全鋁發動機越來越流行,可為何大眾EA888卻堅持不換?

登西麥瑞


要說到國內銷量最高的汽車,那肯定是非大眾莫屬了。自從它進入國內市場之後,就憑藉著優秀的品質和出色的口碑,贏得了國內消費者的一致認可。對於一輛汽車來說,最重要的就是它的三大件,大眾在這方面也是有足夠發言權的。全鋁發動機越來越流行,為啥大眾EA888堅持不換?有啥優勢?

大眾旗下的發動機類型是有很多,但是最頂尖的應該就算是EA888發動機了,雖然一開始這款發動機只是在海外的一些車型上才會裝配,不過現在也已經被引進到國內,在一些中高端的車型上,我們也看到EA888的身影了。

其實EA888這款發動機的歷史並不是很長,第一代上市是在2006年,到現在也就才研發到第三代。雖然它只用了13年的時間就成為了大眾旗下的一款“明星發動機”。不過市場上關於它的質疑也是蠻多的,尤其是對於它自身的材質問題,很多人也是持懷疑的態度。

因為現在市面上很多的引擎都已經換成了全鋁材質的,可EA888發動機依舊採用的是鑄鐵材質,到底是什麼原因支撐著大眾一直使用鑄鐵材質呢?有一個很重要的方面當然就是成本了,因為大家都知道,鋁的價格比鐵的要貴,所以在製造成本方面,鑄鐵的發動機肯定要比全鋁的發動機便宜很多。有些人看到這的時候會提出疑問,這樣可以算是大眾減配了嗎?

其實並不是,因為鋁質材料的強度比鋼鐵的要弱,所以在製造發動機的時候,用料自然就要多一些,體積就會變大,這樣整個機艙就會顯得更加擁擠。而且鋁的耐熱性要比鐵的更低,發動機又一直在高環境下作業,所以全鋁發動機的缸體很可能會因為受熱而變形。當然,鑄鐵發動機也存在一定的劣勢,它的自身重量要比全鋁發動機高,而且散熱性也比較差。所以從另一個方面來說,它會無形地增加汽車的油耗,減弱車身的動力。

但是大眾的鑄鐵發動機技術已經使用了幾十年了,相對來講會更成熟一些,而且鐵的耐熱性又很高,耐用性方面還是有保障的,這也是大眾堅持使用鑄鐵的一個原因。小編覺得,大眾使用鑄鐵發動機並不是為了節約成本,反而是因為它們的鑄鐵發動機技術會更加成熟,而且更耐用,所以大眾才沒有換。

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AUTO老司機


其實很容易可以看出大眾並非沒有開發鋁缸體的能力,大眾旗下的其他發動機基本上都是鋁缸體的設計了,就連更小排量更便宜的的EA211平臺都是鋁缸體的,所以單純說大眾沒有能力開發鋁缸體或者EA888為了成本才使用鐵缸體好像都講不通。其實真正的原因的工程師不得已而為之的設計,我們一起來看看:

一、EA888為什麼採用鐵缸體

EA888發動機是奧迪發動機團隊主導開發的,奧迪工程師故意為EA888設計了鑄鐵缸體,在目前的情況下,奧迪工程師認為鐵缸體才是EA888最佳的技術方案。究竟奧迪工程師是如何考慮的呢?我來簡單分析一下:

1、苛刻的尺寸要求使鑄鐵缸體成為比較好的解決方案

奧迪發動機團隊在設計EA888的時候面對的挑戰是大眾集團模塊化的戰略對EA888發動機軸向尺寸極其苛刻的要求。EA888被定義為既需要滿足MLB縱置模塊化平臺的要求,也需要滿足MQB橫置模塊化平臺的要求。也就是小到Polo GTI大到奧迪A8都要用這個發動機。

因此,奧迪的工程師為EA888發動機設定了極其緊湊的軸向方向尺寸。EA888的缸徑是82.5mm,為了減小軸向尺寸,奧迪為EA888設計了一個非常小的缸心距(兩個氣缸中心的距離),只有88mm。我們可以簡單算一下,缸心距88-缸徑82.5=兩缸之間缸壁材料厚度5.5mm。

這個5.5mm是非常小的尺寸設計,這幾乎是目前全球增壓發動機裡最小的缸間壁厚尺寸。一般的設計要求此位置的材料壁厚應該在8mm左右,最小也不能小於6mm。奧迪在這裡使用了一種非常極限的突破設計準則的方案來減小發動機的軸向長度,以滿足模塊化平臺對發動機的要求。

