程开始，在技术上做到模块化，在车型应用上则做到平台化，在研发EA211时工程师的视野并没有局限于发动机本身，而是站在整个大众集团平台化发展的角度制定发动机的研发目标，无论是十几万元的大众品牌车型，还是20万元左右的奥迪车型，又或者是未来的发动机中置跑车，这台EA211 1.4T发动机在适应能力和品质方面都可以满足不同定位的产品需要。而只要能够适用该平台的车型，动力性能通过软件调校亦可实现。（图/文 汽车之家 李博旭）
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