全铝发动机越来越流行,可为何大众EA888却坚持不换?
全铝发动机的确越来越流行,因为全铝机器能把重量控制得更轻,对提高燃油经济性有好处,貌似除了这个优势、鄙人觉得全铝机器没有其它什么优势了;而劣势也同样存在,比如铝的密度低、导致了强度偏低,那么要获得与铸铁同样的强度、就不得不用更多的材料,导致体积变大;换句话说增压机、高增压机用铸铁做缸体更理想!
不要说奔驰、宝马、保时捷等品牌高增压机有用铝合金缸体的,那些车什么价格?不计成本的铝合金缸体一定更强大、但大众2.0T车型才卖几钱?20万出头而已,这个成本控制、用铝合金缸体,小毛病会很多;就好比用DSG的成本控制去造PDK,那么PDK也一定不行;所以结合ea888的成本,选择用铸铁是合理的;况且还要考虑机舱的空间,并不是所有发动机都能塞进大众车的机舱,因为大众很多小车、大车用一个发动机,所以机器做大了、大车用没毛病,小车塞不进去!
铝合金缸体、对空间占用大铝合金的密度比铸铁低,所以强度也比铸铁要低,要保证强度、就得堆料增加体积(如果想既保证强度、又不增加体积,那么只能增加成本呗,就回到上一段内容藐视);举一个简单的例子帕萨特的2.0T发动机,就比别克的2.0T机器体积小,原因就是铸铁造;能在保证体积足够小的条件下,也保证强度!所以这就适合大众的设计预期、适合大众的品牌定位了,若要同时保证高强度、体积小、预算有限三个条件,不用铸铁、用什么?大众研发机器就是这样,因为很多小型车都有配备2.0T的版本,所以这就要求大众的机器得足够小巧;就像Vr系列发动机一样,在那个涡轮增压未普及的时代,高尔夫需要一款动力强大的机器,装v6横置、纵向空间不足,所以就弄出来一个VR6横置、结构更扁,所以对纵向空间要求小,所以也就能塞进去了(而俩VR6一组合就是W12),所以大众总是能弄出那些怪异的东西,其实就是不断在与空间竞争,每个企业都有自己的发展路径;如果不用W12而用V12,那么奥迪也就没有空间布置它那套傲人的四驱系统了!所以道理很简单,如果EA888只给B、C、D级别车型用,那么估计大众早做全铝了,强度不够、体积来凑呗,可偏偏大众还要把这款2.0T用到小型车上,那么就没办法把体积做大、体积不大强度就不够,而想不增大体积、又保证强度足够,那么银子花得又多了,所以这都不是大众的理想解决方案,所以对于大众而言目前把EA888做成铸铁缸体更为理想;当然稳定性是一方面,比如铝缸体需要镶缸套、亦或者是共晶处理,用在高增压机器上、不如铸铁那么稳定,可以说铸铁缸体是很保险的一种高增压机器解决方案!

全铝发动机越来越流行,可为何大众EA888却坚持不换?
感谢邀请,这个问题估计大家都很感兴趣,我来分享一下真实的原因,供大家参考。
其实很容易可以看出大众并非没有开发铝缸体的能力,大众旗下的其他发动机基本上都是铝缸体的设计了,就连更小排量更便宜的的EA211平台都是铝缸体的,所以单纯说大众没有能力开发铝缸体或者EA888为了成本才使用铁缸体好像都讲不通。其实真正的原因的工程师不得已而为之的设计,我们一起来看看:
一、EA888为什么采用铁缸体EA888发动机是奥迪发动机团队主导开发的,奥迪工程师故意为EA888设计了铸铁缸体,在目前的情况下,奥迪工程师认为铁缸体才是EA888最佳的技术方案。究竟奥迪工程师是如何考虑的呢?我来简单分析一下:
1、苛刻的尺寸要求使铸铁缸体成为比较好的解决方案
