環保更高效 大眾新一代EA888發動機解析

　　【太平洋汽車網 技術頻道】說到EA888發動機，相信大家都不陌生，它現在可是大眾旗下中高級車型的主力“心臟”。為了應付日益激烈的市場競爭以及更為嚴苛的排放法規，大眾又推出了新一代的EA888（第三代）發動機。目前這款發動機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，這款發動機（1.8L）也出現在2014沃德十佳發動機的獲獎名單中，其實力可見一斑。究竟新一代的發動機在結構以及性能上都有哪些變化，有哪些技術亮點？下面就來看看。

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● 關于EA888發動機

　　EA888發動機絕對是大眾汽車的明星發動機，目前已廣泛應用于大眾、奧迪等品牌下的多個車型上。從圖中可以看到，這款EA888發動機的歷史并不算長，從2006年最早的第一代開始，到今年也才7年的光景，不過已經發展到了第三代。汽車采用模塊化平臺生產已是大勢所趨，作為新一代的EA888發動機，同樣適合應用在大眾最新的MQB和MLB平臺上。而符合歐6的排放標準，未來新一代EA888發動機也將成為大眾中高級車型動力的“中流砥柱”。

　　這款第三代EA888發動機已在海外量產，并已搭載在部分新車型上，如新一代高爾夫GTI、2014款Jetta、Passat等。目前國內的車型搭載的還是第二代EA888發動機，不過據了解目前大眾長春發動機工廠也開始投產第三代EA888發動機了，看來這款全新的發動機很快就會來到我們的身邊，而離我們最近的應該就是采用全新MQB模塊化平臺的國產奧迪A3了。

● 新一代EA888發動機性能提升了多少？

　　文章開始前，我們先來看看新一代EA888發動機在性能參數上有哪些變化。

　　從圖中可以看到，第三代EA888發動機（1.8T）的動力性能明顯要由于上代，最大扭矩達到了320N.m，而且在1400轉時就已爆發，性能已直逼第二代2.0T版本。同時可以看到（上圖右側曲線圖），在保持發動機1500轉的情況下，第三代EA888在不到3秒的時間內就已達到了峰值扭矩，動力響應時間比上代兩個排量版本的都要好。

　　目前這款發動機在國外已經實現量產，已搭載在部分車型上，逐漸進行更新換代。如新一代高爾夫GTI（此前我們同事已赴香港進行了新車體驗：第七代高爾夫GTI香港體驗），搭載的就是EA888 2.0L版本，最大功率比現款提升了20PS達到220PS，最大扭矩更是提升了70N.m，達到350N.m。

　　最大扭矩轉速較上代來得更早，在1500轉就以開始爆發，而功率平臺也更為寬廣，從4500轉一直持續到6200轉，擁有更為直接的加速性能。另外，官方表示，這臺發動機動力性能有了明顯的提升，而且燃油經濟性較上一代更是提升了18%。

　　北美2014款Jetta（國內速騰）、Passat等車型上也搭載新一代的EA888發動機，在動力性能以及燃油經濟性方能都有著不錯的表現。在2014沃德十佳發動機評選中，Jetta上的這臺1.8T發動機也光榮上榜。（查看其他獲獎的發動機請點擊：2014沃德十佳發動機解析）

　　評委Tom Murphy對這臺發動機的評價是，這款發動機的動力表現令人非常滿意，而且運轉起來很安靜。在城市和郊區的綜合工況下，Jetta（1.8T+6AT）的百公里油耗為7.8L，而在高速公路上油耗將降至6.5L左右。較之前的2.5L自然吸氣發動機，全新的1.8T發動機在擁有更好的動力性能的同時，油耗消耗降低了17%。預計2014年初，海外的甲殼蟲也將裝備這臺全新的EA888發動機。

　　到底第三代EA888發動機采用了怎樣的技術，使得它的性能有了如此大的提升？下一頁我們來看看。

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● 新一代EA888發動機主要有哪些不同?

