从涡轮增压、缸内直喷等硬核技术看当大众EA888发动机的进化史

  上汽大众的途昂Pro即将上市,其中最大亮点是搭载了第五代EA888发动机,以200kW的上限功率、400N·m的峰值扭矩和8.35L/100km的WLTC油耗,再次展现了燃油发动机的极致潜力。

  EA888发动机的持续进化并非偶然,第五代中的核心技术,譬如可变截面涡轮增压器(VTG)、500bar超高压缸内直喷和全工况米勒循环等等,也是在近20年进化中逐步积累的理念,每一步都深刻影响了发动机的性能跃升。让我们从历史深处探寻这其根源,看看EA888发动机的五代传奇是如何铸就的。

  涡轮增压的原理其实很简单,就是让发动机吸入更多空气。120年前,瑞士工程师Alfred Büchi获得首个涡轮增压专利, 20世纪70年代,F1赛车开始采用涡轮增压,80年代末,保时捷911 Turbo (930)等高性能车将其引入量产车市场。然而,由于成本高昂和涡轮迟滞问题,涡轮增压长期局限于高端车型,直到大众集团决心将其普及,正式开启了EA888发动机的涡轮之路。

  2006年,初代EA888发动机横空出世,将涡轮增压带入大众化市场。首发于奥迪A4,以147kW功率和280N·m扭矩,超越同级2.4L自然吸气发动机,同时油耗更低,标志着“小排量高性能”时代的开端。

  2010,上汽大众引入二代EA888发动机,这台发动机,增加了AVS可变气门升程系统等先进的技术,提升发动机的性能、降低油耗并减少排放聚焦可靠性,大众集团也将这技术进一步普及到旗下车型。

  2014年,三代EA888发动机则引入更高效率的涡轮设计,进排气双VVT、缸盖集成排气歧管、双喷射、电子节温器等技术升级优化,动力增强,油耗降低,大受欢迎。之后到了四代EA888发动机,在保持动力强劲的前提下,喷油方式再度升级,油耗和排放逐步优化,更适合市场需求。

  到了今年的第五代EA888发动机,则迎来了涡轮技术的巅峰——可变截面涡轮增压器(VTG)。这项技术源自保时捷,通过调节涡轮叶片角度,低至1700转就可以输出400N·m峰值扭矩,5000-6500转保持200kW功率,宽转速范围内动力均衡,涡轮迟滞几乎消失。

  VTG的引入可以说让第五代EA888成为2.0T领域的标杆,完美平衡了低速爆发力和高速输出。从初代的普及到第五代的极致,涡轮增压技术让EA888实现了从小排量到大能量的跨越。第五代200kW的功率输出更强劲,而油耗却更低,证明了涡轮技术在性能与效率上的双重突破。

  缸内直喷(GDI)通过高压将燃油直接注入燃烧室,提升动力并优化燃料效率。EA888发动机初代于2006年首次将缸内直喷与涡轮增压结合,喷油压力达150bar,雾化效果远超歧管喷射,燃烧更充分,功率和效率双双提升。二代将压力增至200bar,三代逐步提升至350bar,每一代都在追求更细腻的雾化和更高的燃烧效率。

  第五代EA888发动机将缸内直喷推向极致,喷油压力突破至500bar,相当于500个大气压,同级最高。喷油嘴雾化粒径细至6微米,配合高滚流比进气道设计,油气混合更均匀,燃烧效率大幅度的提高。相比初代,第五代EA888功率提升23.5%至200kW,搭载这一代发动机的途昂Pro油耗降至8.35L/100km,达到欧7标准,提前满足国7标准。

  缸内直喷的每一次升级,都为EA888发动机注入更强劲的动力和更低的油耗。500bar超高压系统的加入,让第五代在动力输出和燃油经济性上达到前所未有的平衡,成为中大型SUV途昂Pro的性能基石。

  米勒循环由美国工程师Ralph Miller于1947年提出,通过延迟进气门关闭时间,延长膨胀行程以提升热效率。这一理念最初用于工业发动机,90年代末被汽车行业重新发掘,成为应对油耗和排放挑战的利器。相比传统奥托循环,米勒循环在低负荷下更省油,但高速动力不足的短板限制了其应用。

  第五代EA888发动机突破瓶颈,首次实现全工况米勒循环。重点是VTG涡轮和AVS可变气门升程系统的协同配合:VTG确保低速增压充足,AVS毫秒级调节排气门升程,低速减小开度提升排气效率,高速加大开度减少阻力。这种全工况适配让米勒循环不再是低速专属,热效率提升至38.5%,低油耗范围扩大5倍,不仅降低了油耗,还克服了动力短板。第五代EA888发动机以更高效的热管理,支撑起途昂Pro在中大型SUV市场的强大竞争力。

  从2006年初代的涡轮普及,到第五代VTG、直喷500bar和全工况米勒循环的集大成,最终在2025年的途昂Pro上绽放光芒。这些升级,再加上全工况最佳油气比、紧耦合排气净化装置等黑科技,铸就了第五代EA888发动机的王者之姿,也证明了燃油发动机并没有过时,在当今科技驱动下还有无限的潜力。

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