ea839发动机有哪些车(EA839是十佳发动机吗)

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大众奥迪集团有三款神机,一款是入门级EA211,主要是1.2T、1.4T和1.5T,搭载在众多小型和紧凑级大众车型上;一款是中端的EA888,有1.8T和2.0T,广泛搭载于大众、奥迪、斯柯达旗下的产品;在其之上,有一款高端发动机,代号EA839。在EA839之前,大众奥迪集团使用一款代号为EA837的机械增压3.0T V6高性能发动机,该发动机连续蝉联5年的沃德十佳发动机,可谓盛名在外。为了给用户提供更奢华的享受,在EA837基础上全面升级,由奥迪和保时捷联合研发了代号为EA839全新的V6涡轮增压发动机。

这款发动机有两个排量,一个是3.0T版本,一个是2.9T版本,令人惊讶的是,2.9T的版本反而性能更强,扭矩更大,这是为什么呢?下面由我进行技术揭秘。

1 哪些搭载了3.0T,哪些搭载了2.9T?

这款发动机非常经典,几乎大众集团下面的所有高端车型都搭载了该发动机,涵盖了MQB、MLB、MSB、MNB、MMB等不同品牌的平台。

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下图是目前搭载这款系列发动机的车型,可以看到根据不同车型其功率扭矩范围都是不同的,其中低功率版本的功率从210kW到260kW,210kW的奥迪A8L为鸡肋软件阉割版本;高功率版本的功率从243kW到331kW,243kW的保时捷Panamera也是鸡肋软件阉割版本,他们都是市场策略的产物。

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图 奥迪A8L搭载3.0T EA839 功率210kW~250kW

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图 奥迪S4:搭载3.0T 终极版EA839的最便宜车型,功率260kW

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图 保时捷Panamera搭载2.9T EA839 功率243kW~324kW

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图 奥迪RS4:搭载2.9T 终极版EA839的最便宜车型,功率331kW

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图 EA839 2.9T和3.0T版本技术参数对比

2 3.0T EA839 发动机有什么技术亮点?

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图 EA839 3.0T版本发动机

奥迪觉得上一代EA837更不上时代了,为了实现极限性能,并进一步降低燃油消耗,奥迪魔改了EA837,诞生了EA839系列发动机。在EA839上,奥迪对燃烧方式进行突破,采用了 “射流燃烧方式”,主要采用的技术有回归单一喷射系统 (直喷);采用了中置喷油器,使用了奥迪最新的独家B循环,并优化了燃烧室形状,采用了扁平活塞;通过对喷油器的优化,能够用多次喷射的方式使催化器快速预热 ;并且保证燃油经济性,在绝大多数工况下不加浓喷射。

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图 中置喷油器与新燃烧室形状

2.1 B循环控制(灵活在奥托和米勒循环间切换)

Budack-cycle是以创造的工程师Budack命名的,也是对现有Miller cycle米勒循环的优化。和传统的米勒循环相比,新改良的重点在于进气阀门关闭时间的提前,能够加快进气气流的速度,让燃料与空气混合的效率提升,因此有着更好的热效率表现。奥迪经过多方面研究,得出在部分负荷时采用进气门早关与气门重叠相结合能获得最佳的燃油经济性(B循环)。对于涡轮增压发动机而言,在全负荷时因为有足够的涡轮增压压力,缩短进气时间也能够提高部分燃油经济性。

2.2 奥迪气门升程系统 (AVS)

为了实现B循环,奥迪应用了一套AVS系统(可变气门升程),AVS系统的核心在于两步式进气凸轮轴设计。具体来讲,新设计采用了一款滑动钝齿,可以实现可变气门行程:发动机可以在需要最大功率时保持正常进气门开启设置,也可以在部分负载条件下,利用凸轮凸角提前关闭进气门,从而实现更长的膨胀行程。EA839在双VVT(可变气门正时)基础上,进气门布置了AVS气门升程系统。

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图 奥迪气门升程系统

2.3 单涡轮双涡管布局(提高涡轮的动态响应)

上一代EA837采用了机械增压,这一代又回归了涡轮增压,但是其响应速度和上一代机械增压相同,而且功率扭矩更强。主要得益于V型布置,气道短且流动损失小,将结构布置的更为紧凑。动态响应特性归功于采用双涡流技术的涡轮增压器模块。每侧气缸排气道将废气直接引至涡轮前,损失非常小,这样就防止了对面废气气流的相互干扰(窜扰)。

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图 单涡轮双涡管布局

2.4 中置高压燃油喷射系统

在这款发动机上,使用了工作压力为250 bar的高压燃油喷射系统和7孔电磁阀式喷油器。新喷油器设计在火花塞旁,处于燃烧室中间部位。这种喷油器能在吸气冲程和压缩冲程中多次喷油,实现分层燃烧。由于采用了高压力喷射,且控制精度提高,可根据需要喷出非常少的燃油(3-5mg),从而在部分怠速工况下实现分层燃烧,比如在催化器暖机阶段。该电磁阀式喷油器由发动机控制单元以65V电压来控制。

2.5 智能热管理系统

该发动机考虑节能减排的设计需求,配备有最新一代的创新式热管理系统。另外,整个系统设计时,为了保证压力损失小,将很多管路集成在发动机铸件内了。

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图 智能热管理系统

通过这些技术,让该涡轮增压发动机压缩比能达到11.2,涡轮增压2.3Bar,性能最大可提供的功率达到260kw,最大扭矩可达500Nm,成为一款优秀的发动机。

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图 EA839 3.0T发动机性能扭矩图

3 2.9T EA839用了什么黑科技力压3.0T发动机,输出更高性能?