這還不算完,大眾集團模塊化的要求對EA888的性能要求也相當高,高功率要求超過200kW。

如此高的性能要求,為了缸孔上部的冷卻,還要在在5.5mm的缸間壁厚鑽一個直徑2.5mm的冷卻水孔,這樣兩側單邊剩餘材料的寬度只有1.5mm。

這個1.5mm的材料厚度根本無法安裝鋁缸體需要的缸套,因此鐵缸體成了EA888唯一可行的設計方案。下圖顯示了鋁缸體需要的的鐵鋼套。

二、EA888的鐵缸體薄壁鑄造技術

奧迪工程師為EA888選擇了鐵缸體,當然也會考慮到鐵缸體在重量上的劣勢,因此在第三代EA888上專門開發了薄壁鑄造技術,一般位置的鑄造壁厚按照3mm進行控制,比傳統的3.5mm甚至4mm的厚度大幅度減輕了缸體重量。這樣減輕了一部分鐵缸體重量方面的劣勢。


三、EA888未來有沒有可能採用鋁缸體?

答案是有可能。剛才說到EA888的缸體缸孔中間的尺寸太薄導致無法使用鋁缸體的缸套。但是,隨著技術的發展,這一問題目前也已經有了解決方案。就是缸孔離子噴塗技術,這一技術奔馳、寶馬都有采用,大眾將這一技術稱之為APS(Atmospheric Plasma Spray)塗層。

APS塗層就是在鋁缸孔上噴射特殊的塗層來代替缸套,這種塗層厚度非常薄,只有大約0.2~0.3mm,可以實現低摩擦,輕量化,同時也非常有利於缸孔的散熱。這種塗層幾乎不佔厚度,也不再需要缸套,完全可以解決EA888缸間壁厚太小無法使用鋁缸體的問題。


我們看一下奧迪最新的直列5缸EA855發動機就可以知道這種方案的可行性了。奧迪TTS和RS3上使用的著名的5缸EA855 2.5T和EA888 2.0T發動機可以說是表兄弟,因為它們的缸徑、行程和汽缸中心距都是一樣的。也就是:缸孔間距88mm,而缸孔尺寸是82.5mm,兩個缸孔之間只有5.5mm的壁厚,在這個壁厚上還需要一個2.5mm的冷卻水孔,和EA888是一模一樣的。


之前第一代EA855的版本都是鐵缸體,奧迪開發了APS缸孔塗層後,新款第二代EA855發動機已經切換成鋁缸體了。下圖是EA855發動機鋁缸體加APS塗層的示意圖。仔細看可以看到缸孔之間直徑2.5mm的Y型冷卻水孔Web cooling。

據說EA888的下一代產品已經在考慮採用鋁缸體加APS塗層的可能性了,從EA855的經驗來看,技術上應該是可行的。

以上信息供大家參考,歡迎討論。對發動機感興趣的朋友可以關注我,每週會發布發動機技術的專業解讀,謝謝支持!


銳引擎


首先定義一點,大眾完全掌握全鋁引擎技術,這一點可以從大眾產品線窺見,比如布加迪都是大眾集團的產品,那麼再來說大眾EA888為何堅持鑄鐵,答案是“穩定”!並且鑄鐵發動機可以提供更高的改造空間和可玩性,EA888 2.0T 通過簡單的通過刷罐頭可以輕鬆達到500NM扭矩!雖然大眾雙離合廣為詬病,但EA888之強大也是同類精品望塵莫及的。

