目前應用于奧迪A8、RS6 等車型上的EA825 系列發(fā)動機，是奧迪最新的V8 發(fā)動機（圖1）， 此前這款發(fā)動機也曾應用于大眾集團旗下的保時捷和賓利車型。該發(fā)動機奧迪和保時捷聯(lián)合開發(fā)，其結構基于自EA839 系列的V6 發(fā)動機，這種密切的關系不僅對制造過程有好處，對售后服務同樣也有好處，例如許多專用工具可以通用于這2 款發(fā)動機。EA825 發(fā)動機的主要參數(shù)如表1 所示。

1. 缸體

EA825 發(fā)動機的缸體采用鋁合金（ALSi9Cu3） 鑄造， 整個缸體（包括軸承蓋和相應的螺栓）總質量為39.1 kg（圖2）。曲軸箱側壁采用了“深裙式”設計，不再像以往那樣在曲軸中央位置水平劃分為上部和下部，而是側壁向下延伸到上油底殼，從而提供更高的剛性。

上油底殼由鋁合金壓鑄而成，配有定位銷以確保裝配過程中的精確定位。下油底殼由鋁板制成，集成了放油螺栓和油位/ 油溫傳感器。正時鏈罩由鋁合金壓鑄而成，發(fā)動機轉速傳感器和曲軸油封都位于蓋內，拆卸時需要使用輔助螺栓將其從氣缸體上壓出（圖3）。

曲軸的上軸承座與缸體是一體的，5個灰鑄鐵制成的下軸承座通過縱向和橫向螺栓固定到缸體上（圖4）。止推墊圈安裝在4 號曲軸軸承上，以控制曲軸的縱向移動。注意：止推墊圈的油槽需要朝向曲軸。

2. 大氣等離子噴涂（APS）

為了使鋁合金缸體擁有一個足夠堅固的摩擦表面，EA825 發(fā)動機的氣缸壁采用了大氣等離子噴涂（APS） 工藝。加工時首先使用一種特殊的銑削工具使氣缸壁粗化，這將在氣缸壁表面形成一個燕尾形狀的凹槽，由此可以確保APS涂層更好地附著在鋁合金缸體表面。

然后，將旋轉的等離子噴槍深入氣缸內，利用電弧放電產生等離子體，再用壓縮空氣將粉末涂層材料吹入等離子體中，該材料大致相當于100Cr6 軸承鋼。粉末熔化后噴射到粗糙的氣缸壁上，填滿表面的切口并固化，最終形成一個厚度大約150 μm 抗磨層（圖5）。

3. 曲軸

曲軸由鍛鋼制成，由五個主軸承支撐，每2 個連桿共用一個曲軸軸頸，各曲拐以90°角彼此錯開（圖6）。為了滿足混動系統(tǒng)和自動起動/ 停止系統(tǒng)的高要求，曲軸軸瓦采用了三層結構：第一層是鋼質骨架，提供了所需的穩(wěn)定性；第二層是軟金屬基板；第三層由聚合物基體和均勻分布的填充材料組成，以確保最佳的運行和磨損特性。

4. 活塞

為了將噪音降至最低，活塞銷安裝孔的位置向壓力側偏移了0.5 mm。為了避開氣門的運動，在活塞頂部加工有不同尺寸的凹槽，進氣門的凹槽較大，排氣門的凹槽較小（圖7）。活塞壓力側的裙部也比背壓側窄，從而在優(yōu)化負載的同時得到理想的活塞磨損。這些因素使得發(fā)動機兩列氣缸的活塞并不通用。有個簡單有效的辨別方法：活塞頂部較小的凹槽應始終朝向V 型發(fā)動機的中央?；钊N的直徑為22 mm，并且經過涂層和硬化處理。

5. 氣缸蓋

氣缸蓋采用了雙頂置凸輪軸（DOHC） 設計， 每缸4 個氣門， 進、排氣門均采用了硬化和回火工藝，排氣門采用了內部充鈉的空氣閥桿。該發(fā)動機配備有奧迪氣門升降系統(tǒng)（AVS），可以根據(jù)實際需求關閉部分氣缸的工作。氣缸蓋內集成了排氣歧管，噴油器及火花塞均位于氣缸蓋中央位置。安裝在氣缸蓋上的兩件式絕緣墊有助于降低噪聲（圖8），這對于噴油器和高壓燃油泵發(fā)出的大于2 500 Hz 的高頻噪聲有很好的隔絕效果。

6. 氣缸管理系統(tǒng)

EA825 發(fā)動機配備了氣缸管理系統(tǒng)，可以讓每個氣缸組上的2 個氣缸在發(fā)動機低負載等情況下關閉，從而達到降低油耗并減少廢氣排放的目的。為了實現(xiàn)這一點，2、3、5 和8 缸的進氣門和排氣門會通過奧迪氣門升程系統(tǒng)關閉，即可移動凸輪元件設置為零升程（圖9）。同時這些氣缸也不再噴油和點火，發(fā)動機的點火順序變?yōu)?-7-6-4。但是對于車內乘客來說，幾乎無法察覺到只有一半的氣缸在工作，因為主動式發(fā)動機支座幾乎消除了所有的潛在振動。

