探秘第五代 EA888發(fā)動(dòng)機(jī) 的 “秘密武器” 可變截面渦輪增壓VTG

　　上個(gè)月，上汽大眾途昂 Pro亮相 ，最大的亮點(diǎn)之一是首次搭載了第五代 EA888 發(fā)動(dòng)機(jī) ，可以說是大眾在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的重大更新，而且第五代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)率先在中國(guó)量產(chǎn)，可見中國(guó)市場(chǎng)的重要地位。

　　第五代 EA888 發(fā)動(dòng)機(jī)在動(dòng)力、油耗和排放方面都有很大的進(jìn)步。 這次全新的第五代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)看點(diǎn)也很多，比如采用了500bar 超高壓燃油系統(tǒng)，500bar相當(dāng)于海底5000米的壓力，高壓噴油最大的轟出導(dǎo)致燃油霧化更細(xì)，燃燒效率提升；還有全工況米勒循環(huán)，結(jié)合 AVS 可變氣門升程，讓熱效率提高了 3%，低油耗范圍擴(kuò)大 5 倍，簡(jiǎn)單說就是更多工況下都更省油了。

　　不過我們今天要講的是第五代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)上新增的可變截面渦輪增壓器VTG ，這可是從保時(shí)捷上下放的技術(shù)。

　　第一個(gè)問題，為什么我們需要可變截面渦輪增壓技術(shù)？

　　開過帶渦輪增壓車的朋友都知道，持續(xù)踩下油門之后，動(dòng)力會(huì)在某個(gè)轉(zhuǎn)速區(qū)間突然變強(qiáng)，感覺好像被踹了一下，這是因?yàn)闇u輪到了一定轉(zhuǎn)速之后才能實(shí)現(xiàn)工作壓力，動(dòng)力突然增大，這就是經(jīng)常說的渦輪遲滯現(xiàn)象，但隨之而來(lái)的問題就是動(dòng)力輸出不流暢，體感不佳，也更費(fèi)油。

　　一般來(lái)說廠家會(huì)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略斷優(yōu)化 ECU 程序來(lái)改善渦輪遲滯現(xiàn)象。但是想從根本上解決，還是要用硬件上改變。比如用電子渦輪增壓、雙渦輪增壓、小尺寸渦輪，但是這幾個(gè)辦法要么還不夠成熟，要么有點(diǎn)貴，要么就是有局限性，最好的辦法就是一個(gè)渦輪可以當(dāng)多個(gè)用，低速能用高速也能用，所以你懂的，可變截面渦輪增壓技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了。

　　VTG 可變截面渦輪增壓系統(tǒng)的工作原理也很簡(jiǎn)單，通過實(shí)時(shí)調(diào)整導(dǎo)流葉片角度，改變排氣流道截面積和氣流流向。在低轉(zhuǎn)速時(shí)，導(dǎo)流葉片夾角減小，流道截面縮小，氣流速度顯著提升，推動(dòng)增壓器轉(zhuǎn)速快速升高，大幅降低渦輪遲滯。第五代 EA888 發(fā)動(dòng)機(jī)采用 VTG 技術(shù)后，從 0 扭矩爬升至最大扭矩僅需不到 2 秒，比上一代提升近 20%，在 1700 轉(zhuǎn)時(shí)即可達(dá)到 400N·m 峰值扭矩，最高扭矩平臺(tái)在1700 - 4500轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均可輸出，在5000 - 6500轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)能實(shí)現(xiàn)200千瓦的最大功率，和同級(jí)的車比，最大功率提高了10%，最大功率轉(zhuǎn)速范圍擴(kuò)大了超過3倍，最大扭矩轉(zhuǎn)速范圍擴(kuò)大了近2倍。

　　搭載第五代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)的途昂Pro動(dòng)力性能也因此大幅提升，百公里加速僅需7.6秒，60 – 100km/h的超越加速只需4.6秒。而且，優(yōu)異的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能還大大減少了變速箱的換擋次數(shù)，提升了駕駛舒適性，讓途昂Pro的動(dòng)力輸出相當(dāng)絲滑。

第二個(gè)問題，如何解決高溫和噪音的問題？

　　動(dòng)力提升并非沒有代價(jià)，渦輪增壓系統(tǒng)面臨的最大難題就是溫度和噪聲的控制。經(jīng)過渦輪壓縮后的空氣氣溫度升高，密度降低，不僅影響熱效率，還會(huì)削弱動(dòng)力輸出，因此散熱就非常重要。大眾研發(fā)了增壓水冷系統(tǒng)，包括水冷集成式中冷器和中冷回路散熱器，相較于傳統(tǒng)風(fēng)冷系統(tǒng)，冷卻效率大幅提高，能在1秒內(nèi)將壓縮空氣溫度降至60℃以下，并保持穩(wěn)定。無(wú)論外界環(huán)境是極寒的-40℃還是酷熱的50℃，發(fā)動(dòng)機(jī)都能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的動(dòng)力輸出，而且水冷系統(tǒng)的增壓空氣回路比風(fēng)冷系統(tǒng)縮短了70%，顯著提升了增壓器的響應(yīng)速度，同時(shí)增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性。

　　在噪聲控制方面，上汽大眾的工程師們借鑒了槍械消音器的原理，在空氣出口處設(shè)計(jì)了多孔隔板結(jié)構(gòu)消聲器，有效吸收噪音能量。這些設(shè)計(jì)均通過了嚴(yán)苛的試驗(yàn)驗(yàn)證，確保發(fā)動(dòng)機(jī)兼具精密與可靠性、強(qiáng)勁與耐久。

　　很多人也會(huì)好奇，這顆渦輪的耐用性如何，上汽大眾其實(shí)是做了極端實(shí)驗(yàn)的，在原地?zé)o風(fēng)的條件下，對(duì)增壓器進(jìn)行反復(fù)的“灼燒 - 冷卻”循環(huán)。先讓排溫升高到1千度以上并持續(xù)運(yùn)行，此時(shí)排氣管會(huì)被燒得通紅，靠近排氣的渦輪更不用說，幾分鐘后，瞬間切斷發(fā)動(dòng)機(jī)噴油，進(jìn)入倒拖狀態(tài)，持續(xù)向增壓器泵入25度的冷空氣，使渦輪急速冷卻，溫度變化梯度高達(dá)230度每秒，形成強(qiáng)烈的冷熱沖擊。通過重復(fù)進(jìn)行數(shù)千次這樣的循環(huán)試驗(yàn)，渦輪和發(fā)動(dòng)機(jī)依然穩(wěn)定運(yùn)行，要知道，這種極端工況在實(shí)際使用中幾乎不可能出現(xiàn)。

　　綜上所述，途昂Pro搭載的第五代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)，通過VTG可變截面渦輪增壓技術(shù)、水冷散熱系統(tǒng)以及創(chuàng)新的噪聲控制設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力性能上的飛躍，無(wú)論是城市通勤還是高速巡航，都能帶來(lái)強(qiáng)勁而平順的駕駛體驗(yàn)，兼顧燃油經(jīng)濟(jì)性與可靠性，堪稱內(nèi)外兼修的“全能選手”。另外，在中國(guó)首發(fā)這臺(tái)重磅神機(jī)，也體現(xiàn)了大眾對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)的重視與誠(chéng)意，未來(lái)更多前沿技術(shù)的應(yīng)用，將為中國(guó)消費(fèi)者帶來(lái)更多驚喜。