奥迪发动机团队在设计EA888的时候面对的挑战是大众集团模块化的战略对EA888发动机轴向尺寸极其苛刻的要求。EA888被定义为既需要满足MLB纵置模块化平台的要求,也需要满足MQB横置模块化平台的要求。也就是小到Polo GTI大到奥迪A8都要用这个发动机。
因此,奥迪的工程师为EA888发动机设定了极其紧凑的轴向方向尺寸。EA888的缸径是82.5mm,为了减小轴向尺寸,奥迪为EA888设计了一个非常小的缸心距(两个气缸中心的距离),只有88mm。我们可以简单算一下,缸心距88-缸径82.5=两缸之间缸壁材料厚度5.5mm。
这个5.5mm是非常小的尺寸设计,这几乎是目前全球增压发动机里最小的缸间壁厚尺寸。一般的设计要求此位置的材料壁厚应该在8mm左右,最小也不能小于6mm。奥迪在这里使用了一种非常极限的突破设计准则的方案来减小发动机的轴向长度,以满足模块化平台对发动机的要求。
这还不算完,大众集团模块化的要求对EA888的性能要求也相当高,高功率要求超过200kW。
如此高的性能要求,为了缸孔上部的冷却,还要在在5.5mm的缸间壁厚钻一个直径2.5mm的冷却水孔,这样两侧单边剩余材料的宽度只有1.5mm。
这个1.5mm的材料厚度根本无法安装铝缸体需要的缸套,因此铁缸体成了EA888唯一可行的设计方案。下图显示了铝缸体需要的的铁钢套。
二、EA888的铁缸体薄壁铸造技术奥迪工程师为EA888选择了铁缸体,当然也会考虑到铁缸体在重量上的劣势,因此在第三代EA888上专门开发了薄壁铸造技术,一般位置的铸造壁厚按照3mm进行控制,比传统的3.5mm甚至4mm的厚度大幅度减轻了缸体重量。这样减轻了一部分铁缸体重量方面的劣势。
三、EA888未来有没有可能采用铝缸体?
答案是有可能。刚才说到EA888的缸体缸孔中间的尺寸太薄导致无法使用铝缸体的缸套。但是,随着技术的发展,这一问题目前也已经有了解决方案。就是缸孔离子喷涂技术,这一技术奔驰、宝马都有采用,大众将这一技术称之为APS(Atmospheric Plasma Spray)涂层。
APS涂层就是在铝缸孔上喷射特殊的涂层来代替缸套,这种涂层厚度非常薄,只有大约0.2~0.3mm,可以实现低摩擦,轻量化,同时也非常有利于缸孔的散热。这种涂层几乎不占厚度,也不再需要缸套,完全可以解决EA888缸间壁厚太小无法使用铝缸体的问题。
我们看一下奥迪最新的直列5缸EA855发动机就可以知道这种方案的可行性了。奥迪TTS和RS3上使用的著名的5缸EA855 2.5T和EA888 2.0T发动机可以说是表兄弟,因为它们的缸径、行程和汽缸中心距都是一样的。也就是:缸孔间距88mm,而缸孔尺寸是82.5mm,两个缸孔之间只有5.5mm的壁厚,在这个壁厚上还需要一个2.5mm的冷却水孔,和EA888是一模一样的。
之前第一代EA855的版本都是铁缸体,奥迪开发了APS缸孔涂层后,新款第二代EA855发动机已经切换成铝缸体了。下图是EA855发动机铝缸体加APS涂层的示意图。仔细看可以看到缸孔之间直径2.5mm的Y型冷却水孔Web cooling。
据说EA888的下一代产品已经在考虑采用铝缸体加APS涂层的可能性了,从EA855的经验来看,技术上应该是可行的。
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全铝发动机越来越流行,可为何大众EA888却坚持不换?