在恢復氣缸工作時，滑動凸輪原件從零升程移動到全升程可以分為3 個階段（圖10）。第一階段：當發(fā)動機控制單元啟動凸輪執(zhí)行器時，執(zhí)行器銷插入Y 形槽中，此時進氣門和排氣門仍然處于關閉狀態(tài)。第二階段：隨著凸輪軸的進一步旋轉，Y 形槽的形狀會導致可滑動的凸輪元件向右側移動。第三階段：一旦移動到位，可滑動的凸輪元件就會在彈簧作用下被鎖定在第二位置，此時進、排氣門即將被全升程凸輪打開。同時，回縮槽會將執(zhí)行器銷推回，并觸發(fā)執(zhí)行器中的回縮信號。

7. 凸輪軸正時調節(jié)器

為了優(yōu)化動力輸出、降低排放水平以及提高燃油經濟性，EA825 發(fā)動機的所有凸輪軸上都安裝了液壓正時調節(jié)器（圖11），正時調整范圍為50°曲軸轉角。也正是因為如此大范圍的調整角度，可以使發(fā)動機實現(xiàn)內部廢氣再循環(huán)策略。當發(fā)動機關閉時，進氣凸輪軸調節(jié)器會被鎖銷固定在最大延遲位置，而排氣凸輪軸調節(jié)器則會在回位彈簧的作用下到達最大提前位置，并被鎖銷固定在此。

凸輪軸的驅動系統(tǒng)位于發(fā)動機的變速器側，曲軸上的齒輪先驅動中間齒輪，再由中間齒輪帶動兩側氣缸的正時鏈條運轉。安裝正時鏈條時，先將1 缸至于上止點位置，并將曲軸鎖定到位，然后凸輪軸調整器上的標記應與氣門室蓋上的凸起標記對應（圖12）。凸輪軸調整器必須精確定位，這是因為驅動鏈輪是三橢圓形的，這些三橢圓形鏈輪可以最大限度地減少來自凸輪軸的應力，使發(fā)動機運行更加平穩(wěn)。

8. 渦輪增壓器

在EA825 發(fā)動機V 形結構的中央，布置了2 個雙渦流渦輪增壓器，這樣的設計充分利用了可用的空間，并且氣流的路徑非常短，因此渦輪增壓器的響應更迅速。2 個渦輪以相反的方向旋轉：氣缸組1 的渦輪逆時針旋轉；氣缸組2的渦輪順時針旋轉（圖13）。

渦輪增壓器連接有機油回路和冷卻液回路，以確保渦輪軸和軸承得到有效潤滑和冷卻。發(fā)動機在高溫狀態(tài)關閉后，冷卻液會繼續(xù)在渦輪增壓器中循環(huán)一段時間，從而防止熱浸并保護增壓器部件。為了保護發(fā)動機V 型結構內的其他相鄰部件，渦輪增壓器的熱側和排氣歧管都包裹了隔熱材料，由絕緣蓋包圍。這一位置的管線也采用了不銹鋼、硅樹脂等耐熱材料制成，并且安裝了額外的隔熱板。發(fā)動機罩下還安裝有一個溫度傳感器G765，用來檢測這一區(qū)域的溫度水平。

9 燃油系統(tǒng)

發(fā)動機所需的燃油首先由低壓電動泵從燃油箱供應至發(fā)動機上的高壓泵。低壓系統(tǒng)并沒有設置回油管，所需燃油量由ECM 計算后， 通過在300 ～ 500 kPa調整供油壓力，使燃油的供應量剛好能夠滿足要求。低壓燃油壓力傳感器G410用于監(jiān)測系統(tǒng)中的油壓。

每個氣缸列都有一個高壓燃油泵，兩列氣缸的高壓燃油系統(tǒng)相互獨立（圖14）。高壓燃油泵由排氣凸輪軸上的一個帶有滾柱挺桿的四角凸輪驅動，可以產生大約25 MPa 的壓力， 而當壓力達到30 MPa 時，高壓泵內部的限壓閥將打開泄壓。

噴油器位于氣缸蓋的中間位置，火花塞的旁邊。該噴油器采用7 孔設計， 孔徑0 . 1 9 m m， 針閥升程0 . 0 7 m m， 驅動電壓為6 5 V， 噴油脈寬可低至0.3 ms，每個循環(huán)中最多可以噴射3 次（圖15）。通過對噴孔直徑和噴射模式的調整，可以達到更加均勻的燃油霧化效果。

10. 冷卻系統(tǒng)

發(fā)動機熱管理系統(tǒng)可以根據(jù)需要激活各部分冷卻回路，幫助發(fā)動機、變速器和乘客艙快速預熱，從而減少燃油消耗并降低廢氣排放（圖16）。在此過程中， 發(fā)動機控制單元會根據(jù)環(huán)境溫度、發(fā)動機轉速、冷卻液溫度、發(fā)動機扭矩、發(fā)動機功率輸出、機油溫度、變速器油溫、車速、駕駛模式等參數(shù)，綜合控制機械冷卻液泵開關閥N649、電控節(jié)溫器F265、冷卻液再循環(huán)泵V50、后運轉冷卻液泵V51、高溫回路冷卻液泵V467、變速器油冷卻閥N509 和變速器冷卻液閥N488，以達到所需的冷卻液流量。

11. 總結

限于篇幅及時間關系，本文對奧迪EA825 發(fā)動機的技術亮點就先介紹到這里。雖然在汽車電氣化以及節(jié)能減排的大背景下，此類大排量發(fā)動機目前的應用領域越來越少，但其中所涉及的技術卻是與小排量發(fā)動機通用的，希望本文能為喜愛鉆研技術的維修行業(yè)同仁提供一些幫助。