集成排氣歧管

1、說到EA888發(fā)動(dòng)機(jī)，相信大家都不陌生，它現(xiàn)在可是大眾旗下中高級(jí)車型的主力“心臟”。為了應(yīng)付日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)以及更為嚴(yán)苛的排放法規(guī)，大眾又推出了新一代的EA888（第三代）發(fā)動(dòng)機(jī)。目前這款發(fā)動(dòng)機(jī)已在海外部分車型裝備，性能較上一代有了明顯的提升。就在近日，這款發(fā)動(dòng)機(jī)（1.8L）也出現(xiàn)在2014沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)的獲獎(jiǎng)名單中，其實(shí)力可見一斑。究竟新一代的發(fā)動(dòng)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。EA888發(fā)動(dòng)機(jī)絕對(duì)是大眾汽車的明星發(fā)動(dòng)機(jī)，目前已廣泛應(yīng)用于大眾、奧迪等品牌下的多個(gè)車型上。從圖中可以看到，這款EA888發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史并不算長，從2006年最早的第一代開始，到今年也才

2、7年的光景，不過已經(jīng)發(fā)展到了第三代。汽車采用模塊化平臺(tái)生產(chǎn)已是大勢(shì)所趨，作為新一代的EA888發(fā)動(dòng)機(jī)，同樣適合應(yīng)用在大眾最新的MQB和MLB平臺(tái)上。而符合歐6的排放標(biāo)準(zhǔn)，未來新一代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)也將成為大眾中高級(jí)車型動(dòng)力的“中流砥柱”這款第三代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)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。目前國內(nèi)的車型搭載的還是第二代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)，不過據(jù)了解目前大眾長春發(fā)動(dòng)機(jī)工廠也開始投產(chǎn)第三代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)了，看來這款全新的發(fā)動(dòng)機(jī)很快就會(huì)來到我們的身邊，而離我們最近的應(yīng)該就是采用全新MQB模塊化平臺(tái)的國產(chǎn)奧迪A3了。從圖中可以看到，

3、第三代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)（1.8T）的動(dòng)力性能明顯要由于上代，最大扭矩達(dá)到了320N.m，而且在1400轉(zhuǎn)時(shí)就已爆發(fā)，性能已直逼第二代2.0T版本。同時(shí)可以看到（上圖右側(cè)曲線圖），在保持發(fā)動(dòng)機(jī)1500轉(zhuǎn)的情況下，第三代EA888在不到3秒的時(shí)間內(nèi)就已達(dá)到了峰值扭矩，動(dòng)力響應(yīng)時(shí)間比上代兩個(gè)排量版本的都要好。目前這款發(fā)動(dòng)機(jī)在國外已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，已搭載在部分車型上，逐漸進(jìn)行更新?lián)Q代。如新一代高爾夫GTI（此前我們同事已赴香港進(jìn)行了新車體驗(yàn)：第七代高爾夫GTI香港體驗(yàn)），搭載的就是EA888 2.0L版本，最大功率比現(xiàn)款提升了20PS達(dá)到220PS，最大扭矩更是提升了70N.m，達(dá)到350N.m。最大扭矩

4、轉(zhuǎn)速較上代來得更早，在1500轉(zhuǎn)就以開始爆發(fā)，而功率平臺(tái)也更為寬廣，從4500轉(zhuǎn)一直持續(xù)到6200轉(zhuǎn)，擁有更為直接的加速性能。另外，官方表示，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能有了明顯的提升，而且燃油經(jīng)濟(jì)性較上一代更是提升了18%。北美2014款Jetta（國內(nèi)速騰）、Passat等車型上也搭載新一代的EA888發(fā)動(dòng)機(jī)，在動(dòng)力性能以及燃油經(jīng)濟(jì)性方能都有著不錯(cuò)的表現(xiàn)。在2014沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)選中，Jetta上的這臺(tái)1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)也光榮上榜。（查看其他獲獎(jiǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)請(qǐng)點(diǎn)擊：2014沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)解析）最大扭矩轉(zhuǎn)速較上代來得更早，在1500轉(zhuǎn)就以開始爆發(fā)，而功率平臺(tái)也更為寬廣，從4500轉(zhuǎn)一直持續(xù)到6200轉(zhuǎn)，擁有

