從2006年奧迪主導(dǎo)開發(fā)第一代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)開始，EA888發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)發(fā)展到3B階段。

EA888各開發(fā)階段的主要特點(diǎn)及改進(jìn)

目前大眾、奧迪新款車型中EA888發(fā)動(dòng)機(jī)有1.8T和2.0T兩個(gè)排量，技術(shù)參數(shù)如下表所示。

這里以EA8882.0T發(fā)動(dòng)機(jī)為例，介紹其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

1氣缸蓋具有氣門升程切換功能的EA888發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)了全新的氣缸蓋，其中集成了排氣歧管。這樣，廢氣再循環(huán)冷卻器可以在氣缸蓋中進(jìn)行，廢氣在氣缸蓋中流動(dòng)。進(jìn)氣和排氣凸輪軸具有可變氣門正時(shí)功能。排氣凸輪軸還具有氣門升程切換功能，可以使氣門在兩個(gè)不同的凸輪輪廓上打開和關(guān)閉。

冷卻液溫度傳感器通過螺釘擰入變速器側(cè)的氣缸。傳感器安裝在氣缸蓋最熱的位置，可以準(zhǔn)確記錄溫度變化，防止冷卻液沸騰。與EA211發(fā)動(dòng)機(jī)不同，EA888發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸安裝在氣缸蓋內(nèi)。具有氣門升程切換功能的氣缸蓋如下圖所示。

2可變氣門升程技術(shù)大眾/奧迪可變氣門升程技術(shù)主要通過排氣凸輪軸上的電子氣門上的氣門升程切換和進(jìn)排氣凸輪軸上的可變正時(shí)來實(shí)現(xiàn)各缸氣體交換的最優(yōu)控制，發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷決定使用哪個(gè)凸輪。較小的凸輪僅用于低速。

可變氣門升程有以下優(yōu)點(diǎn):優(yōu)化氣體交換；防止廢氣回流到之前的180°排氣筒；進(jìn)氣門開啟較早，充氣程度更足；通過減少燃燒室中的高壓殘余氣體來提高響應(yīng)性；在較低的速度和較高的增壓壓力下獲得較高的扭矩。大眾/奧迪可變氣門升程如下圖所示。

①凸輪軸結(jié)構(gòu)為了在排氣凸輪軸上的兩個(gè)不同氣門升程之間切換，凸輪軸上安裝了四個(gè)活動(dòng)凸輪件。每個(gè)凸輪件配有兩對(duì)凸輪，凸輪的升程不同。兩個(gè)升降機(jī)由執(zhí)行器切換。致動(dòng)器接合每個(gè)凸輪構(gòu)件上的滑動(dòng)槽，并移動(dòng)凸輪軸上的凸輪構(gòu)件。每個(gè)凸輪構(gòu)件具有兩個(gè)致動(dòng)器，用于在兩次提升之間來回切換。

凸輪軸中的彈簧球?qū)⑼馆啒?gòu)件鎖定在其各自的末端位置。凸輪軸的滑槽和軸向止推軸承將限制凸輪件的運(yùn)動(dòng)，如下圖所示。

②執(zhí)行器在兩個(gè)電動(dòng)執(zhí)行器【1~4缸的排氣凸輪軸執(zhí)行器A/B】的輔助下，排氣凸輪軸上的每個(gè)凸輪件在兩個(gè)切換位置之間來回推動(dòng)。每個(gè)氣缸的一個(gè)執(zhí)行器切換到較大的氣門升程，另一個(gè)執(zhí)行器切換到較小的氣門升程。

每個(gè)執(zhí)行器由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的接地信號(hào)啟動(dòng)，電壓通過主繼電器提供。致動(dòng)器的電流消耗約為3A。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置、結(jié)構(gòu)和原理如下圖所示。

當(dāng)電流通過執(zhí)行器電磁閥時(shí)，金屬銷在18~22ms內(nèi)移動(dòng)，伸出的金屬銷與排氣凸輪軸上凸輪件的相關(guān)滑槽嚙合，通過凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)將滑槽推到相應(yīng)的切換位置。銷在滑槽的作用下機(jī)械縮回。當(dāng)凸輪的兩個(gè)致動(dòng)器啟動(dòng)時(shí)，只有一個(gè)致動(dòng)器上的金屬銷總是移動(dòng)。

③低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的凸輪軸位置和切換

為了使該負(fù)載范圍內(nèi)的氣體交換性能更好，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)通過凸輪軸調(diào)整器提前進(jìn)氣凸輪軸，延遲排氣凸輪軸。氣門升程切換到較小的排氣凸輪輪廓，右側(cè)執(zhí)行器移動(dòng)金屬銷。它與滑動(dòng)槽接合，并將凸輪構(gòu)件移動(dòng)到小凸輪輪廓。