以大众的技术实力,是完全有能力开发全铝材质的发动机,因为现在大众旗下的多款车型,基本上都已经用上了全铝材质的发动机缸体,就连专门供应小排量成本也更低的EA211系列都是全铝材质,所以说大众坚持EA888使用铁材质,是没有技术实力,显然就不太说得过去。
那么为什么大众宁愿在低端产品上用全铝材质也不愿意在更高端的EA888,发动机上使用全铝材质呢?原因很简单,性价比更高,可靠性更高,可塑性更强,发动机表现更稳定。
性价比更高在目前很多竞品车型都全面使用全铝材质发动机的大前提下,大众依然在自己EA888系列发动机上用铸铁材质缸体,相当大一部分原因,是要控制成本。铝材质的价格肯定是比铸铁要来得贵的,因此车辆制造过程中,铸铁的发动机,成本肯定比铝材质的发动机来得便宜。再加上大众每年上百万台的销量,稍微控制一下,这是一笔非常可观的成本利润。
可靠性更高大众的铸铁发动机技术已经是玩得炉火纯青,相对来讲,比铝材质的发动机,性能上更加可靠。同时我们要清楚,铁的物理特性非常稳定,具有非常高的耐热性,并不会因为发动机在工作的过程中产生的高温高压,而导致钢铁因为受热产生变形。另外,铝材质的强度会比铁来的弱,所以在制造钢铁时需要堆砌更多的材料,但是由于材料的投入过多会导致机舱体积变得更大,影响到缸体内部的使用空间。如果从这点上来看的话,全铝材质的发动机缸体,不见得比铸铁缸体来得有优势。
说得这么简单,可能大家并没有一个直观的认识。接下来,我就来简单阐述下,EA888的研发团队,对于这样一款发动机有着什么样的寄望。
在这款发动机研发设计之初,就需要面对大众集团模块化平台的发展需求,将会被安装到MLB纵置模块化平台的车型当中,让这款发动机成为横跨多个级别车型的主力机型,这就要求这款发动机具有很好的可靠性,能够发挥出极强的动力性能。
所以,设计师就将这款发动机的缸壁厚度,控制在一个非常小的范围内,但是要满足较小的缸体厚度,保证其他零部件的正常安装,就必须要用铸铁材质。可是用到铁材料后,这种材质的劣势,又会影响到发动机的性能发挥。索性就就重新开发全新的技术,来抵消铸铁材料带来的影响。
综上所述,大众EA888系列发动机之所以使用铸铁材料的缸体,是具有现实意义的。跟有无能力没关系,还是出于自身实际需要的考量罢了。
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要说到国内销量最高的汽车,那肯定是非大众莫属了。自从它进入国内市场之后,就凭借着优秀的品质和出色的口碑,赢得了国内消费者的一致认可。对于一辆汽车来说,最重要的就是它的三大件,大众在这方面也是有足够发言权的。全铝发动机越来越流行,为啥大众EA888坚持不换?有啥优势?
大众旗下的发动机类型是有很多,但是最顶尖的应该就算是EA888发动机了,虽然一开始这款发动机只是在海外的一些车型上才会装配,不过现在也已经被引进到国内,在一些中高端的车型上,我们也看到EA888的身影了。
其实EA888这款发动机的历史并不是很长,第一代上市是在2006年,到现在也就才研发到第三代。虽然它只用了13年的时间就成为了大众旗下的一款“明星发动机”。不过市场上关于它的质疑也是蛮多的,尤其是对于它自身的材质问题,很多人也是持怀疑的态度。
因为现在市面上很多的引擎都已经换成了全铝材质的,可EA888发动机依旧采用的是铸铁材质,到底是什么原因支撑着大众一直使用铸铁材质呢?有一个很重要的方面当然就是成本了,因为大家都知道,铝的价格比铁的要贵,所以在制造成本方面,铸铁的发动机肯定要比全铝的发动机便宜很多。有些人看到这的时候会提出疑问,这样可以算是大众减配了吗?
其实并不是,因为铝质材料的强度比钢铁的要弱,所以在制造发动机的时候,用料自然就要多一些,体积就会变大,这样整个机舱就会显得更加拥挤。而且铝的耐热性要比铁的更低,发动机又一直在高环境下作业,所以全铝发动机的缸体很可能会因为受热而变形。当然,铸铁发动机也存在一定的劣势,它的自身重量要比全铝发动机高,而且散热性也比较差。所以从另一个方面来说,它会无形地增加汽车的油耗,减弱车身的动力。
但是大众的铸铁发动机技术已经使用了几十年了,相对来讲会更成熟一些,而且铁的耐热性又很高,耐用性方面还是有保障的,这也是大众坚持使用铸铁的一个原因。小编觉得,大众使用铸铁发动机并不是为了节约成本,反而是因为它们的铸铁发动机技术会更加成熟,而且更耐用,所以大众才没有换。
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全铝发动机越来越流行,可为何大众EA888却坚持不换?
