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[新闻新车] 迎来新时代析第三代EA888 2.0T发动机

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1^# 大中小发表于 2016-3-11 09:55 只看该作者

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2.0T不仅是近年的趋势
　　[汽车之家发动机拆解] 这已经不是我们拆解的第一台EA888发动机了。就在去年的5月，我们也同样拆解了一台配备在凌渡上、排量为1.8升的第三代EA888发动机。不过由于产品定位等诸多原因，那款机型并没有配备双喷射系统和集成缸盖两项技术。而当这款全新的2.0T发动机摆在我们面前时，1.8T上所没有的技术终于“完整”地呈现了出来。

● 有了1.8T，为何还要有2.0T？这是新趋势？满足不同产品定位所需。

　　众所周知，EA888系列发动机一直包含1.8T以及2.0T两种排量等级，排量上看似不大的区别其背后不仅是满足不同产品定位所需，也是为了给消费者提供一款动力更强的发动机。要知道，人类对于速度的追求是没有极限的，从早期的马车到现代的汽车，不断有人前仆后继地刷新着这颗蓝色星球上关于速度的极限记录。在汽车出现的早期，想要继续提升车辆时速只能通过增加发动机气缸数或增大发动机排气量解决问题。在这个漫长的发展过程中，人类被那些能够产生澎湃动力以及高转速时可以发出魅惑声音的大排量发动机所吸引。因此，你也不难理解为何车企们会不断追求动力的提升。

　　得益于气门正时相位调节系统以及涡轮增压器技术的屡次更新，如今的小排量发动机不再是孱弱的代名词，它们要比一个世纪前的大家伙们更有力。尽管在涡轮增压器介入前仍旧略显平淡，但满足普通人的驾驶需求已无大碍。当然，人类是贪婪的，或者说在芸芸众生中，仍旧有人追求车辆的动态表现。车企们在近些年开始寻求排量、动力、燃油经济性、排放等多方面矛盾的平衡点。当时间进入到千禧年后，车企们对发动机气缸数、排量给出了一个惊人相似的结论，这就是大规模推广2.0T。

　　在“BBA”这三驾马车中，由奥迪开发的“EA系列”发动机在中国可谓是家喻户晓的明星，在奥迪、大众、西雅特、斯柯达等品牌旗下诸多车型上都有搭载。追本溯源的看，其历史也可谓悠久。

　　EA888系列发动机发展至今已经是第三代机型。在第一代上，其搭载了涡轮增压、缸内直喷、可变气门正时等主要技术；第二代在第一代基础上增加了AVS（可变气门升程）等配置；而到了第三代发动机，除上述技术外，还新增了混合喷射（缸内直喷+歧管喷射）、缸盖集成排气歧管等技术。

EA888发动机主要技术一览
第一代	第二代	第三代
主要技术包括：涡轮增压、缸内直喷、可变气门正时系统	在第一代的基础上增加：可变气门升程技术	在第一、第二代基础上增加：混合喷射（缸内直喷+歧管喷射）集成了排气歧管的缸盖

　　除了上面提到的这些车企外，福特、通用等广为人知的车企也都或通过自行研发、或通过合作等手段推出了2.0T发动机。那么，究竟是什么原因促使众多车企偏好这个排量的增压发动机呢？

● 为何偏好4缸、2.0T？在动力性、发动机体积和税率等因素间找到平衡点。
　　发动机缸数、排量的确定需要综合考量众多因素，随着各国排放法规变得越发严苛，排量不断缩减成为了一种趋势。在综合考虑了油耗、搭载不同车型平台后的适应性、动力性、排放等问题后，便出现了我们上面提到的情况。
　　除此以外，另一个不能回避的问题便是排量引发的税费差别。以500mL的单气缸排量为基础开发的发动机能更好地迎合全球范围的排量税法规。以中国为例，进口车征收的消费税按排量分级如下：

（中国）进口车消费税按排量级规定表
排量	1.0-1.5L	1.5-2.0L （不含1.5L）	2.0-2.5L （不含2.0L）	2.5-3.0L （不含2.5L）	3.0-4.0L （不含3.0L）	4.0L以上
征收税率	3%	5%	9%	12%	15%	40%

　　对于贪婪的我们而言，空间与动力都不能舍去，当车企决定拉低高端车型入门门槛时，也必须考虑到车辆动力性能的需求，在反复测试后，2.0T成为了最终敲定的高端车型入门动力总成。● 不断开疆拓土的2.0T：高端车型也纷纷盯上了2.0T发动机。
　　正当人们还在探讨2.0T发动机的适用性时，随着一众旗舰车型的更新换代，人们惊讶的发现那些曾经“大胃口”的家伙们都开始了“节衣缩食”的减肥行动。没错，这些售价高昂的车型上亦出现了2.0T发动机的身影。

