技術(shù)再度升級 15年款奧迪Q5發(fā)動機(jī)解析

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】為了應(yīng)付日益激烈的市場競爭以及更為嚴(yán)苛的排放法規(guī)，大眾公司推出了新一代的EA888（第三代）發(fā)動機(jī)。國內(nèi)車型中奧迪A4L、奧迪A4 allroad quattro和奧迪A5家族的車型已經(jīng)率先更換第三代EA888發(fā)動機(jī)，而現(xiàn)在15款奧迪Q5也緊隨其后，搭載了第三代EA888 2.0 T發(fā)動機(jī)。對于EA888發(fā)動機(jī)相信大家已經(jīng)耳熟能詳了，究竟新一代的發(fā)動機(jī)在結(jié)構(gòu)以及性能上都有哪些變化，有哪些技術(shù)亮點(diǎn)？下面就來看看。

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● 關(guān)于EA888發(fā)動機(jī)

　　EA888發(fā)動機(jī)作為大眾汽車的主力發(fā)動機(jī)，目前已廣泛應(yīng)用于大眾、奧迪等品牌下的多個車型上，而15款奧迪Q5也終于迎來了換“心”。從圖中可以看到，這款EA888發(fā)動機(jī)的歷史并不算長，從2006年最早的第一代開始，到現(xiàn)在也才7年的時間，但卻已經(jīng)發(fā)展到了第三代。量產(chǎn)汽車采用模塊化平臺生產(chǎn)早已是大勢所趨，作為新一代的EA888發(fā)動機(jī)，同樣通吃最新的MQB和MLB平臺上。并且符合歐洲歐6的排放標(biāo)準(zhǔn)，未來新一代EA888發(fā)動機(jī)也將成為大眾和奧迪中高級車型動力的最佳搭檔。

　　這款第三代EA888發(fā)動機(jī)早已在海外量產(chǎn)，并已搭載在部分新車型上，如新一代高爾夫GTI、2014款Jetta、Passat等?，F(xiàn)在，奧迪終于將其引入2015款國產(chǎn)奧迪Q5上。

● 新一代EA888發(fā)動機(jī)參數(shù)

● 新一代EA888發(fā)動機(jī)性能提升了多少？

　　2015款奧迪Q5在外觀和內(nèi)飾上有小許的改動優(yōu)化，那么第三代的EA888發(fā)動機(jī)究竟技術(shù)提升在哪？下面就來告訴大家這臺發(fā)動機(jī)的亮點(diǎn)，它采用了“雙噴射”系統(tǒng)，即將汽油缸內(nèi)直噴技術(shù)和進(jìn)氣歧管多點(diǎn)噴射技術(shù)相結(jié)合，使發(fā)動機(jī)可以根據(jù)不同工況條件選擇不同的燃油噴射方式，從而獲得更好的動力輸出和油耗表現(xiàn)。

　　35 TFSI低功率車型由于發(fā)動機(jī)輸出的特性有所改變，因此0-100公里/小時加速時間縮短了0.6秒，為8.8秒，最高車速從210km/h提升至215km/h，同時每百公里平均油耗從8.4L下降到8.2L。40 TFSI高功率版的0-100km/h的加速需時從原來的7.5秒縮短到7.2秒，最高車速從220km/h提升230km/h，而官方公布的百公里油耗也從原來的9.0L下降到8.4L。

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● 新一代EA888發(fā)動機(jī)主要有哪些不同?

1、內(nèi)置氣缸蓋排氣歧管

　　在新一代EA888發(fā)動機(jī)上你再也看不到絕大部分發(fā)動機(jī)都能看到的排氣歧管，因?yàn)楣こ處煱阉稍诹似咨w上。

　　在發(fā)動機(jī)內(nèi)部的零件布局本來就相當(dāng)緊湊，例如氣缸蓋內(nèi)需要布置的部件就很多，如凸輪軸、進(jìn)排氣門、火花塞、噴油器(缸內(nèi)直噴)以及各種冷卻管道等等，要在如此狹窄的空間里再布置一個體積不小的排氣歧管并非易事。

