大眾第五代EA888的發(fā)動機技術解析

提升物理上限

全新設計的燃燒系統(tǒng)使得第五代EA888擁有500Bar燃油系統(tǒng)，更高的燃油壓力在提升熱效率的同時可有效減少顆粒物排放，為發(fā)動機提供了更強的爆發(fā)力。同時，這款發(fā)動機500bar高壓噴嘴結合多段分次噴射精確控制，單次噴油時間縮短至0.8ms，油束貫穿距離減少10mm，避免濕壁效應，保護機油，減少積碳，降低磨損。

為了應對500Bar的噴油壓力，其高壓燃油泵材料升級為高強度鋼，柱塞采用金剛石涂層，耐壓、耐磨、耐腐蝕性能顯著提升。為了確保長期高壓下的穩(wěn)定性和可靠性，大眾在測試時使用了含30%酒精、腐蝕性更高的的E30汽油，并連續(xù)全負荷運行500h，以確保其穩(wěn)定和可靠性。

高壓油軌采用一體鍛造工藝，從實現了傳統(tǒng)焊接工藝無法達到的強度和密封性。它在1800bar的爆破壓力下仍能保持密封；并且還要經受住800bar、1000萬次脈沖耐久的考驗。噴油器采用超寬溫密封環(huán)，能承受的工作溫度為-40℃～140℃，即便在極冷環(huán)境下，仍可以保持高壓密封需求。

通過增強的曲軸主軸承寬度和更長的潤滑油槽，提升了承載能力和潤滑效率。新的曲軸油道設計實現了對連桿軸承的連續(xù)供油，首次采用的葉片式機油泵則滿足了機油流量的需求，確保發(fā)動機在各種工況下的穩(wěn)定運行。同時，將曲柄直徑從47.8mm增至50.0mm，強化了曲軸的機械強度。整體提升了第五代EA888發(fā)動機的性能、可靠性和燃油經濟性。

為進一步提高動力響應，這臺發(fā)動機縮短了進氣路徑，使得增壓后的空氣以最短距離進入進氣歧管；同時，得益于全新集成中冷進氣歧管的設計，在節(jié)氣門、進氣歧管上引入冷暖循環(huán)，避免了極寒環(huán)境下節(jié)氣門體結冰問題，提升發(fā)動機可靠性和耐久性。

能效更強還環(huán)保

第五代EA888發(fā)動機采用了與保時捷同源的可變進氣截面（VTG）增壓技術，VTG可在低速、高速車況下智能調節(jié)進氣，解決了常見廢氣閥渦輪增壓器以截面積固定而存在的渦輪遲滯問題。低轉速時，可變進氣截面渦輪增壓器減小渦輪葉片開度，加速廢氣流動快速驅動渦輪，精確控制的氣門正時和氣門升程系統(tǒng)、低阻力進排氣優(yōu)化設計，提升進氣量，改善發(fā)動機中低速扭矩表現，提升發(fā)動機響應速度；高轉速狀態(tài)下，可變進氣截面渦輪增壓器葉片截面開度增大，降低渦輪增壓器轉速，從而帶來更強更穩(wěn)定的后段動力輸出。數據方面，相比第三代高功率版本，功率由162kW提升至200kW（23.5%），扭矩由350N·m提升至400N·m（14.3%），0～100km/h加速可提升至7.6s。

受益于全新凸輪軸設計和可變進氣截面增壓器，第五代EA888達成全工況下的“米勒循環(huán)”。結合新的大滾流比進氣道和集成式排氣道設計，以及耐溫材料和500bar高壓燃油系統(tǒng)等升級，確保燃油燃燒過程中達到理想的lambda（過量空氣系數）=1，即油氣最佳配比，這意味著油氣混合幾乎完全燃燒。直徑低至6μm的燃油噴霧，配合高滾流比進氣道設計，微小的油粒在強勁的進氣渦流推動下，使得油氣充分混合，同時顆粒物排放優(yōu)化75%，在保證動力性的前提下最大化燃燒完全度并控制排放，排放物遠已經達到國七排放標準。同時，在帶來更強動力的同時，這臺發(fā)動機可將途昂Pro的WLTC工況油耗下探至8.35L/100km的水平。

在全工況米勒循環(huán)中燃燒、做功之后，接下來的挑戰(zhàn)是如何處理和利用排氣。大眾的解決方案是充分利用尾氣能量驅動VTG渦輪增壓器，同時使用緊耦合排氣凈化裝置，最大限度的降低排放。所謂緊耦合是指將三元催化器和顆粒捕捉器高度整合，并且盡可能靠近發(fā)動機排氣口。這一設計能夠更快吸收高溫排氣熱量，使催化器第一時間實施氧化還原反應，重組尾氣分子，降低排放。

為了實現這種工程優(yōu)化，工程師安排了兩個溫度傳感器，兩個氧傳感器，實時監(jiān)控發(fā)動機和排氣系統(tǒng)工作狀態(tài)，使系統(tǒng)時刻最優(yōu)。同時強化了整個裝置的結構設計和材料，全部使用了高鎳不銹鋼，關鍵部位使用鈦合金不銹鋼，并使用了激光焊接技術。生產過程中使用了定制化封裝技術，確保每一個三元催化載體、襯墊、殼體適配。