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大众第三代EA888发动机技术详解,跟上一代比它进化了哪些?

 茂林之家 2019-04-03
大众第三代EA888发动机技术详解,跟上一代比它进化了哪些?

如果要盘点当前技术比较先进的量产发动机,那么大众集团的TFSI系列绝对算是其中之一。而EA888系列,则是TFSI发动机中的明星产品,被装配在大众和奥迪多款车型上,也是载量产车上应用非常多的发动机系列之一。对于大众集团推出的第三代EA888发动机。到目前,大众和奥迪旗下多款车型都已经换装第三代EA888发动机。

大众第三代EA888发动机技术详解,跟上一代比它进化了哪些?

与第二代产品相比,第三代EA888有很多首次在大规模量产发动机上应用的技术。下面我们主要深挖一下第三代EA888发动机应用了哪些新技术,跟上一代比改进了哪些,是否改进了上一代众所周知普遍“烧机油”的情况。

1、大幅提升了性能和降低了排放。

大众第三代EA888发动机技术详解,跟上一代比它进化了哪些?
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第三代EA888发动机的动力性能明显要由于上代。其中,1.8T的最大扭矩达到了320N.m,相比第二代产品提升了70N.m;127kW最大功率则提升了19kW。第三代EA888发动机1.8T的性能已经超过第二代2.0T版本。另外,该发动机的最大扭矩提前到了1400rpm就可以输出,更强的低扭将带来更好的加速体验。2.0T版本上,第三代EA888同样提升明显。最大扭矩提升了70N.m,最大功率则提升了13kW。

EA888系列发动机自2006年问世以来,共获得了3次沃德十佳发动机。得益于更多新技术的使用,第三代EA888发动机燃油经济性和排放标准都有较大提升。在2014沃德十佳发动机评选中,这台1.8T发动机再次获奖。

除了技术上的提升之外,第三代EA888发动机还进行了轻量化改进。比如,更薄的发动机缸体、减少的曲轴配重块、树脂材质的油底壳、采用铝制螺栓、采用气质涡轮壳体等。

2、第三代EA888的新技术和新设计

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第三代EA888相对于第二代产品,最大的改进就在于采用了集成排气歧管的一体式缸盖,以及燃油双喷射系统。核心的涡轮增压部分也进行了技术改进,以进一步优化响应速度和可靠性。

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发动机的缸盖需要安置进排气凸轮轴、进排气门、气门摇臂、火花塞、进排气道、冷却水道等,直喷发动机还有喷油嘴,因此结构形状非常复杂。第三代EA888在狭小缸盖空间中再加上排气歧管,设计难度就更大了。为此,第三代EA888采用进气歧管在前的反置布局形式,缩短排气管路的长度,让整体结构更为紧凑,小到紧凑型的高尔夫,大到奥迪Q7、大众迈特威一级的SUV和MPV都能应用它。

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为了解决散热问题,第三代EA888发动机的缸盖内不得不设计专门的排气歧管冷却水套,以降低排气温度。降低涡轮增压器的进气温度和压力可以显著减低涡轮的负荷,提高涡轮寿命。其次,推动涡轮叶片的废气温度降低后,涡轮增压器进气端的气体温度和压强也会降低,这样发动机的调教也可以更加激进。第三,由于排气歧管长度缩了,废气到达涡轮增压器的距离也缩短了,废气驱动涡轮增压器的能量也会更大。

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由于发动机都要有一个高效的工作温度,因此热管理系统也至关重要。发动机冷启动时,发动机的内部运动构件摩擦较大,此时暖机的速度越快越好。由于第三代EA888发动机的排气歧管集成于气缸盖内,结构更为紧凑,同是采用发动机冷却水来冷却,那么相当于冷却系统多了一个热源,这样就能更快地实现暖机,使发动机更快地的达到最佳工作温度。同时对于乘客的体感来说,天冷的时候座舱内的暖风也会来的更早。制造工艺比传统缸盖复杂。与1.8T发动机相比,2.0T只是将原本“属于”涡轮废气端外壳的歧管夺了过来纳入缸盖麾下。