5、更為直接的加速性能。另外，官方表示，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能有了明顯的提升，而且燃油經(jīng)濟(jì)性較上一代更是提升了18%。北美2014款Jetta（國內(nèi)速騰）、Passat等車型上也搭載新一代的EA888發(fā)動(dòng)機(jī)，在動(dòng)力性能以及燃油經(jīng)濟(jì)性方能都有著不錯(cuò)的表現(xiàn)。在2014沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)選中，Jetta上的這臺(tái)1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)也光榮上榜。（查看其他獲獎(jiǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)請(qǐng)點(diǎn)擊：2014沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)解析）最大扭矩轉(zhuǎn)速較上代來得更早，在1500轉(zhuǎn)就以開始爆發(fā)，而功率平臺(tái)也更為寬廣，從4500轉(zhuǎn)一直持續(xù)到6200轉(zhuǎn)，擁有更為直接的加速性能。另外，官方表示，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能有了明顯的提升，而且燃油經(jīng)濟(jì)性較上一代更是提升了18

6、%。北美2014款Jetta（國內(nèi)速騰）、Passat等車型上也搭載新一代的EA888發(fā)動(dòng)機(jī)，在動(dòng)力性能以及燃油經(jīng)濟(jì)性方能都有著不錯(cuò)的表現(xiàn)。在2014沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)選中，Jetta上的這臺(tái)1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)也光榮上榜。（查看其他獲獎(jiǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)請(qǐng)點(diǎn)擊：2014沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)解析）（1）內(nèi)置氣缸蓋排氣歧管新一代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)你再也看不到絕代部分發(fā)動(dòng)機(jī)都能看到的排氣歧管，那它跑哪去了？工程師將它“藏在”在氣缸蓋里了，這樣的設(shè)計(jì)這聽起來是不是有點(diǎn)不可思議？你要知道，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的零件布局本來就相當(dāng)緊湊，譬如氣缸蓋內(nèi)需要布置的構(gòu)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

7、在如此狹窄的空間里再布置一個(gè)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(gè)更為嚴(yán)酷的問題就是排氣管的冷卻。大家都知道，發(fā)動(dòng)機(jī)長時(shí)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(jì)，同時(shí)對(duì)于這部分的缸體結(jié)構(gòu)要求也更高。要知道，發(fā)動(dòng)機(jī)如果在全負(fù)荷工作下，對(duì)于排氣歧管的冷卻是個(gè)難題，因?yàn)檫@部分冷卻液溫度會(huì)上升得很快，如果循環(huán)速度不夠快，有可能這部分的冷卻液會(huì)發(fā)生沸騰，那么冷卻效果肯定會(huì)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(jì)算方法，來優(yōu)化氣缸蓋的冷卻效率。內(nèi)置氣缸蓋排氣歧管的設(shè)計(jì)還是首次

8、應(yīng)用到四缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上，既要解決結(jié)構(gòu)上的布局，又要處理由此帶來的冷卻問題，可謂是“勞心傷神”的改造，那這種設(shè)計(jì)會(huì)帶來哪些好處？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(huì)降低，那么渦輪增壓器進(jìn)氣端的氣體溫度和壓強(qiáng)也會(huì)降低，這樣發(fā)動(dòng)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(dòng)渦輪增壓器的能量也會(huì)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(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)需要重新優(yōu)化設(shè)計(jì)，以滿足更為復(fù)雜的冷卻需求。大家都知道，發(fā)動(dòng)機(jī)都要有一個(gè)高效的工作溫度，并非越低就越好