　　从试驾感受上看，搭载2.0T发动机的这些“大家伙”驾驶起来虽然无法用凶残形容，不过满足日常使用绰绰有余。当然，拥有它们的车主肯定不会仅仅停留在够用就好的初级阶段。豪华品牌、旗舰车型、4缸、2.0T这些曾经不会被联系到一起的词语，如今已成现实，虽有些许无奈，但确实是一个趋势，人们需要一段时间才能接受。

　　对于大众、奥迪而言，EA888系列发动机中的2.0T很早就肩负起满足横置、纵置不同布局的需求，未来其也将成为大众品牌定位更高车型的动力总成，所以，对它进行拆解可以说能一定程度上看懂动力总成的发展方向。

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第三代机型数据表现更佳
● EA888的现状：目前大众/奥迪/斯柯达1.8T和2.0T两个排量级的惟一机型。
　　聊了半天2.0T的历史，还是让我们把目光切回到今天的主角上吧。我们已经得知EA888家族的诞生是为了取代早前的EA113发动机，通过两次产品升级将多项新技术应用于其中，在保证动力的前提下提升燃油经济性和环保能力。

　　第三代1.8T发动机已经配备在了上汽大众和斯柯达旗下诸多车型上，而这款排量更大的2.0T机型除了同样配备在这些车型的顶配版本上之外，诸如进口的奥迪Q7、即将登陆市场中大型车PHIDEON或也将搭载这款发动机，简单来说，全球市场上大众、奥迪、斯柯达三大品牌目前几乎所有在售的2.0T车型以及未来即将在国内市场销售的2.0T车型都会配备该发动机。
● 同为第三代EA888发动机功率设定和调校为固定值吗？答案是否定的。
　　据透露，不同地区生产的第三代EA888 2.0T发动机在主要“大件”（如缸盖、缸体、凸轮轴、正时链条等）方面的结构上不存在任何变化，仅有的不同在于一些管路的走向、规格的差异以及零部件供应商的区别。至于软件方面，由于中国与欧洲在路况、油品、消费者驾驶习惯等很多方面有差异，所以当新的发动机正式列装前，需要进行一系列的测试和标定，并最终确定适合本土车型的调校模式。这也就是国产车与进口车在数据表现上有差异的原因之一。
　　在这里我给大家列了一张表，可以看到国产车型在调校上几乎不存在差异，而进口车的数据表现则有所不同。国产帕萨特、速派以及高尔夫GTI的最大功率和峰值扭矩均分别为220马力和350牛·米，进口奥迪Q7的对应参数提升到了252马力和370牛·米，进口奥迪S3的数据则进一步提升到了286马力和380牛·米。不同的设定参数与产品定位和工况息息相关。

EA888第三代发动机不同车型参数对比
车型	帕萨特/速派 380TSI	国产高尔夫GTI	高尔夫R	奥迪S3	奥迪Q7 40 TFSI
最大功率马力（千瓦）	220（162）	220（162）	280(206)	286（210）	252（185）
最大功率转速(rpm)	4500-6200	4500-6200	5100-6500	5100-6500	5000-6000
峰值扭矩(牛·米)	350	350	380	380	370
峰值扭矩转速(rpm)	1500-4400	1500-4400	1800-5100	1800-5100	1600-4500

　　与2015款帕萨特上搭载的上一代2.0TSI发动机相比，2016款帕萨特380TSI在更换了第三代EA888后，账面数据发生了明显变化，最大功率从200马力提升到220马力，峰值扭矩从280牛·米提升到了350牛·米，达到峰值扭矩的转速从1700rpm提前到了1500rpm。工程师表示这样的调校是考虑到不少消费者的主要驾驶路况是以城市道路为主，发动机的转速长期维持在2000rpm以下，将转速降低后能让涡轮更早地介入工作，从而提升低转速时车辆的动力性。

　　一款发动机在登陆中国市场前都需要在本地进行台架测试或路试等工作，为的就是满足中国道路条件和驾驶者的习惯。由于中国各大城市普遍存在堵车的情况，而且中国车主也不像欧洲人那样舍得深踩油门，这就使得发动机的匹配与欧洲肯定存在差异。即使完成了本土化设定，同款发动机仍有可能根据市场实际需求推出高低功率不同版本的动力匹配，也就是说未来不排除会推出低功率版EA888的可能。
● 打开发动机舱盖能看到什么？横置发动机，采用进气歧管在前的反置布局形式。