說說缸體剛才說到全鋁引擎缸體自然鋁合金製造其實全對部分

全鋁引擎也要使用鑄鐵缸襯原因後面講我們先看看鋁缸體鑄鐵缸體

各自優缺點

1)重量

鋁比重比鑄鐵要輕滿足強度要求前提鋁缸體要輕許比如同為

Chrysler引擎同樣2V OHV結構Viper SRT108.3L全鋁V10引擎重

量實際300C5.7L鑄鐵缸體V8差

引擎輕就可以對整車重量分佈發揮積極影響整車質量也輕些所以

這點鋁缸體佔優

2)體積

同樣原因鋁比重輕單位體積鋁結構強度要於鑄鐵所以鋁缸體通

常體積反而些EA827/EA113/EA888缸體氣缸中心距88mm而已有

版本缸徑可以到82.5mm除去冷卻水通道實際氣缸壁相當薄這樣整個

引擎就緊湊體積鋁缸體較難達到這樣效果

這點鑄鐵缸體佔優

3)耐腐蝕性強度

鋁容易燃燒時產生水發生化學作用耐腐蝕性及鑄鐵缸體尤其對溫度

壓強都增壓引擎如此而且前邊關於體積結論反過來說當你

引擎體積要求比較時使用鋁缸體通常難以達到鑄鐵缸體強度

所以增壓引擎都採用鑄鐵缸體比如EVO286hp 2.0L I4 (4G63)

就始終都鑄鐵缸體它改裝極限之也有口皆碑如果使用鋁缸體

基本太容易

這點鑄鐵缸體佔優

4)成本

成本自然鋁缸體要貴沒什麼可解釋

這點鑄鐵缸體佔優

5)抗爆性

鋁導熱快所以冷卻性能可以幫助引擎減非正常燃燒發生概率

同樣壓縮比鋁缸體引擎可以比鑄鐵缸體引擎使用標號汽油

這點鋁缸體佔優

6)摩擦係數

現在引擎為降往復運動部件慣性提轉速響應速度活塞

使用鋁合金作為材料如果氣缸壁也鋁鋁鋁之間摩擦係數比較

這樣引擎性能就受影響鑄鐵就沒有這樣問題

這點鑄鐵缸體佔優

回想開始盲刀就提到全鋁引擎缸體定真全鋁其實說

到這裡從第3點第6點出發您就能夠找到答案為克服這些缺點鋁缸體

通常也要使用鑄鐵或者鋼製氣缸內襯設想EA888採用82.5mm

缸徑汽缸中心間距只有88mm如果在除去冷卻水通道鑄鐵缸襯那麼鋁

制氣缸壁就太薄

而且EA888CG 25灰鑄鐵實際比通常鑄鐵已經輕整個

EA888缸體重量33kg而Audi 3.1L FSI V6全鋁缸體也同樣重量但

你要知道3.1L FSI非常昂貴引擎因為它真正全鋁沒有鑄鐵或者

鋼製缸襯因為它在氣缸內壁部分使用硅鋁合金來克服前面說缺點這

樣它就比般鋁缸體要輕而這種工藝非常昂貴你可能指望

EA888這種級別引擎採用而且這種技術也難以耐受增壓後工作環境

目前增壓引擎即便鋁缸體也必有缸襯除非昂貴到Touareg V10

TDI那臺柴油機程度(它全鋁引擎也沒有鑄鐵缸襯汽缸內壁採用

種金屬離子噴鍍工藝處理過貴就個字)所以如果EA888採

用普通結構鋁缸體那麼節省重量會超過10kg而體積反而會

而EA888總重只有150+kg所以這超過10kg減重似乎意義

反過來鑄鐵缸體帶給EA888增壓極限就有實際意義。


米米的爸爸3


以大眾的技術實力,是完全有能力開發全鋁材質的發動機,因為現在大眾旗下的多款車型,基本上都已經用上了全鋁材質的發動機缸體,就連專門供應小排量成本也更低的EA211系列都是全鋁材質,所以說大眾堅持EA888使用鐵材質,是沒有技術實力,顯然就不太說得過去。

那麼為什麼大眾寧願在低端產品上用全鋁材質也不願意在更高端的EA888,發動機上使用全鋁材質呢?原因很簡單,性價比更高,可靠性更高,可塑性更強,發動機表現更穩定。

性價比更高

在目前很多競品車型都全面使用全鋁材質發動機的大前提下,大眾依然在自己EA888系列發動機上用鑄鐵材質缸體,相當大一部分原因,是要控制成本。鋁材質的價格肯定是比鑄鐵要來得貴的,因此車輛製造過程中,鑄鐵的發動機,成本肯定比鋁材質的發動機來得便宜。再加上大眾每年上百萬臺的銷量,稍微控制一下,這是一筆非常可觀的成本利潤。