　　即使通過優(yōu)化空間布局，解決排氣歧管的布置，還有一個更為嚴(yán)酷的問題就是排氣管的冷卻。大家都知道，發(fā)動機(jī)長時間工作排氣歧管的溫度也是很高的(能達(dá)上千度)。如今將它布置在氣缸蓋內(nèi)部，那么這部分的冷卻管路也需要重新設(shè)計，同時對于這部分的缸體結(jié)構(gòu)要求也更高。

　　發(fā)動機(jī)如果在全負(fù)荷工作下，對于排氣歧管的冷卻是個難題，因?yàn)檫@部分冷卻液溫度會上升得很快，如果循環(huán)速度不夠快，就會引起發(fā)動機(jī)的過熱，同時冷卻效果也會受到影響。為了解缸蓋內(nèi)的受熱情況，工程師甚至使用了一套全新的模擬計算方法，來優(yōu)化氣缸蓋的冷卻效率。

　　首先，排氣歧管使用冷卻液進(jìn)行冷卻，從排氣管出來的氣體溫度會降低，那么渦輪增壓器進(jìn)氣端的氣體溫度和壓強(qiáng)也會降低，這樣發(fā)動機(jī)的調(diào)教也可以更加激進(jìn)。其次，由于排氣歧管因內(nèi)置(體積變得更小了)，廢氣到達(dá)渦輪增壓器的距離也縮短了，廢氣驅(qū)動渦輪增壓器的能量也會更大。最后一點(diǎn)就是下面提到的熱力管理系統(tǒng)了。

2、熱力管理系統(tǒng)

　　上面提到，由于排氣歧管被布置在氣缸蓋內(nèi)部，發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)需要重新優(yōu)化設(shè)計，以滿足更為復(fù)雜的冷卻需求。大家都知道，發(fā)動機(jī)都要有一個高效的工作溫度，并非越低就越好，所以在這個環(huán)節(jié)中，冷卻系統(tǒng)的調(diào)節(jié)起了關(guān)鍵作用。

　　我們都知道，發(fā)動機(jī)冷啟動時溫度低，發(fā)動機(jī)的內(nèi)部運(yùn)動構(gòu)件摩擦較大，油耗也大，所以暖機(jī)的速度當(dāng)然是越快越好。由于EA888發(fā)動機(jī)的排氣歧管集成于氣缸蓋內(nèi)，同是采用發(fā)動機(jī)冷卻水來冷卻，那么相當(dāng)于冷卻系統(tǒng)多了一個熱源，這樣就能更快地實(shí)現(xiàn)暖機(jī)，使發(fā)動機(jī)更快地進(jìn)入高效的工作狀態(tài)。

　　在冷卻循環(huán)系統(tǒng)中，EA888采用了電機(jī)主動控制，通過兩個旋轉(zhuǎn)滑閥對冷卻液循環(huán)流向進(jìn)行調(diào)節(jié)，相對于以前的熱敏傳感器的控制方式相比，電機(jī)可以進(jìn)行更為精準(zhǔn)地控制，滿足發(fā)動機(jī)在各個工況下對于溫度的需求。而利用排氣歧管水套的熱量，可以更快提升發(fā)動機(jī)暖機(jī)速度，降低發(fā)動機(jī)油耗，還可以減少冷啟動造成內(nèi)部構(gòu)件的摩擦，最終使得它每公里二氧化碳的排放量降低約2.5g。

　　還有一個好處就是，在需要暖風(fēng)時，現(xiàn)有的熱水循環(huán)在輔助水泵的驅(qū)動下把熱水從排氣歧管中輸送到熱交換器中，從而更快地獲得暖風(fēng)，提高舒適性。

3、FSI+MPI混合噴射技術(shù)

　　所謂混合噴射技術(shù)，就是發(fā)動機(jī)同時采用缸內(nèi)直噴與歧管噴射相結(jié)合的技術(shù)，即FSI+MPI混合噴射技術(shù)。說起這個技術(shù)相信很多人想起豐田的D4-S燃油雙噴射技術(shù)（新上市的豐田凱美瑞2.0的發(fā)動機(jī)就有采用這種技術(shù)），沒錯，現(xiàn)在大眾也來“玩”這種技術(shù)了。

