初代EA888自2006年登場,經(jīng)過近20年市場積累,形成口碑,也是車迷心中家喻戶曉的“神機(jī)”。目前,這款2.0T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)累計(jì)裝車量突破2000萬臺(tái),覆蓋大眾、斯柯達(dá)、奧迪、保時(shí)捷等眾多車型。不久前上市的途昂Pro和近期即將上市的上汽奧迪A5L都搭載5代EA888(以下統(tǒng)稱EVO 5)發(fā)動(dòng)機(jī),新款發(fā)動(dòng)機(jī)相比老款有何進(jìn)步呢?
與前一代EA888相比,EVO 5大幅升級(jí),采用米勒循環(huán),全域λ=1;配備更大渦輪增壓器以實(shí)現(xiàn)更高的增壓壓力;壓縮比提升,低功率版本從9.6∶1提升到10.5∶1,中功率版本從12.2∶1提升到12.5∶1。
內(nèi)部,活塞(曲軸)連桿長度變短,為140mm,曲軸銷直徑增加到50mm,還為活塞配備機(jī)油冷卻裝置,并在進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)都布置可變氣門升程,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)采用米勒循環(huán)來提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
更好的霧化 500bar燃油噴射壓力
想要燃燒充分,就需要更好的霧化效果,而提高霧化效果最直接的方法就是提高燃油噴射壓力。EVO 5配備500bar的燃油噴射系統(tǒng),改變了燃油泵的驅(qū)動(dòng)方式,從之前的凸輪軸驅(qū)動(dòng)變?yōu)榍S平衡軸驅(qū)動(dòng),同時(shí)燃油導(dǎo)軌升級(jí)為鍛造工藝來提升強(qiáng)度。
這樣的改動(dòng)還有其它影響因素,其中是壓縮比提升導(dǎo)致的缸壓增加,導(dǎo)致早燃、爆震的風(fēng)險(xiǎn)。為此,需要噴油時(shí)間盡量延后,這也減少了混合氣的混合時(shí)間,再配合高滾流比進(jìn)氣道設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)油氣混合均勻度提升,同時(shí)顆粒物排放降低。作為對(duì)比,第三代EA888燃油噴射壓力為250bar,第四代為350bar。根據(jù)上汽奧迪的數(shù)據(jù),在各種極端工況下,發(fā)動(dòng)機(jī)能始終保持約38%的熱效率。
電控凸輪軸調(diào)節(jié)器 最大156°調(diào)節(jié)范圍
EVO 5的進(jìn)氣凸輪軸配備一個(gè)電控調(diào)節(jié)器,相比之前的液壓系統(tǒng),反應(yīng)更迅速,可調(diào)范圍更廣。液壓調(diào)節(jié)器僅能提供60°,新的可支持156°調(diào)節(jié),且由于不再需要發(fā)動(dòng)機(jī)提供壓力,因此在發(fā)動(dòng)機(jī)啟機(jī)前就能調(diào)節(jié)。根據(jù)奧迪的數(shù)據(jù),新的電控調(diào)節(jié)器可以使啟動(dòng)時(shí)的振動(dòng)減少1/3,也讓奧迪的氣門升程系統(tǒng)(AVS)簡化。
之前的奧迪AVS使用四個(gè)凸輪和八個(gè)調(diào)節(jié)器組成,結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,而EVO 5將兩對(duì)凸輪片組合在一起,使用兩個(gè)雙作動(dòng)器實(shí)現(xiàn)切換動(dòng)作,不僅騰開了空間,也簡化了生產(chǎn)和成本。
VTG可變截面渦輪增壓器
可變截面渦輪,就是在排氣倉葉輪的四周,布置了一圈百葉窗樣式的導(dǎo)流片。通過控制導(dǎo)流葉片的角度,進(jìn)而控制氣體的流速和流量,從而控制渦輪的轉(zhuǎn)速,這項(xiàng)技術(shù)也是為了減少渦輪遲滯誕生的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí),排氣壓力較低,此時(shí)導(dǎo)流葉片以小角度開啟,使得流經(jīng)此處的空氣流速加快,增大葉輪處的壓強(qiáng),從而更容易推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而減輕渦輪遲滯的現(xiàn)象。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升,排氣壓力增加,導(dǎo)流葉片逐漸增大開啟角度,減小排氣背壓,從而達(dá)到一般大渦輪的增壓效果。
此外,由于改變?nèi)~片角度能夠?qū)u輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效控制,這也就實(shí)現(xiàn)對(duì)渦輪的過載保護(hù),因此使用了VGT技術(shù)的渦輪增壓器一般都不需要配備排氣泄壓閥。
米勒循環(huán)有個(gè)點(diǎn)在于要提前關(guān)閉氣門實(shí)現(xiàn)做功行程>壓縮行程,但又能不爆震、不早燃、還要盡量保證性能,EVO 5上的VGT渦輪是為了實(shí)現(xiàn)米勒循環(huán)而開發(fā)的全新渦輪增壓器,耐受1020℃的排氣溫度,同時(shí)VGT渦輪沒有廢氣旁通閥,氣缸內(nèi)殘留的氣體會(huì)更少,排氣壓力也更低,能在不加濃(燃油),不需要延遲點(diǎn)火的情況下實(shí)現(xiàn)全域λ=1。
水冷中冷器
EVO 5采用水冷中冷器,一方面是為了適配不同平臺(tái)的布置需求,如橫置、縱置,這時(shí)候中冷器完全集成在發(fā)動(dòng)機(jī)上,不用單獨(dú)考慮布置和標(biāo)定,此外,和傳統(tǒng)的空氣中冷器相比,水冷中冷器能更穩(wěn)定地控制增壓溫度,這在極端工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒穩(wěn)定至關(guān)重要。
更緊湊的后處理系統(tǒng)
EVO 5滿足未來階段的排放要求。EA888采用新的廢氣后處理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)更緊湊的結(jié)構(gòu)布局。通過將催化轉(zhuǎn)化器和汽油顆粒捕捉器放置在靠近發(fā)動(dòng)機(jī)的位置,可以縮短催化劑的反應(yīng)時(shí)間并避免主動(dòng)再生,且在需要時(shí)還可以使用二級(jí)催化器滿足不同市場的排放法規(guī)。(朋月)