　　2.0T机型仍将采用反置布局的形式，即进气歧管在前，排气歧管在后，其目的便是为了缩短排气管路的长度，让整体结构更为紧凑，这不仅利于布置，对于注重平台化的大众来说，结构紧凑的发动机适应性也很强，也难怪小到紧凑型的高尔夫，大到奥迪Q7、大众迈特威一级的SUV和MPV都能应用它。

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双喷射系统/集成式缸盖
● 燃油喷射系统：由缸内直喷+歧管喷射结合的混合喷射系统。
　　结合了缸内直喷+歧管喷射两种形式在内的混合喷射系统已经不算是一个新技术了，除大众/奥迪的这套系统之外，丰田和斯巴鲁上搭载的D-4S喷射系统也采用了相同的原理，其特点在于结合了两种单一喷射方式的优势，动力表现、燃油经济性和环保表现都能控制得不错。

　　双喷射系统用的高压油轨（直喷部分）和低压油轨（歧管喷射），都是从高压油泵接出来的，而1.8T发动机的油泵只提供用于缸内直喷的出油口。由于缸内直喷的喷油压力可达20兆帕，而歧管喷射对于油压的要求并不高，所以两根油轨采用了不同的材质，缸内直喷油轨为金属材质，而歧管喷射为塑料。

　　在发动机处于低负荷状态时，发动机只有歧管喷射一组喷油嘴工作，相比仅有直喷功能的发动机而言产生的污染物更少，同时也减少进气门背面产生积碳的可能。而当发动机转速逐渐提高之后，直喷和歧管喷射两组喷油嘴同时工作保证发动机的动力输出。
　　至于直喷系统在发动机达到多少转速时介入工作，工程师并未给出一个明确的转速值，而是给了一个较为宽泛的转速范围，大约在2000-3000rpm之间。工程师还透露，两组喷油嘴开始工作的时间节点是通过ECU控制的，转速仅作为启动直喷喷油嘴的参考值之一。
● 可变气门正时和升程技术：与1.8T发动机相同。
　　可变气门正时和升程两个功能分别在第一、二代EA888发动机上就开始出现，无论1.8T还是2.0T都可采用该技术。凸轮轴前端的两个电磁阀分别控制进气侧和排气侧凸轮轴的角度，其中进气凸轮轴调节范围为60度，排气侧为40度，无论1.8T还是2.0T发动机，其调节角度并没有不同。可变气门升程技术仅配备在排气侧的凸轮轴上，通过切换两组升程不同的凸轮来实现调节排气门开度的目的。

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『原理展示！析奥迪可变气门升程系统』

　　此前我们的说客嘉宾“爱车的诺诺”曾遇到过一台里程15万公里的大众车型，该车因为气门摇臂损坏导致发动机发生较为严重的故障（点击此处了解）。此次拆解时我们发现该摇臂的造型与以往有所差异，摇臂的圆形滚子更厚，内部的滚珠都被两侧金属板牢牢夹住，新设计或能够避免因滚珠失效造成摇臂损坏失效的情况发生。当然，具体耐用性究竟如何，还得经受住时间和里程的考验。
● 集成式缸盖：结构紧凑，冷却水升温更快，制造工艺比传统缸盖更复杂。
　　集成了排气歧管的缸盖设计我们已经提到不止一回了，在发动机热管理上的优势使该设计被越来越多的厂家所采用。除了EA888发动机外，大众旗下的EA211（1.4TSI）发动机以及通用、本田等品牌的发动机也都采用了同样的设计，不得不说，这是未来发动机设计的趋势之一。

　　与1.8T发动机相比，2.0T只是将原本“属于”涡轮废气端外壳的歧管夺了过来纳入缸盖麾下，尽管这能降低涡轮自身的重量，但对于缸盖来说其制造工艺就变得复杂很多。将排气歧管纳入缸盖内之后，交错歧管周围的冷却水道能够将歧管内的排气温度迅速带热冷却水，不仅能让水温以更快的速度达到最佳工作温度（90摄氏度左右），对于乘客的体感来说，天冷的时候座舱内的暖风也会来得更早。

　　为了配合冷却系统的变化，并能更精准地调节冷却系统的温度，灵敏度更高、调节也更灵活的电子节温器取代了传统的石蜡型节温器。1.8T发动机也使用了电子节温器，不过由于没有采用集成缸盖式设计，冷启动时冷却水的升温速度自然赶不上2.0T发动机。