铝制缸体和铸铁缸体在成本和性能上有着本质的区别,前者偏向于散热,后者偏向于性能,铁制发动机缸体经过了时间的考验和比赛的证明,铝制缸体是许多赛车手的首选。它确实具有许多优点,但是有其很多局限性!!!成本和性能的差异:
铝制缸体成本是铸铁缸体的三倍,铝的主要优点是重量轻。许多铝配件在重量上是传统铁的一半,维修方面的便利性有着明显的区别。虽然现在新设计的铝制缸体和铁有着一样的硬度,但是铁本身在发动机发挥更高马力应用中更坚固和可靠。铝在应力作用下变形的趋势会损坏缸孔并扩大间隙,这两点都不利于马力的发挥。铝的碰撞速度是相同的,铝制气缸体更容易损坏汽缸垫。
EA888发动机坚持使用铸铁缸体的原因:EA888发动机可以说是大众最经典的一款发动机,从最初开始,就是围绕铸铁钢铁和曲轴箱制造,以保证耐用性。从第一代开始使用了两个驱动链条的反向旋转平衡轴,铝合金活塞和连杆,并且首次使用了带有水冷功能的涡轮增压器。第二代在曲轴上做了改进,使用了钢制曲轴,减小了曲轴的直径,配置了可变油泵,与第一代基本相同,只是在ECU做了微调。带三代气缸体使用了轻量化,从新设计了活塞和连杆,以及带有集成排气歧管的新型16气门铝制DOHC气缸盖。Gen-3 发动机就以燃油经济性而闻名。产生的功率与即将淘汰的5缸2.5升发动机相同,同时以每分钟更少的转数传递更大的扭矩。与其他同类发动机相比,它可将燃油消耗降低多达17%。Gen-3 1.8 TSI的另一个关键进步在于其重量减轻,摩擦减小和排气冷却系统。与以前版本的引擎相比,该引擎还提供了更快的响应性和可驾驶性。然而这些性能的发挥都和铸铁缸体有着精密的联系。
超强的功率和输出这些发动机的一个有趣的共同特征是,在达到峰值扭矩后不久便达到了峰值功率输出。例如,2.0升涡轮增压发动机在4500 RPM时达到峰值扭矩,在4700 RPM时达到峰值功率,性能非常的强悍,铝制缸体是很难达到这个水平的。
全铝发动机越来越流行,可为何大众EA888却坚持不换?
过去的发动机都采用铸铁发动机,然而如今随着铝在汽车结构上的运用越来越多,全铝发动机也越发普及。全铝发动机对于汽车的轻量化设计和燃油经济性具有重要的意义,也得到了很多汽车制造厂家的青睐。但是凡事都具有两面性,全铝发动机一定比铸铁发动机好吗?为什么大众EA888始终检查铸铁发动机而不变通,是出于成本的考虑还是别的什么原因?今天我们就来聊聊全铝发动机到底好不好这个问题。
成本控制很必要,羊毛出在羊身上首先要回答文章开头中我提出的问题:全铝发动机一定比铸铁发动机更好吗?如果不计较设计成本,一定是全铝发动机更好,比如一些豪华跑车就是如此。但是对于几万元到二十多万的家用车级别,成本控制就是一项非常重要的指标。铝虽然轻但是强度更差,有人说好的铝合金会比钢的强度更大,这话没错。但是前提是要有足够的成本和技术去支撑。高强度铝合金成本都很高,因此才会出现全铝缸体里面镶上铸铁的缸套,算是一种讨巧的应对措施。即使这样,多出来在设计工艺和涂层上的成本也大了非常多,如果这些功课不做,发动机寿命就会缩短很多。所以从这一点来考虑,大众EA888不采用全铝发动机未必不是一件好事。
这几年很多车企一位追求轻量化,甚至我们在市场上能看到某些5w级别的车也换上了全铝发动机,这其中的猫腻想想便知,在如此低廉的成本下,汽车的动力和使用寿命还能得到保证吗?有人说这是车企计划报废的策略,缩短汽车上核心部件的使用寿命,加快车型的迭代,缩短换车周期其实说的一点也没错。
全铝的定义模糊,车主小心“偷换概念”其实当今市场全铝发动机的定义十分模糊,像上文中说到的全铝缸体内部镶嵌铸铁缸套对外宣称的也是全铝发动机。到底是不是真的全铝车主在买车的时候未必能了解的清楚,实际上也不需要过于在意。
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铝的密度小,所以材料体积更大上文中提到的成本还有一点需要补充,就是铝因为密度小,所以当需要保证强度的时候需要更大体积的材料也就意味着更高的成本。而且大众还要把2.0T的发动机安装在小型车上,做的更大自然无法满足,内部设计牵一发而动全身,大众肯定算过这笔账。
总的来说,大众EA888不使用全铝设计出于成本和车型设计的多重考虑,而对于普通消费者来说没有必要过多纠结发动机的材质。对于该级别的家用车来说,发动机的材质并没有特别的意义。
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