9、，所以在這個(gè)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(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)溫度低，發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)的排氣歧管集成于氣缸蓋內(nèi)，同是采用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水來冷卻，那么相當(dāng)于冷卻系統(tǒng)多了一個(gè)熱源，這樣就能更快地實(shí)現(xiàn)暖機(jī)，使發(fā)動(dòng)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(dòng)控制，通過兩個(gè)旋轉(zhuǎn)滑閥對(duì)冷卻液循環(huán)流向進(jìn)行調(diào)節(jié)，相對(duì)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(dòng)機(jī)在各個(gè)工況下對(duì)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(dòng)機(jī)暖機(jī)速度，降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗，還可以減少冷啟動(dòng)造成

10、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(gè)好處就是，在需要暖風(fēng)時(shí)，現(xiàn)有的熱水循環(huán)在輔助水泵的驅(qū)動(dòng)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解析：雙噴技術(shù)/渦輪增壓器/輕量化回頂部（3）FSI+MPI混合噴射技術(shù)所謂混合噴射技術(shù)，就是發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)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(gè)技術(shù)相信很多人會(huì)第一時(shí)間想起豐田的D4-S燃油雙噴射技術(shù)（年初上市的豐田86的發(fā)動(dòng)機(jī)就有采用這種技術(shù)），沒錯(cuò)，現(xiàn)在大眾也來“玩”這種技術(shù)了。新一代EA888發(fā)動(dòng)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

11、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(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)機(jī)在低負(fù)荷工作時(shí)，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(dòng)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

12、發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)達(dá)到了歐6的排放標(biāo)準(zhǔn)。（4）重新設(shè)計(jì)的渦輪增壓器渦輪增壓器作為EA888發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)核心部件，大眾工程師對(duì)于它也進(jìn)行了重新優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及增壓壓力都有所提高。具有以下特點(diǎn)：還有一個(gè)好處就是，在需要暖風(fēng)時(shí)，現(xiàn)有的熱水循環(huán)在輔助水泵的驅(qū)動(dòng)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解析：雙噴技術(shù)/渦輪增壓器/輕量化回頂部（3）FSI+MPI混合噴射技術(shù)所謂混合噴射技術(shù)，就是發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)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(gè)技術(shù)相信很多人會(huì)第一時(shí)間想起豐田的D4-S燃油雙噴射技術(shù)（年初上市的豐田86的發(fā)動(dòng)機(jī)就有采用這種技術(shù)）

13、，沒錯(cuò)，現(xiàn)在大眾也來“玩”這種技術(shù)了。新一代EA888發(fā)動(dòng)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(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)機(jī)在低負(fù)荷工作時(shí)，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

14、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(dòng)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(dòng)機(jī)已經(jīng)達(dá)到了歐6的排放標(biāo)準(zhǔn)。（4）重新設(shè)計(jì)的渦輪增壓器渦輪增壓器作為EA888發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)核心部件，大眾工程師對(duì)于它也進(jìn)行了重新優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及增壓壓力都有所提高。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，這也是首次把氧傳感器布置在渦輪增壓器上面，好處是可以第一時(shí)間了解到廢氣中的氧氣成分，及時(shí)調(diào)整噴油量以及氣門開閉的時(shí)刻，進(jìn)一步提升發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。此外，還采用了電動(dòng)的廢氣旁通控制閥，相對(duì)于之前被動(dòng)的真空旁通閥，對(duì)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(dòng)開啟廢氣閥門，讓催化器快速加入，降低車輛冷啟動(dòng)時(shí)的排放。（5）發(fā)動(dòng)機(jī)的減重減少發(fā)動(dòng)機(jī)重量，也是工程師致力改善的一個(gè)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(jì)，縮小了排氣歧管的體積，其實(shí)對(duì)于發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)的重量，工程師作出了一系列的措施，如發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體被設(shè)計(jì)得更薄，僅為3mm；曲軸的配重塊由原來的8個(gè)減少為4個(gè)；使用全鋁制螺栓等等。此外，新一代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼也改用為質(zhì)量更輕的樹脂材質(zhì)。如到時(shí)引入到國