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技術(shù)再度升級 15年款奧迪Q5發(fā)動機解析

2015-02-12 00:17:09 作者:周建強

新一代EA888發(fā)動機主要有哪些不同?

技術(shù)再度升級 國產(chǎn)奧迪Q5發(fā)動機解析

1、內(nèi)置氣缸蓋排氣歧管

  在新一代EA888發(fā)動機上你再也看不到絕大部分發(fā)動機都能看到的排氣歧管,因為工程師把它集成在了汽缸蓋上。

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  在發(fā)動機內(nèi)部的零件布局本來就相當緊湊,例如氣缸蓋內(nèi)需要布置的部件就很多,如凸輪軸、進排氣門火花塞、噴油器(缸內(nèi)直噴)以及各種冷卻管道等等,要在如此狹窄的空間里再布置一個體積不小的排氣歧管并非易事。

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  即使通過優(yōu)化空間布局,解決排氣歧管的布置,還有一個更為嚴酷的問題就是排氣管的冷卻。大家都知道,發(fā)動機長時間工作排氣歧管的溫度也是很高的(能達上千度)。如今將它布置在氣缸蓋內(nèi)部,那么這部分的冷卻管路也需要重新設計,同時對于這部分的缸體結(jié)構(gòu)要求也更高。

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  發(fā)動機如果在全負荷工作下,對于排氣歧管的冷卻是個難題,因為這部分冷卻液溫度會上升得很快,如果循環(huán)速度不夠快,就會引起發(fā)動機的過熱,同時冷卻效果也會受到影響。為了解缸蓋內(nèi)的受熱情況,工程師甚至使用了一套全新的模擬計算方法,來優(yōu)化氣缸蓋的冷卻效率。

  首先,排氣歧管使用冷卻液進行冷卻,從排氣管出來的氣體溫度會降低,那么渦輪增壓器進氣端的氣體溫度和壓強也會降低,這樣發(fā)動機的調(diào)教也可以更加激進。其次,由于排氣歧管因內(nèi)置(體積變得更小了),廢氣到達渦輪增壓器的距離也縮短了,廢氣驅(qū)動渦輪增壓器的能量也會更大。最后一點就是下面提到的熱力管理系統(tǒng)了。

2、熱力管理系統(tǒng)

  上面提到,由于排氣歧管被布置在氣缸蓋內(nèi)部,發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)需要重新優(yōu)化設計,以滿足更為復雜的冷卻需求。大家都知道,發(fā)動機都要有一個高效的工作溫度,并非越低就越好,所以在這個環(huán)節(jié)中,冷卻系統(tǒng)的調(diào)節(jié)起了關(guān)鍵作用。

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  我們都知道,發(fā)動機冷啟動時溫度低,發(fā)動機的內(nèi)部運動構(gòu)件摩擦較大,油耗也大,所以暖機的速度當然是越快越好。由于EA888發(fā)動機的排氣歧管集成于氣缸蓋內(nèi),同是采用發(fā)動機冷卻水來冷卻,那么相當于冷卻系統(tǒng)多了一個熱源,這樣就能更快地實現(xiàn)暖機,使發(fā)動機更快地進入高效的工作狀態(tài)。

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  在冷卻循環(huán)系統(tǒng)中,EA888采用了電機主動控制,通過兩個旋轉(zhuǎn)滑閥對冷卻液循環(huán)流向進行調(diào)節(jié),相對于以前的熱敏傳感器的控制方式相比,電機可以進行更為精準地控制,滿足發(fā)動機在各個工況下對于溫度的需求。而利用排氣歧管水套的熱量,可以更快提升發(fā)動機暖機速度,降低發(fā)動機油耗,還可以減少冷啟動造成內(nèi)部構(gòu)件的摩擦,最終使得它每公里二氧化碳的排放量降低約2.5g。

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  還有一個好處就是,在需要暖風時,現(xiàn)有的熱水循環(huán)在輔助水泵的驅(qū)動下把熱水從排氣歧管中輸送到熱交換器中,從而更快地獲得暖風,提高舒適性。

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