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全新一代大众途锐已经于9月26日正式在国内上市，作为大众品牌下的最高端车型，途锐使用了2.0T和3.0T两款发动机，其中2.0T发动机是我们比较熟悉的第三代EA888发动机，而3.0T发动机则是全新的EA839发动机（图1）。  图1 大众EA839发动机 该款发动机是在EA837发动机基础之上的深度改进版本，其综合性能较上代发动机有很大提高，目前已经应用于2018年款的奥迪A8L及保时捷Cayenne等车型上，想必未来也将逐步替换现有的V6发动机，应用于更多大众集团旗下的中高端车型上。这款发动机其实有不少有意思的地方，今明两天，帮主就来为大家仔细说说。 表1 EA839发动机基本参数  1 机械部分 新款EA839发动机的缸体使用了亚共晶铝合金AlSi8Cu3通过沙铸工艺铸造而成，缸径为84.5mm。气缸套由内缩的薄壁衬套构成，而这种衬套由灰铸铁以及壁厚为1.5mm的片状石墨构成。气缸套使用珩齿夹具通过螺旋滑动进行珩磨，这种优化的珩磨工艺可以降低新款发动机的内部磨擦。新款发动机的气缸间距增加到了93.0mm，可以在气缸之间提供附加的冷却管道，因此可使此区域的温度最多降低20℃。 此前，大众V6发动机使用的是两部分组成的曲轴箱，曲轴由上下缸体固定在中央位置。而EA839发动机使用的是深裙式曲轴箱（图2）。也就是说，曲轴箱的侧壁延伸到了远低于曲轴平面的位置，曲轴则通过固定鞍座从下方安装在曲轴箱侧壁之间。通过采用安装方式，不但为曲轴轴承总成增加了刚度，也从整体上减少了曲轴箱的材料用量。  图2 采用深裙式曲轴箱的气缸体 曲轴由锻钢制成，并采用T型排列的孔来润滑连杆轴承。该曲轴共有3个曲柄销，每个曲柄销连接2根连杆。曲柄销采用了错开式设计，这是因为该V6发动机的气缸夹角为90°，而曲柄夹角为120°，为了实现固定的点火间隔，因此同一曲柄销上的两段之间需要偏移 30°。  图3 采用错开曲柄销式设计的曲轴 曲轴主轴瓦由钢制衬壳、铝合金（用作轴承材料）以及耐磨损的PC-11 IROX® 聚合物涂层构成。为了实现更好的机油走向，上部轴瓦加工有凹槽。曲轴的轴向支承由3号主轴承提供。在曲轴的前端（发动机皮带侧），设有一个热缩式装配的链轮，用以驱动机油泵。而正时传动机构则布置在发动机的输出端（飞轮端），由曲轴通过中间轴和传动链条驱动（图4）。同时，中间轴也作为平衡轴，平衡块位于中间轴的末端。  图4 曲轴传动装置概览 新款EA839发动机使用了155mm长的钢制连杆，连杆大端被水平剖分，其间安装有56mm直径的连杆轴承，轴承通过曲轴中T型排列的孔来获得润滑油。活塞为铸铝制造，带有镶铸式活塞环托架，并且在裙部采用了抗磨涂层以降低内部摩擦（图5）。活塞标称直径为84.450mm（含0.040mm的涂层），气缸的标称直径为84.510±0.005mm，相对较大的活塞安装间隙（0.060mm）可以降低内部摩擦。  图5 活塞、活塞销及活塞环的剖面图 EA839发动机的气缸盖采用铝合金AlSi7MgCu0.5铸造而成，并且采用了高度集成化的设计，进、排气道均集成在其中。其中，进气道位于发动机的外侧，并且不再设置进气歧管，只有塑料制的进气分配器。空气经过节气门后直接传送到气缸盖上的喇叭形进气口中，同时也省去了进气歧管翻板（图6）。而排气道则位于发动机V型气缸夹角的内侧，并且有冷却液水道包裹（图7）。  图6 气缸盖进气侧剖面图  图7 气缸盖排气侧剖面图 2 配气机构 为了降低耗油量和排放量，EA839发动机在低负荷情况下采用的是米勒循环，此时，进气门在活塞到达下止点前便会关闭，并且进气门的升程会被限制在6 mm。为了实现这一设计，除了可变气门正时机构外，该发动机还在进气侧设置了气门升程调节机构。为此，在进气凸轮轴上安装有3个可以沿轴向滑动的凸轮组件（图8），每个凸轮件上都具2组不同轮廓线的凸轮。  图8 进气凸轮轴分解图 气门升程调节器则通过Y型坡道控制这些凸轮组件向左或向右移动，从而改变进气门的升程（图9）。需要注意的是，进气凸轮轴上的这些滑动组件并没有机械标记，为了确保气门正时正确，在拆卸凸轮组件后必须使用新的凸轮轴。  图9 气门升程调节机构工作原理 与常见的发动机不同，EA839发动机的凸轮轴是安装在气门室盖上的，进、排气凸轮轴均是通过整体式轴承鞍座固定到气门室盖上（图10）。为了降低噪音，在每个气门室盖上都安装有两件式聚氨酯隔音垫，需要注意的是，隔音垫不得切割，如果出现损坏，必须整体更换。  图10 气缸盖分解图 EA839发动机的正时机构采用链条传动，曲轴首先驱动中间轴，再由中间轴驱动两侧气缸的正时链条（图11）。为了将重量和内部摩擦进一步降低，正时传动使用了直径为8 mm的套筒链条。凸轮轴调节器上的链轮则由烧结铝制成，以便降低转动惯量。链条导轨和张紧器导轨则采用聚酰胺纤维制造。 图11 正时传动机构 EA839发动机在进气和排气侧均安装有液压叶片式凸轮轴正时调节器（图12），而且调整范围均是50°曲轴转角。不同的是，如果电磁阀未通电，进气凸轮轴调节器将被弹簧式锁止销固定在延迟位置，而排气凸轮轴调节器将被锁止在提前位置。 图12 凸轮轴正时调节器 好了，为了让大家读起来不至于太累，今天就先说到这儿，明天咱们继续说EA839发动机的涡轮增压器、缸内直喷、冷却系统和润滑系统。 |
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