解析第三代EA888发动机 亮点布满身

2013-10-16 21:23 来源:电子信息网 作者:蒲公英

以精细之名:摩擦力优化设计与热力管理系统

虽然缸盖内置排气歧管的设计让人忍不住想要吐槽,不过第三代EA888技术上的闪光点并不会被此遮盖,比如精细化设计了的摩擦力和热力管理系统。

在第三代EA888中,与摩擦相关的主要组件都全部进行了重新设计。比如,对活塞衬套和活塞环进行改进以减小与缸体之间的摩擦力;曲轴轴承的尺寸被适度减小以降低设计裕度,避免不必要的浪费和统一寿命;首次使用的可切换式活塞冷却喷嘴提升了压缩进程和低负荷下的冷却效果,进一步提升了曲轴传动性能;而可变压力/流量的滑油泵减小了发动机的热负荷。

为了降低燃油消耗,大众在热力管理系统上也下了不少功夫。除了首次使用电控冷却液恒温器之外,冷却循环也被设置得更加精细。

电控冷却液恒温器可以通过设定,让冷却液在发动机起动时保持固定不动,从而更快地进行暖机。当检测到系统某个组件的温度达到了设定的温度之后,回转阀门会根据需要打开一定角度,让冷却液以最小流量缓慢流出,不会对暖机造成影响。

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图4 电控冷却液恒温器

随着发动机工作温度的升高,同样用于温度控制的油/水热交换器(由电控冷却液恒温器控制)和变速器的热交换器(由附加的可切换式开关控制)会依次开始工作。当冷却液的温度达到107°C时,冷却液恒温器就会引入发动机主冷却器中的冷却水,保证冷却液的温度不会超过设定值。电控冷却液恒温器可以根据发动机的不同工况,设置冷却液的最高温度,提高发动机在全工况下的热效率。

在奥迪A4上,发动机的热力管理系统是由自动加热系统控制的。自动加热系统通过可切换开关和电控加热泵控制供热循环的开启和关闭。供热循环的热量来自于缸盖内部的排气歧管。在系统控制下,可以让发动机的部分组件温度尽快提升,如活塞衬套组件,从而带来更低的油耗。

下图是带自动加热系统的第三代1.8升EA888与第二代EA888在NEDC工况下的温度曲线对比,从图中可以看出,第三代EA888的工作温度和暖机速度明显优于第二代,使其每公里二氧化碳排放量大约降低了2.5g。

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图5 第三代1.8升EA888与第二代1.8升EA888温度曲线对比

法规推动下的进步:FSI+MPI双喷射系统

FSI与MPI相结合的双喷射系统并不是大众的首创,丰田的D4-S发动机就是用的双喷射系统,但双喷射系统的意义对于大众和丰田却是不一样的。双喷射系统能够根据不同的工况选择不同的喷射方式,除了兼顾低转速和高转速下发动机的性能表现外,最重要的,是进一步降低碳排放,满足欧盟越来越严苛的碳排放法规限制。与第二代相比,FSI直喷压力最高从150bar调整到了200bar,但是双喷射系统加上更高的直喷压力对于燃油系统的稳定性也提出了更高的要求。另外,国内汽油油品一直参差不齐,整体较低,因此,如何更好地适应中国“国情”也是大众需要考虑的问题。

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图6 双喷射系统

为了满足大幅提升的输出功率和全负荷下更优的燃油效率,奥迪在1.8升版本上配置了第二代2.0升才具有的奥迪可变气门升程系统。同时,第三代还在排气凸轮轴上增加了一个凸轮调节器,为对压缩过程的控制提供最大的自由度。

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发动机 EA888

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