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在冷却循环系统中,第三代EA888采用了电机主动控制。相对于以前的热敏传感器控制方式相比,电机可以进行更为精准地控制,满足发动机在各个工况下对于温度的需求。此外,在空调需要暖风时,水泵可以将热水从排气歧管中输送到热交换器中,从而快速制暖,提高舒适性。

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第三代的混合喷射技术,就是发动机同时采用缸内直喷与歧管喷射相结合的技术。第三代EA888发动机除了原来的高压燃油直喷系统外,还在进气歧管侧增加了传统低压的多点喷射系统。燃油系统根据发动机的不同工况,采取合适的喷射模式。缸内直喷发动机在低负荷工作时,由于气缸内混合气体中的氧气过量,那么多余的氧气容易与混合气体中的氮气发生反应,产生氮氧化合物,影响尾气的排放。而采用混合双喷技术,可以更好地兼顾发动机的高效率与低排放,以满足日益苛刻的排放法规。

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第三代EA888的涡轮增压组件同样经过了创新的优化设计。除了采用可耐高温的新合金材料的增压器涡轮叶片之外,结构上也做了大胆的改进。 其中一个显著的特点,就是采用了电动的废气旁通控制阀和电动泄压阀。相对于之前被动的真空旁通阀,对于阀门的开启和关闭控制得更为快速、更为精准。此外,第三代EA888还在涡轮处安装了氧传感器,可以第一时间了解到废气中的氧气成分,及时调整喷油量以及气门开闭的时刻,进一步提升发动机的效率。

为了改善了气缸机油量的消耗,对活塞环进行了改进,1.8T上原先仅有2道活塞环,而在2.0T车型上增加到了3道,新增的活塞环油环采用了波浪状的设计,刮除机油效果更好,减少“烧机油”。其次,“烧机油”现象,与机油蒸汽的分离关系密切。机油蒸汽分离,又分为粗分和精分,粗分主要靠装在缸体上的粗油分离进行,而精分主要靠发动机气门支盖上的油气分离器。第二代EA888发动机之所以“烧机油”,因为第二代EA888发动机所使用的外部漩涡式油气分离器仅有一级装置,机油蒸汽在进入分离器后,会有一部分机油蒸汽随着空气一同进入歧管,随即与混合气一起进入气缸参与燃烧。但在第三代EA888发动机上,采用两级离心式油气分离器,在原漩涡式分离器的基础上又增加了一级圆锥形分离装置,使得机油蒸汽的分离效果得到很大改善,从而进一步降低了机油的消耗速率,“烧机油”现象自然有所改善。

第三代EA888发动机的正时链条张紧器支柱由原来的卡紧槽变成了螺纹式,受力面积更大,即使张紧器的直径和材料不发生变化,其能承受的冲击力也比以前更强。为了更进一步改善这一问题,第3代EA888发动机还将配件的材质进行了强化,明显的标志就是原来的配件号06H开头的更换成06K开头的张紧器,使得耐久度进一步提升。同时,对正时链条也进行改进。首先,延长正时链条导轨长度,挤压脱齿空间,让链条与齿轮之间配合更好;其次,正时链条由原来的5片式改为4片式,并且每条链条的厚度进一步增加,从而提升链条自身的抗拉伸和抗磨损能力。

第三代EA888发动机的曲轴为铸造而成,并采用了4块配重的设计,而早之前直列四缸发动机都采用8块配重的设计,对于铸造曲轴来说,减少了配重块后曲轴质量更轻,但是对机加工精度的要求会变得更高。

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总结:第三代EA888发动机的提升是显而易见,一系列新技术和新设计的使用,使得第三代EA888在性能得到提升的同时,还达到了更好的排放标准,也改善了上一代普遍烧机油的现象。

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