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活塞油环造型改善刮油效果更好
● 气缸与活塞：1.8T和2.0T发动机气缸直径相同，区别仅在行程。
　　1.8T和2.0T机型的铸铁缸体基本没有太大区别，壁厚为3mm，四个气缸的直径均为82.5mm，通过改变活塞的行程实现两种排量，其中1.8T的活塞行程为84.1mm，而2.0T发动机的行程则提升到了92.8mm。虽然两者的行程只相差了8.7mm，但这足以将排量扩大。

　　气缸壁表面并非是光滑的，仔细看的话可以看到内壁上有交叉的纹路，这是加工时留下的。随着活塞的上下运动，微量的机油可能会通过气缸壁与活塞环之间的缝隙进入燃烧室。为了减少从这里消耗的机油量，活塞环进行了改进，1.8T上原先仅有2道活塞环在2.0T车型上增加到了3道，最下层的油环采用了波浪状的设计，刮除效果更好。

　　至于网友比较关注的机油分离器的问题，2.0T发动机依然使用的是与1.8T发动机基本相同的旋风式设计，分离效果恐怕并不会有什么改变。有关该分离装置的结构和原理在此前的1.8T发动机拆解中已经详细阐述过了，点击此处直接跳转了解。
　　1.8T和2.0T发动机的涡轮增压器均由石川岛播磨重工业株式会社（IHI）提供，两者进排气侧叶轮的规格完全相同，不过由于2.0T发动机的排气歧管整合在了缸盖内，所以在涡轮总成上我们看不到歧管结构。而在1.8T发动机上，排气歧管与涡轮废气端被铸造成了一个整体，两者很容易就能够被区分出来。

　　从这两次的拆解中，我们可以看到相比第二代EA888而言，全新一代在正时链条系统、油气分离器、平衡轴等部分都进行了重新设计，从而最大程度降低此前各种故障再度发生的概率。而在诸如缸体结构、曲轴、涡轮增压系统等部分进行了轻量化的处理。同时，此次拆解的2.0T上，集成在缸盖上的排气歧管、混合喷射等技术的搭载令它在技术上拥有了这个时代最新的发动机技术。那么，未来呢？

● 未来的EA888如何发展？

　　尽管相比第二代EA888发动机而言，第三代机型进行了不少改进。不过，其并非完美无瑕。在冷却控制及热效率上，我们推测未来第四代EA888将成为其继续精进的区域。以中冷器为例，大众旗下的EA211发动机以及宝马最新的纵置2.0T发动机均采用了水冷式设计，其效率相比风冷而言更为高效。

　　除此以外，缸体材质上，排量更小定位更低的EA211发动机已经采用铝制缸体，相比而言，第三代EA888仍旧采用铸铁缸体显得不那么与时俱进，新一代EA888研发时，我们预测缸体材质也将发生改变。

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『上面这个视频详细展示了宝马喷雾冷却系统，推荐您观看』

● 文章总结：未来2.0T级别的主力产品，集成缸盖/双喷射系统配置齐全。
　　此次我们提到的双喷射系统、集成缸盖以及可变气门正时和升程对于不少读者来说已经是耳熟能详的配置了，但对于大众来说，正是由于有了这些硬件设施加上后期的不断调试和改进才成就了EA888如今在大众/奥迪集团的地位。
　　与1.8T发动机相比，配备上所有领先技术的2.0T要显得更有诚意。如果说1.8T是大众“销量担当”的代表的话，那么2.0T足以被冠以“性能”担当的称号。除了帕萨特、速派等顶配车型外，标榜运动的高尔夫GTI、凌渡GTS等车型也将配以这样一颗强健的“心脏”。从此前高尔夫GTI的评测表现来看，它能在6.66秒内将这款运动小车从0加速到100km/h，跑完400米直线的时间仅为14.79秒相比第六代GTI来说快了不少。虽然凌渡GTS还未正式上市，但参考了GTI的成绩后我们对它的表现又充满了期待。
　　作为一款“民用”发动机，发动机的可靠性仍是优先考虑的重点。进化到第三代的EA888已经针对前两代发动机的问题进行了诸多改进，对于大众的诚意和态度我们仍给予肯定和鼓励，同时也希望它在未来改进和更新的道路上继续保持领先势头，当然我们也希望这款新机型能够像它的前辈那样伴随着车主跑上数十万公里，获得更多消费者的口碑。（文/图/摄汽车之家朱力神唐朝）