簡述大眾第三代EA888發動機的特點

車建根

簡述大眾第三代EA888發動機的特點

車建根

EA888發動機是大眾集團開發的一款全新的發動機，該發動機擁有汽油缸內直噴、發動機廢氣渦輪增壓和可變氣門正時（不含氣門升程控制）等先進技術，使其擁有更低的油耗以及更強勁的動力輸出，廣泛用于大眾集團旗下的各個品牌。本文將對第三代EA888發動機進行介紹，供廣大讀者和維修人員進行參考。

EA888發動機是大眾集團開發的一款全新的發動機，該發動機擁有汽油缸內直噴、發動機廢氣渦輪增壓和可變氣門正時（不含氣門升程控制）等先進技術，使其擁有更低的油耗以及更強勁的動力輸出，廣泛用于大眾集團旗下的各個品牌。其在開發過程中最重要的兩個目標是滿足歐6排放標準和適用發動機橫置化模塊平臺（MQB）。下面以2.0排量版本的發動機為例，對發動機技術特性、燃油系統、冷卻系統、發動機機械原理等方面進行介紹。

發動機技術特性

第三EA888發動機2.0排量版本可通過發動機管理系統實現高、低兩個功率版本。其中高功率版本為169KW，低功率版本為162KW。其技術數據如下表所示。

燃油系統

第三代EA888發動機帶有雙噴射系統，也就是說該發動機擁有兩種混合氣形成方式。一套用于進氣岐管噴射的（SRE）系統和一套用于缸內高壓噴射的直噴系統（TSI）。根據發動機的溫度、負荷以及在滿足管理系統的內部需求時，噴油可在兩種模式之間切換。為了進一步降低能耗，在缸內噴射時最高壓力上升至200巴。

其工作過程如下：

發動機冷起動階段。當發動機冷啟動（水溫低于45℃），系統處于缸內直噴狀態。在壓縮行程通過高壓噴射系統進行三重直噴（3次噴射）。

暖機和催化器加熱階段。在此階段，系統處于缸內直噴狀態，在進氣和壓縮行程進行雙重直噴。而且點火提前角減小，進氣歧管翻板關閉。

部分負荷。如果發動機水溫超過45℃，且發動機處于部分負荷，則發動機處于進氣岐管噴射（SRE）狀態，燃油有充分的時間霧化和空氣混合。

大負荷。在大負荷時，為了滿足動力輸出要求，系統會切換到缸內直噴模式。在進氣和壓縮行程中進行雙重直噴。

緊急運行模式。如果任一噴射系統出現故障，發動機使用另一系統由ECU控制驅動。確保車輛仍然能繼續行駛。同時儀表板中的故障指示燈亮起。

冷卻系統

在第三代EA888發動機中，采用了創新型能量管理系統（ITM）。ITM是針對發動機和變速箱的一項智能冷起動和暖機控制程序。它可實現全程可變的發動機溫度調節，從而對冷卻液溫度和流動方向進行目標控制。其核心原件是帶冷卻液泵的發動機溫度調節執行器N493，N493是一個旋轉閥組件。通過螺釘將N493固定到氣缸蓋下方的進氣側曲軸箱上。N493的結構如下圖所示。

其中包含一個冷卻液泵、兩個旋轉閥、一個緊急模式恒溫器和用于控制冷卻液液流的發動機溫度執行器N493和帶轉向角度傳感器的齒輪組成。

通過旋轉閥1和2可以控制冷卻液的流向，可實現不同的開關位置，從而對發動機能量進行目標控制，讓暖機更快，并將溫度保持在86～107℃之間。如在發動機起動后的暖機階段，旋轉閥2關閉通往發機氣缸蓋的冷卻液通道，讓冷卻液只在缸體中循環。同時旋轉閥1阻止來自機油冷卻器和散熱器的回流。使水溫快速上升，達到縮短暖機時間的目的。如果旋轉閥組件發生故障或旋轉閥組件的溫度超過113℃，緊急恒溫器打開通往主散熱器的旁通閥。如果發動機控制單元沒有從N493處接收到任何位置反饋信息，則它會驅動旋轉閥，這樣，不管發動機的負荷和溫度如何變化，可確保發動機有最佳的冷卻效果。

發動機機械結構

第三代EA888發動機對機械結構方面做了大量改進和優化，如采用更輕的質量、集成了排氣歧管的氣缸蓋、改進的鏈條傳動、可選式活塞冷卻噴嘴、可變氣門升程切換系統、兩端式油壓調節的機油泵、電動廢氣旁通閥驅動的渦輪增壓器等。

集成了排氣歧管的氣缸蓋。將排氣歧管直接集成在氣缸蓋中，發動機預熱過程中可由廢氣余溫進行加熱。從而使暖機時間縮短，油耗降低。同時還可以提前使用車輛暖風系統（冬季）。當系統以全負荷運行時，又可以利用冷卻液對排氣歧管和廢氣進一步得到冷卻，降低渦輪增壓器的熱負荷。

鏈條傳動。對第三代EA888發動機的鏈條進行了重新設計。同時增加了一項新功能，即可以對鏈條是否被拉長進行自診斷。系統通過凸輪軸和曲軸位置傳感器與凸輪軸與曲軸的相對位置來檢測鏈條的伸長量。如果位置多次超過凸輪軸特定的極限，則故障存儲器中會生成故障代碼。在故障存儲器中存儲下故障代碼后，應對鏈條張緊器進行目測檢查來檢查鏈條的伸長度。如下圖所示。

在正常情況下，可以看到2圈鏈條張緊器的螺紋。如果螺紋數達到7圈，則表明鏈條的伸長量超過極限需更換。

帶電子增壓壓力調節的渦輪增壓器。該渦輪增壓器采用鑄鋼制造，使其工作溫度大大提高，其耐熱溫度達到980℃。同時該渦輪增壓器直接通過螺栓固定在集成于氣缸蓋中的排氣歧管上。渦輪增壓器如下圖所示。

氧傳感器GX10直接通過螺栓安裝在渦輪增壓器上，增壓器又安裝在集成式氣缸蓋中。因此，可以更快地達到工作溫度。從而更早地開始空燃比的反饋控制，該氧傳感器在發動機起動后約6秒開始調節。

電子增壓壓力調節的渦輪增壓器的核心部件是增壓壓力定位器V465，在V654上，渦輪增壓器的廢氣旁通閥通過電機和減速機構驅動。通過對電機驅動的控制，可起到快速、精準的增壓壓力的控制效果。在增壓壓力定位器V465中，還安裝有增壓壓力定位器的位置傳感器G581，G581是一個霍爾傳感器。它集成安裝在增壓壓力定位器的外殼中。通過G581的霍爾傳感器，發動機控制單元可確定并精確控制廢氣旁通閥門的位置。這樣可有助于發動機在1500轉/分時達到最大350Nm的扭矩，同時在發動機負荷變化過程中和超速模式中的增壓壓力可立即變小，從而減少發動機的踹振和減緩渦輪遲滯效應。

（作者單位：杭州汽車高級技工學校）