　　新一代EA888發(fā)動機(jī)同樣采用這種技術(shù)，除了原來的高壓燃油直噴系統(tǒng)外，在進(jìn)氣歧管側(cè)增加了傳統(tǒng)低壓的多點(diǎn)噴射系統(tǒng)。燃油系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機(jī)的不同工況，采取合適的噴射模式。另外，缸內(nèi)直噴的燃油噴射壓力也從上代的150bar提高到200bar，旨在壓榨每一滴燃油，當(dāng)然對于燃油的品質(zhì)要求也更高。

　　采用這種技術(shù)可以更為靈活地控制燃燒室內(nèi)的油氣混合物，一方面可以兼顧發(fā)動機(jī)在不同工況下的效率，重要的是可以降低排放，滿足日益苛刻的排放法規(guī)。為什么這么說？缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)在低負(fù)荷工作時，由于氣缸內(nèi)混合氣體中的氧氣過量，那么多余的氧氣容易與混合氣體中的氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氮氧化合物，影響尾氣的排放。而采用混合雙噴技術(shù)，可以很好地兼顧發(fā)動機(jī)的高效率與低排放，我想這是工程師加入低壓噴射的主要原因，全新EA888發(fā)動機(jī)已經(jīng)達(dá)到了歐6的排放標(biāo)準(zhǔn)。

4、重新設(shè)計的渦輪增壓器

　　渦輪增壓器作為EA888發(fā)動機(jī)一個核心部件，大眾工程師對于它也進(jìn)行了重新優(yōu)化設(shè)計，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及增壓壓力都有所提高。其具有以下特點(diǎn)：

　　首先，增壓器的渦輪葉片采用新的合金材料，可以承受高達(dá)980℃的排氣溫度；其次，在渦輪處安裝了氧傳感器，這也是氧傳感器首次布置在渦輪增壓器上面，好處是可以第一時間了解到廢氣中的氧氣成分，及時調(diào)整噴油量以及氣門開閉的時刻，進(jìn)一步提升發(fā)動機(jī)的效率。

　　此外，還采用了電動的廢氣旁通控制閥，相對于之前被動的真空旁通閥，對于閥門的開啟和關(guān)閉控制得更為快速、更為精準(zhǔn)。另外可以主動開啟廢氣閥門，讓催化器快速加入，降低車輛冷啟動時的排放。

5、發(fā)動機(jī)的減重

　　減少發(fā)動機(jī)重量，也是工程師致力改善的一個方面，畢竟重量與燃油消耗也是息息相關(guān)的。前面提到的排氣歧管內(nèi)置氣缸蓋的設(shè)計，縮小了排氣歧管的體積，其實(shí)對于發(fā)動機(jī)的減重也作出了貢獻(xiàn)。

　　另外，為了最大化地減少發(fā)動機(jī)的重量，工程師作出了一系列的措施，如發(fā)動機(jī)的缸體被設(shè)計得更薄，僅為3mm；曲軸的配重塊由原來的8個減少為4個；使用全鋁制螺栓等等。此外，新一代EA888發(fā)動機(jī)的油底殼也改用為質(zhì)量更輕的樹脂材質(zhì)。

　　總結(jié)：新一代EA888發(fā)動機(jī)的進(jìn)步是顯而易見，最大的技術(shù)亮點(diǎn)就是采用了內(nèi)置氣缸蓋的排氣歧管，對于缸蓋構(gòu)造、熱力管理系統(tǒng)都得重新設(shè)計，這是一次大膽的技術(shù)設(shè)計。此外，采用混合噴射技術(shù)、改進(jìn)的渦輪增壓器、發(fā)動機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，最終使得新一代EA888在性能小有提升的同時，擁有更低的排放（歐6排放標(biāo)準(zhǔn)），滿足未來日益嚴(yán)苛排放法規(guī)。