　　（1）內置氣缸蓋排氣歧管

　　新一代EA888發動機你再也看不到絕代部分發動機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，這樣的設計這聽起來是不是有點不可思議？

　　你要知道，發動機內部的零件布局本來就相當緊湊，譬如氣缸蓋內需要布置的構件就很多，如凸輪軸、進排氣門、火花塞、噴油器(缸內直噴)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。

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

　　要知道，發動機如果在全負荷工作下，對于排氣歧管的冷卻是個難題，因為這部分冷卻液溫度會上升得很快，如果循環速度不夠快，有可能這部分的冷卻液會發生沸騰，那么冷卻效果肯定會受到影響。為了解缸蓋內的受熱情況，工程師甚至使用了一套全新的模擬計算方法，來優化氣缸蓋的冷卻效率。

　　內置氣缸蓋排氣歧管的設計還是首次應用到四缸渦輪增壓發動機上，既要解決結構上的布局，又要處理由此帶來的冷卻問題，可謂是“勞心傷神”的改造，那這種設計會帶來哪些好處？

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

　　（2）熱力管理系統

　　上面提到，由于排氣歧管被布置在氣缸蓋內部，發動機的冷卻系統需要重新優化設計，以滿足更為復雜的冷卻需求。大家都知道，發動機都要有一個高效的工作溫度，并非越低就越好，所以在這個環節中，冷卻系統的調節起了關鍵作用。

　　我們都知道，發動機冷啟動時溫度低，發動機的內部運動構件摩擦較大，油耗也大，所以暖機的速度當然是越快越好。由于EA888發動機的排氣歧管集成于氣缸蓋內，同是采用發動機冷卻水來冷卻，那么相當于冷卻系統多了一個熱源，這樣就能更快地實現暖機，使發動機更快地進入高效的工作狀態。

　　在冷卻循環系統中，EA888采用了電機主動控制，通過兩個旋轉滑閥對冷卻液循環流向進行調節，相對于以前的熱敏傳感器的控制方式相比，電機可以進行更為精準地控制，滿足發動機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，可以更快提升發動機暖機速度，降低發動機油耗，還可以減少冷啟動造成內部構件的摩擦，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，在需要暖風時，現有的熱水循環在輔助水泵的驅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，提高舒適性。

　　（3）FSI+MPI混合噴射技術

　　所謂混合噴射技術，就是發動機同時采用缸內直噴與歧管噴射相結合的技術，即FSI+MPI混合噴射技術。說起這個技術相信很多人會第一時間想起豐田的D4-S燃油雙噴射技術（年初上市的豐田86的發動機就有采用這種技術），沒錯，現在大眾也來“玩”這種技術了。

　　新一代EA888發動機同樣采用這種技術，除了原來的高壓燃油直噴系統外，在進氣歧管側增加了傳統低壓的多點噴射系統。燃油系統根據發動機的不同工況，采取合適的噴射模式。另外，缸內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，當然對于燃油的品質要求也更高。

　　采用這種技術可以更為靈活地控制燃燒室內的油氣混合物，一方面可以兼顧發動機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。為什么這么說？缸內直噴發動機在低負荷工作時，由于氣缸內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氣發生反應，產生氮氧化合物，影響尾氣的排放。而采用混合雙噴技術，可以很好地兼顧發動機的高效率與低排放，我想這是工程師加入低壓噴射的主要原因，全新EA888發動機已經達到了歐6的排放標準。

　　（4）重新設計的渦輪增壓器

　　渦輪增壓器作為EA888發動機一個核心部件，大眾工程師對于它也進行了重新優化設計，結構強度以及增壓壓力都有所提高。具有以下特點：

　　首先增壓器的渦輪葉片采用新的合金材料，可以承受高達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，好處是可以第一時間了解到廢氣中的氧氣成分，及時調整噴油量以及氣門開閉的時刻，進一步提升發動機的效率。

　　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閉控制得更為快速、更為精準。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）發動機的減重

　　減少發動機重量，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的。前面提到的排氣歧管內置氣缸蓋的設計，縮小了排氣歧管的體積，其實對于發動機的減重也作出了貢獻。

　　另外，為了最大化地減少發動機的重量，工程師作出了一系列的措施，如發動機的缸體被設計得更薄，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發動機的油底殼也改用為質量更輕的樹脂材質。如到時引入到國內，這樹脂油底殼能否應對國內的復雜路況呢。

　　總結：新一代EA888發動機的進化是顯而易見，最大的技術亮點就是首次在4缸發動機上采用了內置氣缸蓋的排氣歧管，對于缸蓋構造、熱力管理系統都得重新設計，這是一次大膽的技術嘗試。此外，采用混合噴射技術、改進的渦輪增壓器、發動機內部結構的優化，最終使得新一代EA888在性能得到提升的同時，擁有更低的排放（歐6排放標準），滿足未來日益嚴苛排放法規。至于未來這款發動機能否繼續擔此重任，繼續延續上代EA888的光環，還是讓市場來驗證吧。

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