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大众第三代EA888发动机解读  

2013-08-24 10:33:37|  分类: 汽车 |  标签: |举报 |字号 订阅

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新的神器? 大众第三代EA888发动机解读

大众/奥迪涡轮增压发动机的发展历程

实际上大众和奥迪品牌使用涡轮增压发动机的历史已经不短了,前前后后至今已经接近35年的历史,早就1979年奥迪就装备了第一台涡轮增压发动机。这其中有两个事件是堪称突破性的,一是1995年的1.8升五气门涡轮增压发动机,二是2004年TFSI发动机的引入(奥迪品牌)。

新的神器? 大众第三代EA888发动机解读

2006年,EA888系列发动机诞生了,伴随着可变正时气门和直喷技术的应用,这款涡轮增压发动机在低速扭矩的表现上更为突出,也大大提升了经济性。到如今,EA888已经发展到了第三代(2011年就应用于海外版本奥迪A4车型),未来将在大众/奥迪的诸多车型上装备。

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第三代EA888发动机相比第二代机型在很多方面都进行了提升,比如通过改进活塞环来减小活塞等部件的摩擦,以及采用可变压力/流量油泵来减少发动机的负荷。当然最关键的还是下面几项变化,有的堪称变革。

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巨大挑战:设计在缸盖内的排气歧管

第三代EA888发动机做出一项巨大的变化就是把排气歧管直接放在了缸盖之内,由于排气歧管这部分的工作温度实在是比较惊人,同时结构也更为复杂,对于缸盖部位发动机的稳定性也提出了巨大挑战。对此,缸盖内的冷却系统也进行了改进,更高的流速确保了散热的效率(否则这部分的冷却液甚至有沸腾的危险)。

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不过这也好处多多,一方面排气歧管通过带有水冷系统的缸盖,到达增压器的排气温度大大降低,这非常有利于提升发动机的热效率(中冷器也有望就此下岗),在高负荷情况下尤其显著;另外一方面排气热量也能更好被空调暖风系统等设备使用,让没有电加热的用户也能迅速享受到暖风,不至于冬天上车就哆嗦。

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FSI+MPI的复合喷射系统

丰田粉丝:这是我们先用的……

随着汽油缸内直喷技术日渐普及,车辆的低速动力和燃油效率都得到了提升,不过要兼顾低速和高速动力单靠缸内直喷是无法实现的。丰田率先采用了混合缸内直喷和歧管喷射的D4-S的双喷射系统,并在部分车型上装备。大众也看到了这一技术的可行性,第三代EA888发动机便装备了此项技术,缸内直喷(FSI)和传统多点电喷(MPI)同时工作。

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大众新的复合喷射系统不但可以提升动力性能,同时也降低了排放(现在欧洲的严苛排放标准对于所有厂商都是不小的压力)。当然,双喷射系统加上更高的直喷压力(从先前的150Bar上升到200Bar)对于燃油系统的稳定性提出了更高的要求,这对与大众的工程师们绝对是个挑战。

全新设计的涡轮增压器

涡轮增压器的电动泄压阀

由于排气歧管的变化,EA888第三代机型的增压器也要进行重新设计,基于石川岛播磨(IHI)的RHF4型增压器,新的单涡轮增压器在转子和壳体等方面都进行了改进,以兼顾低速扭矩和高负荷工况的性能表现。另外,由于较短的排气距离,涡轮增压器被废气推动的效率得以提升,但是也需要对点火重新设计,确保排气不会干涉(尤其是低转速下这种干涉可能会比较明显)。

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第三代EA888发动机还首次在大众/奥迪的发动机上面采用了电动废气阀和泄压阀,这有利于对废气阀/泄压阀开启的时机和开度进行精确控制,一方面可以提升整机的经济性,另外又可以主动开启废气阀让催化器快速加热,减少车辆启动时的冷机排放。同时,这也是首次把氧传感器布置在涡轮增压器上面。

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复杂的热管理系统

热管理说起来可能有些抽象,实际上就是最大限度利用内燃机的效率,通俗的说,就是发动机热得快,工作效率高,更稳定,可以大大提升燃油经济性。实际上类似排气歧管整合到缸盖内就算是提升热管理系统的一部分。热管理系统最关键的就是冷却系和润滑系的设计,对此大众的工程师们也想了不少针对性的办法,比如引入电子节温器。

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动力表现:第三代1.8TSI发动机直追第二代2.0TSI机型

在各种新设计的应用下,第三代发动机的动力表现得到了不小的提升,包括峰值扭矩、最大功率和动力响应都有了明显的提升,从下面的曲线图就能看出,第三代的1.8TSI发动机基本上赶上了第二代2.0TSI的动力性能。

新的神器? 大众第三代EA888发动机解读

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展望:将在MQB与MLB平台上应用

和前面两代EA888发动机一样,第三代机型也可以同时在横置的MQB和纵置的MLB两个新平台上应用。而将应用第三代EA88发动机的国产新车型现在看来,离得最近的就是国产奥迪A3高尔夫7了,前者将会应用1.8TSI发动机,而后者的GTI车型将采用新的2.0TSI机型。

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