大众EA888发动机(大众EA888第五代发动机技术前瞻)

大众EA888发动机(大众EA888第五代发动机技术前瞻)

文化常识ceo66662023-01-23 8:53:0112A+A-

  大众在全力推动电动化转型的同时,其实并未放弃自己现金流业务的核心小排量汽油机的研发,只是不再开发全新平台了,但是先现有平台的升级仍然在有条不紊的进行,当然主要是EA888和EA211两大平台。前两天写了一篇文章说明了一下EA211 1.5T evo的最新进展,今天我们来一起看一下未来预计在2024年上市的第5代EA888的技术前瞻。

  简单回顾一下著名的EA888发动机的历史,目前国内在售的EA888是第三代。

  第三代EA888有两个版本高功率的EA888 GEN3和低功率的EA888 GEN3bB,其中低功率的GEN3B采用了米勒循环,提高了压缩比,降低的功率,同时也降低了低油耗。大众所谓的2.0排量,1.8T的性能,1.4T的油耗就是对GEN3B的最佳描述了(下图)。

  EA888 三代发动机的主要的技术有:

  米勒循环燃烧系统;可变气门正时;两级可变气门升程AVS(高功率版本在排气侧,低功率版本在进气侧);GDI+MPI双喷射系统;ECU控制的电子节温器和热管理系统;两级可变机油泵;薄壁铸造缸体(铸铁);

  去年在欧洲上市的全新Q5上首次引入了EA888 evo4发动机,就是所谓的4代EA888。但是,实际上Evo4版本在技术上并没有比三代有太大的改动,只是性能重新进行了调教和优化,同时引入了12V BSG轻混系统,在48V轻混已经广泛应用的现在,12V BSG也说不上是什么先进技术。

  因此根据和大众在中国的计划,第四代Evo4将不会进入中国,而是计划在未来直接引入下一代的Evo 5版本,也就是第五代EA888。今年3月份大众内部知情人士微博爆出了未来大众发动机的规划(见下图),其中简单说明了EA888 Evo5的特征。

  其实关于EA888 Evo5第5代发动机技术的推测我在2019年初已经在问答中给出了一些推测,现在,根据最新掌握的信息,简单前瞻一下第五代EA888 Evo5的技术方向:

  三代EA888 Gen3B版本已经使用了米勒循环,简单的说,米勒循环就是采用进气门早关的方式来实现膨胀比大于压缩比的燃烧,从而降低泵气损失,提高热效率。因此,米勒循环需要用到较低的凸轮升程,这会严重的影响发动机的性能,造成性能和油耗不可兼得。这也是三代EA888只在低功率版本上使用米勒循环的根本原因。

  EA888 Evo5要解决的核心问题之一就是要在米勒循环燃烧方式下提升性能,于是就引入了VTG可变截面涡轮增压技术,VTG可以在不同的转速和负荷下通过调整涡轮叶片来实现涡轮机的高效率。其实,在大众EA211 1.5Evo上已经使用了这种米勒循环+VTG的技术组合。

  VTG技术和米勒循环结合,可以带来两个好处:

  (1)VTG效率的提升可以很大程度上改善米勒循环带来的功率损失,改善性能和增压器动态响应,从而弥补米勒循环带来的功率损失。

  (2)VTG提高了涡轮机效率,降低了涡前排气温度,可以避免发动机在全负荷情况下零部件保护加浓,从而降低大负荷下的颗粒物排放,实现全域过量空气系数λ=1的燃烧。满足欧洲欧6和中国国6阶段RDE实际道路驾驶工况的排放的法规要求。

大众EA888发动机(大众EA888第五代发动机技术前瞻)

  目前EA888 GEN3发动机使用的是机油液压控制的中置式VVT。由于Evo5米勒循环技术的加速,EA888第5代发动机预计将引入宽域控制的电动VVT,这样大幅度提升发动机气门相位的调节范围和响应速度,满足米勒循环对发动机相位调节速度的要求。

  EA888 Evo5另外一个大的升级是直喷系统,目前三代用到的250bar GDI+MPI的双喷射系统预计将会升级到更先进的500bar喷射压力的直喷系统。更高的喷射压力可以大幅度的降低颗粒物的排放,尤其是PN颗粒物数量排放。有利于满足未来欧7排放尤其是RDE排放的要求。

  大众EA888作为一个时代的象征,还会在较长时间内继续存在,并不断升级。大众的电动化转型策略将会导致其很快的放弃原来在大排量发动机上的产品和资源,而在小排量端(2.0T及以下)通过技术升级和混动化,估计还有很长的路要走。

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