閥門現(xiàn)在沿著較小的閥門輪廓上下移動(dòng)。兩個(gè)小凸輪的位置有一定程度的錯(cuò)開，保證了氣缸兩個(gè)排氣閥的開啟時(shí)間錯(cuò)開。當(dāng)廢氣從活塞排入渦輪增壓器時(shí)，這兩種措施將減少廢氣流的脈動(dòng)，從而在低速范圍內(nèi)獲得更高的增壓壓力。

④發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷和全負(fù)荷下的凸輪軸位置和切換

駕駛員踩下油門踏板，從部分負(fù)荷變?yōu)槿?fù)荷。氣缸內(nèi)的氣體交換必須滿足更高的性能要求。發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)通過凸輪軸調(diào)整器提前進(jìn)氣凸輪軸，延遲排氣凸輪軸。為了獲得最佳的氣缸填充性能，排氣門需要最大的氣門升程。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，左致動(dòng)器被啟動(dòng)，并且左致動(dòng)器移動(dòng)其金屬銷。

金屬銷通過滑槽將凸輪件移動(dòng)到大凸輪上。排氣閥現(xiàn)在以最大升程打開和關(guān)閉。凸輪軸中的彈簧球也將凸輪固定在該位置。

創(chuàng)新熱能管理系統(tǒng)熱能管理是一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的智能冷啟動(dòng)和預(yù)熱程序，可以控制冷卻液流量目標(biāo)。熱能管理系統(tǒng)的核心部件是帶有冷卻劑泵的旋轉(zhuǎn)閥組件。

帶冷卻液泵的旋轉(zhuǎn)閥總成由冷卻液泵、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)閥、應(yīng)急模式恒溫器、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行器、帶轉(zhuǎn)向角傳感器的齒輪等組成。

如下圖所示，回轉(zhuǎn)閥1由發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行器通過軸直接驅(qū)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)閥2通過中間齒輪在旋轉(zhuǎn)閥1上的齒形門的作用力下工作。

旋轉(zhuǎn)閥1和2機(jī)械連接，在操作過程中會(huì)相互影響。此外，恒溫器有一個(gè)膨脹元件，其功能是作為一個(gè)安全裝置。當(dāng)回轉(zhuǎn)閥系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到113℃時(shí)，它就會(huì)啟動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過電機(jī)控制回轉(zhuǎn)閥1，可實(shí)現(xiàn)不同的開關(guān)位置，從而更快地預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度保持在86~107℃之間。當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥1上的齒形門處于145°位置時(shí)，它將通過中間齒輪驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥2。冷卻液流向缸體，隨著旋轉(zhuǎn)閥2旋轉(zhuǎn)，流量增加。當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥1處于85度的位置時(shí)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥2達(dá)到其最大旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，旋轉(zhuǎn)閥2斷開，冷卻劑流向氣缸體的通道完全打開。

4雙燃料噴射技術(shù)EA888發(fā)動(dòng)機(jī)從第三代開始就引入了雙燃料噴射技術(shù)，既有高壓缸內(nèi)直噴，也有進(jìn)氣歧管多點(diǎn)噴射。

雙噴射高壓直噴和低壓進(jìn)氣歧管噴射部件的安裝位置如下圖所示。

雙噴射工作模式如下:①發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)，冷卻液溫度低于45℃時(shí)，每次發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，在壓縮沖程，通過高壓噴油器進(jìn)行直噴。②預(yù)熱后的這個(gè)階段，在進(jìn)氣和壓縮沖程中，低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)同時(shí)噴射。點(diǎn)火提前角有一定的延遲。③低負(fù)荷范圍內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于45℃，發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行。燃油噴射切換到低壓燃油噴射系統(tǒng)，高壓燃油噴射系統(tǒng)關(guān)閉。④在發(fā)動(dòng)機(jī)滿載的這種工況下，基于高性能模式，燃油系統(tǒng)切換到高壓燃油噴射和低壓燃油噴射的共同工作模式。在進(jìn)氣和壓縮沖程中，執(zhí)行雙燃料噴射。⑤應(yīng)急運(yùn)行模式如果任一燃油噴射系統(tǒng)出現(xiàn)故障，發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的管理下使用另一系統(tǒng)噴射燃油，以保證車輛繼續(xù)行駛，組合儀表中紅色的發(fā)動(dòng)機(jī)故障報(bào)警燈亮起。