2025年,上汽大眾途昂Pro搭載的第五代EA888發(fā)動(dòng)機(jī),以200kW的最大功率、400N·m的峰值扭矩,WLTC工況油耗低至8.35L/100km,展現(xiàn)了燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的極限。這款發(fā)動(dòng)機(jī)的出色表現(xiàn)離不開幾個(gè)核心技術(shù)的協(xié)同作用:可變截面渦輪增壓(VTG)、500bar超高壓燃油系統(tǒng)、以及全工況米勒循環(huán)、全工況最佳油氣比、緊耦合排氣凈化裝置等。這些技術(shù)的引入與EA888發(fā)動(dòng)機(jī)的五代進(jìn)化緊密相連,尤其是VTG技術(shù)的引入,從賽車領(lǐng)域的尖端技術(shù)演變?yōu)槊裼冒l(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)桿,為EA888發(fā)動(dòng)機(jī)注入了靈魂。

那么問題來了,為什么需要渦輪增壓,又為什么需要VTG?
渦輪增壓技術(shù)的核心目標(biāo)是提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率和動(dòng)力輸出,而不用單純依賴增加排量,對(duì)于大眾集團(tuán)來說,1974 年保時(shí)捷將渦輪增壓技術(shù)首次運(yùn)用在930 Turbo 上,2006年,EA888發(fā)動(dòng)機(jī)初代問世,將渦輪增壓帶入大眾化市場(chǎng),首發(fā)于奧迪A4的2.0 TFSI發(fā)動(dòng)機(jī)輸出147kW功率和280N·m扭矩,超越同級(jí)2.4L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),同時(shí)油耗更低,開創(chuàng)了“小排量高性能”時(shí)代。

渦輪機(jī)也曾經(jīng)存在渦輪遲滯的問題,因?yàn)闇u輪增壓器需要時(shí)間來達(dá)到足夠的轉(zhuǎn)速,輸出更大的扭矩。為了解決這個(gè)問題,二代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化了正時(shí)鏈條和渦輪組件,三代引入更高效渦輪設(shè)計(jì),渦輪響應(yīng)逐步改善。

到了最新的第五代EA888發(fā)動(dòng)機(jī),則引入了來自保時(shí)捷同源技術(shù)的可變截面渦輪增壓(VTG)。通過可變截面技術(shù),使得渦輪在低轉(zhuǎn)速時(shí)響應(yīng)更快,同時(shí)在高轉(zhuǎn)速時(shí)保持強(qiáng)勁動(dòng)力,從而大幅減少了渦輪遲滯的問題。VTG的原理并不神秘:通過可動(dòng)導(dǎo)流葉片實(shí)時(shí)調(diào)整氣流截面面積和氣流角度,改變排氣流道截面,解決傳統(tǒng)渦輪增壓在低轉(zhuǎn)速時(shí)的遲滯和高轉(zhuǎn)速時(shí)的排氣阻力問題,實(shí)現(xiàn)全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最優(yōu)增壓效果。有了理論,在具體工藝上也面臨挑戰(zhàn),汽油發(fā)動(dòng)機(jī)高溫排氣對(duì)材料耐熱性要求極高,需要材料學(xué)突破才使其逐步進(jìn)入民用領(lǐng)域,但大眾做到了。

除了VTG之外,還有米勒循環(huán)的應(yīng)喲。米勒循環(huán)通過延遲進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)間延長(zhǎng)膨脹行程以提升熱效率,最初用于工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī),90年代末被汽車行業(yè)發(fā)掘,成為應(yīng)對(duì)油耗和排放法規(guī)的利器。米勒循環(huán)如能結(jié)合AVS技術(shù),可優(yōu)化低負(fù)荷效率,油耗顯著降低,大眾一直在研究改進(jìn)這種方式。

為了實(shí)現(xiàn)更高的效率,第五代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)則突破瓶頸,VTG渦輪的引入實(shí)現(xiàn)了低速扭矩或高速功率之間平衡,AVS可變氣門升程系統(tǒng)根據(jù)工況毫秒級(jí)調(diào)節(jié)排氣門升程,低速減小開度提升效率,高速加大開度減少阻力,使米勒循環(huán)不再局限于低速,熱效率提升至38.5%,低油耗工況范圍擴(kuò)大5倍,真正達(dá)到全工況。升級(jí)后的米勒循環(huán)在VTG等技術(shù)的助力下,不僅降低油耗,還彌補(bǔ)了動(dòng)力短板,令途昂Pro的WLTC油耗低至8.35L/100km,百公里加速只要7.6秒。

如果說VTG是讓發(fā)動(dòng)機(jī)呼吸順暢,全工況米勒循環(huán)則是最大化做功行程,而超高壓噴油技術(shù)則是讓每一滴汽油霧化的更徹底,和空氣結(jié)合的更充分,這樣能量就能得到充分的釋放,早期的發(fā)動(dòng)機(jī)噴油壓力較低,燃油霧化效果不佳,導(dǎo)致燃燒不充分,動(dòng)力輸出受限且油耗較高。隨著技術(shù)的逐步進(jìn)步,噴油壓力不斷提升,從第一代到第三代,再到第五代EA888發(fā)動(dòng)機(jī),如今在500bar超高壓燃油系統(tǒng)加持下,功率提升了23.5%,達(dá)到200kW,扭矩提升14.3%,達(dá)到400N·m,同時(shí)油耗降低3%,顆粒物排放減少75%?;仡橢A888發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程,從初代的基礎(chǔ)噴油技術(shù),到第五代的500bar超高壓燃油系統(tǒng),每一次進(jìn)步都凝聚著工程師們的智慧與心血。

從2006年初代的渦輪與直噴融合,到二代的可變氣門升程系統(tǒng),三代的燃油噴射系統(tǒng)和部件優(yōu)化,再到2025年第五代可變截面渦輪增壓器(VTG)、500bar超高壓燃油系統(tǒng)、全工況米勒循環(huán)和全工況最佳油氣比以及緊耦合排氣凈化裝置,EA888發(fā)動(dòng)機(jī)歷經(jīng)五代,迄今為止的最強(qiáng)版本最終在途昂Pro上綻放光芒,也證明了燃油發(fā)動(dòng)機(jī)在技術(shù)驅(qū)動(dòng)下仍然有無限可能。
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