大众EA839发动机技术亮点解析(上篇)

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全新一代大众途锐早在2018年9月26日正式在国内上市。此款途锐使用了2.0T和3.0T两款发动机,其中2.0T发动机依旧采用第三代EA888发动机,而3.0T发动机则是全新的EA839发动机。

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该款发动机目前已应用于2018年款的奥迪A8L及保时捷Cayenne等车型上。它是以EA837发动机为基础进行改进升级的,其综合性能较上代发动机有很大提高。接下来我们一起走进它涡轮增压部分、冷却部分、燃油直喷部分、润滑部分详细了解这款新型发动机。

对2018款大众途锐如何制造感兴趣的,可以点击下方视频进行观看哦!

涡轮增压器

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EA839此款发动机配备了1个双涡流涡轮增压器,两列气缸的废气分别进入涡轮增压器壳体,从而防止发动机在低转速时排气气流相互干扰,使涡轮增压器的转速更高、变化更均匀。

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增压器位于发动机V形槽中,气体通道设计非常短,进而降低了流量损失。

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空气经过涡轮增压器的压缩,会通过2个平行排列的增压空气冷却器进行冷却。节气门上游的增压压力传感器会测量当前的进气压力和温度。

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发动机控制单元通过脉冲宽度调制信号(PWM)控制电控气动压力转换器,从而根据所需的增压压力开启或关闭废气旁通阀。

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当驾驶员突然松开油门踏板,涡轮增压器由于惯性作用将在一段时间内继续生成增压压力。此压力可能会导致进气道中发出噪声,也可能因节气门的反射而冲击涡轮增压器,影响再次加速时的涡轮增压器响应能力。为了避免这些影响,在EA839发动机的涡轮增压器上还集成了一个空气循环阀,可以在涡轮增压器的进气侧和压力侧之间短暂打开一个通路。

冷却系统

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为了让发动机尽快达到工作温度,新款EA839发动机采用新一代热量管理系统,将许多管路整合到了发动机的铸件中,使得冷却系统的压力损失显著降低。冷却液经冷却液泵输送到发动机的左侧和右侧,再进入气缸体和气缸盖的冷却回路中。同时涡轮增压器、机油冷却器和变速器油冷却器也整合在气缸盖回路中。

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冷却液泵位于发动机的前端,通过聚合材料制成的皮带进行驱动,但是在皮带轮和泵轮之间安装有滑套,必要时可以完全切断两者之间的连接,不再为冷却系统提供循环流量。滑套由发动机控制单元通过真空控制。

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冷却液切断阀安装在气缸列2的缸盖前部,它通过切断气缸体的冷却液流量,使冷却液只流过气缸盖,以达到发动机快速预热的目的。

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其内部结构为机械旋转式活塞阀,在非工作状态下,阀芯在弹簧力作用下保持打开;在工作状态下,发动机控制单元通过真空单元将阀芯旋转90°。

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电控加热式节温器安装在气缸体前部,其作用是控制所有冷却液在小回路与大回路间转换。发动机控制单元会根据排气口处的冷却液温度传感器的反馈,来控制节温器蜡芯中的加热元件,从而控制节温器的工作。

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在部分负载时,将冷却液保持在105℃,以便减少发动机的内部摩擦;当发动机负荷较高时,冷却液温度调整为90℃。

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新款EA839发动机还配备了2个辅助冷却液泵,来实现最佳的温度平衡。这2个辅助泵均是通过发动机控制单元的PWM信号控制,实现对泵的转速进行调节。其中,冷却液持续运行泵用于发动机关闭后继续为冷却系统提供散热流量,此时散热器电子扇也同时运行。此外,该辅助泵也可以在主水泵流量不足时(例如怠速时)提供额外的支持。而冷却液循环泵则是根据空调控制单元的请求工作。这2个泵完全相同,通过螺栓安装到发动机后部气缸列1的链条箱盖上。

燃油直喷系统

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在EA839发动机的燃油直喷部分中,供油系统中低压部分使用了三相交流燃油泵,根据发动机的运行状态,低压燃油泵的输出压力可以在300~550kPa之间变化,而集成在供油模块内的压力控制阀的最高限制压力为670kPa。燃油低压传感器位于气缸列1上的燃油高压泵附近。高压燃油泵由气缸列1排气凸轮轴上的三段式凸轮驱动,高压燃油泵上的油量控制阀可以将燃油压力控制在8~25MPa之间。

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高压喷油器位于气缸盖的中央位置,与火花塞相邻,以便优化混合气的燃烧。它采用7孔设计,启动电压约为65V,可根据发动机运行状态提供高精度的单次或多次喷射。在三元催化器加热阶段,喷油器会在进气冲程喷油2次,在压缩冲程喷油1次;在工作温度下怠速时,喷油器只在进气冲程喷油1次;在其他工况下,可能会根据发动机负荷在进气冲程喷油1~3次。

润滑系统

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在润滑系统中机油泵由发动机曲轴前端的链轮驱动,链条套筒直径为7mm。该链条没有采用液压张紧器,而是由聚酰胺叶片弹簧张紧。这一设计更为简单、坚固,成本也更低廉,同时还可以减少机油循环量。机油泵为变排量设计,发动机控制单元根据转速、负荷、温度及各系统润滑需求等计算所需的机油压力,然后通过PWM信号控制泵中调节环的位置,从而改变供油压力和流量。

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机油滤清器模块安装在发动机V形缸体中间,更便于维修。模块中包含了止回阀、放油阀和旁通阀。止回阀用于阻止涡轮增压器中的机油在发动机关闭后回流,以便在发动机再次起动时,更快地为增压器润滑点提供所需的机油压力。放油阀用于更换滤芯时让机油从机油滤清器模块回流油底壳。旁通阀的设计开启压力约为250kPa(相对压力)。

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在机油滤清器模块旁边还设有一个机油冷却器,但实际上在发动机的大部分工作范围中机油并不需要冷却。为此,该机油冷却器上游安装有一个节温器,用于关闭和打开通往机油冷却器的通道。该节温器在大约110℃时开始打开,当油温达到大约125℃时开度达到最大值。当机油不经过冷却器时,回路中的压力损失将降低,冷起动时也可以缩短热车时间。

好了,关于EA839发动机增压部分、冷却部分、燃油喷射部分、润滑部分的主要知识点介绍到这就结束了。想看有关EA839发动机两大机构部分知识点介绍的可点下方按钮查阅:

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