可靠性更高

大眾的鑄鐵發動機技術已經是玩得爐火純青,相對來講,比鋁材質的發動機,性能上更加可靠。同時我們要清楚,鐵的物理特性非常穩定,具有非常高的耐熱性,並不會因為發動機在工作的過程中產生的高溫高壓,而導致鋼鐵因為受熱產生變形。另外,鋁材質的強度會比鐵來的弱,所以在製造鋼鐵時需要堆砌更多的材料,但是由於材料的投入過多會導致機艙體積變得更大,影響到缸體內部的使用空間。如果從這點上來看的話,全鋁材質的發動機缸體,不見得比鑄鐵缸體來得有優勢。

說得這麼簡單,可能大家並沒有一個直觀的認識。接下來,我就來簡單闡述下,EA888的研發團隊,對於這樣一款發動機有著什麼樣的寄望。

在這款發動機研發設計之初,就需要面對大眾集團模塊化平臺的發展需求,將會被安裝到MLB縱置模塊化平臺的車型當中,讓這款發動機成為橫跨多個級別車型的主力機型,這就要求這款發動機具有很好的可靠性,能夠發揮出極強的動力性能。

所以,設計師就將這款發動機的缸壁厚度,控制在一個非常小的範圍內,但是要滿足較小的缸體厚度,保證其他零部件的正常安裝,就必須要用鑄鐵材質。可是用到鐵材料後,這種材質的劣勢,又會影響到發動機的性能發揮。索性就就重新開發全新的技術,來抵消鑄鐵材料帶來的影響。

綜上所述,大眾EA888系列發動機之所以使用鑄鐵材料的缸體,是具有現實意義的。跟有無能力沒關係,還是出於自身實際需要的考量罷了。

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鑄鐵發動機更加耐用,是不爭的事實。 用鋁合金來做發動機, 最主要還是降低成本,降低加工難度, 畢竟鋁合金的切削很容易,對刀具要求不高,很容易就能加工出滿意的精度, 澆注的時候,也很容易, 鋁合金的融化溫度比鐵低很多,可以用壓鑄模具來快速生產, 鐵就不行, 澆注一次,就要從新做一次模子,費時費力。 至於說鋁合金 散熱性更好, 更加輕巧, 其實這個對於發動機來說, 是沒有什麼意義的, 畢竟發動機的功率都是很大, 多一點點重量, 對油耗影響無所謂, 至於散熱,鐵的散熱也不錯,至少對於汽車的發熱量來說, 是完全能滿足的。 看看大卡車, 都是鑄鐵發動機, 人家還是重載的情況下, 都能保證一百萬公里不大修發動機,比鋁合金的發動機耐用多了。


大展宏圖名利雙收


隨著科技水平提升,造車工藝技術越來越成熟,各種高配版車型吸引眾多車友眼光。而發動機作為汽車最核心的部件,自然是最受人們關注的地方。現在各大車企在對發動機技術打造上更加用心,像全鋁發動機就很流行,許多車企都會採用這種發動機

但是讓人較為奇怪的是,知名德系車品牌大眾汽車,旗下頂尖的EA888型號發動機卻沒有采用全鋁材質,而依舊採用鑄鐵材質,這究竟是為什麼呢?有些朋友認為,這是因為鑄鐵材質的成本比全鋁材質的成本更低,大眾汽車這樣做是為了節省成本,其實也是在變相減配,事實真的是如此嗎?

先看看大眾汽車這款EA888發動機,雖說這款發動機發展之間並不算長,從2006年第一代上市至今僅有13年時間,至今也只是第三代產品,但是實力品質卻極為出色,是大眾旗下技術最為頂尖的發動機。只是在全鋁材質發動機盛行的情況下,大眾汽車仍就採用鑄鐵材質發動機,還是很讓消費者質疑的。

實際上雖說現在全鋁材質發動機盛行,在一定程度上確實會有比鑄鐵材質有更大優勢,但卻也並非就是完美的。從一方面看,鑄鐵材質發動機由於自身重量要比全鋁材質發動機要高,而且散熱性也不如全鋁材質的那麼好,所以在無形之中會增加汽車的油耗,並且還會減弱汽車的動力。

但從另一方面看,全鋁材質發動機同樣也存在不足之處,由於這種材質的強度比鋼鐵要弱,所以在製造時需要用更多材料,體積變大會導致機艙變得更加擁擠;而且由於鋁的耐熱性比鋼鐵要低,所以發動機缸體更容易因為受熱而發生變形,出現漏油等現象。其實鑄鐵發動機技術更加成熟,還是有很高保障的。


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