对于涡轮增压发动机而言,要想提升动力,排量并不是绝对性的因素,增加进气量才是王道,因此EA839高性能版本上了双涡轮增压器,让进气量达到一个更加高的水平。两颗涡轮增压器并联于发动机气缸夹角上部,每侧气缸使用一个涡轮,进气歧管更短,涡轮响应效果更加直接,且并联结构进气阻力更低,涡轮迟滞更小。这种涡轮布局也是目前最流行的HOT V设计(Hot V就是指两个增压器安装在V型汽缸的夹角中间而不是外侧,这种设计多用于大型V8发动机上),该设计可以共用一个三元催化器,而且双涡轮布置和单涡轮布置一样,可以灵活放到不同规格车型上。

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但是进气量增多了在高负荷下必然容易爆震,因此2.9T版本必须降低压缩比,从3.0T版本的11.2:1下降到10.5:1,升功率从83.3kW/L提高到114kW/L的同时,预计热效率也从37.2%有一定下降(油耗与性能无法兼顾)。

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此外,油气分离器也得到了强化,采用了迷宫式+漩涡式两级分离装置,使机油分离更加彻底。在3.0T版本上,中间布置了风冷式中冷器,在两边布置了两个散热器,在2.9T的高性能版本上,为了有效控制进气温度,采用了水冷式中冷器,相对于风冷式而言,水冷式中冷器对于进气温度的控制更佳稳定高效,为这台发动机暴躁的动力输出做好了充足准备。

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通过这些技术,2.9T的EA839最大功率260kW提高至331kW,极限扭矩从500Nm提升至600Nm,成为一台性能怪兽。

4 由谁主导了3.0T 开发,由谁主导了2.9T的开发?

可以看到,目前3.0T的版本主要搭载奥迪旗下的产品以及保时捷卡宴和Macan这两款和大众集团沾亲带故的车型,而2.9T版本搭载在保时捷帕拉梅拉、高配的卡宴、Macan和奥迪旗下性能车型上。又因为这款发动机是保时捷和奥迪联合开发,坊间很多人猜测3.0T是奥迪团队开发,2.9T是保时捷团队优化的。

从我个人经验判断,这个说法应该不对。我认为无论3.0T还是2.9T都是奥迪团队主导开发的,保时捷团队在发动机附件等方面参与了开发。一方面这款EA839发动机和EA837还是有着比较”密切”的血缘关系,并不是从0到1的产品,应该看作EA837的魔改版本。另一方面这款发动机的宣传材料上都使用了奥迪的经典叫法,比如B循环、比如AVS,比如APS涂层等。保时捷发动机开发团队更倾向于研究水平对置发动机技术,奥迪发动机开发团队主导了EA839系列的开发,2.9T版本属于在3.0T版本上的深度附件优化版本,其设计原理和3.0T一脉相承,因此没有理由分为两个团队开发。

5 EA839 相比B58TU,谁更好?

谈起奥迪EA839的竞争对手,就不得不提相爱相杀的宝马B58TU,B58TU同样也分不同版本,阉割版M0,中功率版M1,高功率版O1。宝马B58上市后就获评了2019年沃德十佳发动机,在2020年的评选中继续蝉联沃德十佳,可以算当今最出色的6缸发动机了,他们的参数对比如下图。

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宝马采用L6布局的理由就是模块化,基于B48,增加两个气缸就形成B58布局,其大量零件和系统可以共用,且可靠性能得到充分验证。从使用的技术手段来看,奥迪EA839和宝马B58TU各有千秋。

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图 一代机皇,宝马B58TU

B58TU缸径*行程比为1.15,相比EA839的1.05和1.02,燃烧模型更趋向于经济性取向,压缩比相比奥迪也略低,因此在性能维度,不同功率版本相比EA839都有一定程度衰减。尤其是宝马高功率版本也只采用了单涡轮,相比奥迪的双涡轮明显极限功率有弱化。

在其他技术领域,宝马采用传统的米勒+奥托,和奥迪的奥托+B-cycle效果一样;汽缸盖采用了LDS,和奥迪高功率的APS也差不多;冷却系统比较巧妙,宝马采用的缸盖/缸体分离式,和奥迪采用的传统电磁阀分区控制有明显区别;配气机构两家都是招牌技术,宝马的Valvetronic连续可变气门升程技术采用电机控制偏心轴系统可以实现气门升程的连续无级的调节,从而平衡性能和油耗对凸轮升程的不同需求,相比奥迪的两段式气门升程更先进一点。其他方面也可圈可点,在此不做过多介绍。

就我的判断而言,宝马的B58TU M1相比EA839的3.0T版本,综合性能和油耗表现会更好一些,但是B58TU O1高功率版本还是不如EA839 2.9T版本的,综合效果:EA839 2.9T>B58TU O1>B58TU M1>EA839 3.0T

6 小结

所谓天下大势,分久必合,合久必分,技术趋势也是如此,在机械增压称王的时代,大众又再一次进行了革命,回归了涡轮增压技术,这款发动机不但拥有行业顶尖的升功率和扭矩,热效率最高也达到了37.2%,可以说做到了燃油经济性和性能的平衡,是一款优秀的发动机。

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图 奥迪Q7,用EA839替代EA837系列

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