還記得打雜小妹上篇的文章開頭嗎?? (還請自動跳過打雜小妹閒聊的那段啊!!)

就就就從....

近年來搭載【渦輪增壓引擎】的車輛越發多那兒開始吧!!

沒錯,以現在國產車vs進口車的銷售比例已近乎五五比來看,再加上現進口車系大多皆配置著渦輪增壓引擎來看,未來應該好一段時間都將會是【渦輪增壓車】的天下無誤啊!!

此外,除了『渦輪增壓系統』之外,為使車輛更省油,更符合各個國家所規範的碳排放量要求,『缸內直噴系統』也開始被廣泛的應用在各車系上囉!!

話說『缸內直噴系統』這也算不上是什麼新技術,最早最早其實已應用在柴油引擎上啦!!

接下來,請準備丟掉【渦輪增壓車=耗油】的老舊觀念吧!!

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《MAZDA6 2.3T MPS》

首先,咱們先來說說『渦輪增壓系統』吧!!

在渦輪增壓引擎被大量應用前,『排氣量』的大小,基本上決定了引擎的動力輸出。

排氣量越大的引擎,其相對能輸出的馬力也越大,反之,當然排氣量越小的引擎,所能輸出的馬力也就較低囉!!

所以,這也是咱們常對濱友們說的,在不更動引擎進排氣量的情況下,自然進氣引擎想超過原廠所公告的最大馬力數據是不可能滴。

然而,在渦輪增壓系統的發明後,小排量引擎總算也有機會出頭天啦!! (拍手~)

因為,渦輪增壓系統就是將引擎燃燒後的廢氣再回收,利用這些廢氣來推動渦輪增壓器,強制將新鮮空氣注入引擎燃燒室內,使小排量的引擎接受超過原本所能吸入的進氣量,如此,便能發揮出等同於大排氣量引擎的馬力及扭力囉!!

而也因為相對於自然進氣引擎,渦輪增壓引擎總是能提供更強勁的性能輸出,所以也因此更受動力愛好者們的喜愛啦!!

那麼,在硬體方面,渦輪增壓引擎又比起自然進氣引擎多了些什麼呢??

基本必備的有排氣頭段、排氣前段、渦輪本體、中冷器、進氣管路和進/排氣洩壓閥等等。

近日,據說已有車廠開始將『延遲熄火裝置』也列入標準配備了喔!!

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《AUDI Avant 1.8T(B6)》

在這,打雜小妹也稍稍谷哥了一下渦輪增壓引擎作動的方式,在融會貫通並添了點白話後與各位濱友們小小小小的分享一下喔!!

首先,是由廢氣流入排氣側內,然後一邊推動排氣葉片,一邊從中央出口排出,流向當派到中尾段排氣管,然後高熱的廢氣便會排向大氣中。

而在『排氣驅動輪』開始作動的同時,位於相反側的『進氣壓縮輪』也會跟著轉動,將新鮮空氣從中間的進氣口吸至壓縮室中,然後從側邊的出氣口,將空氣開始往引擎輸送。

不過,新鮮的壓縮空氣在進入引擎前,都會先通過中冷器降低空氣溫度後,才會被送至氣缸內爆發喔!!

也因為進入到氣缸內的空氣量,是以壓縮的方式主動進入,並非由引擎被動吸入,因此,質量定會多出自然進氣引擎許多,並超過一個大氣壓力,使得進氣壓力從原本的真空『負壓』,轉為壓縮『正壓』。

而在空氣量變多的情況下,只要補足適量的燃油,引擎爆炸的力量自然會多出許多。

這也是渦輪增壓引擎之所以出力會比自然進氣引擎多出許多的原因喔!!

至於在售價方面、養護方面,是不是也會高出自然進氣車許多呢??

基本上,渦輪增壓車比起自然進氣車多出了許多硬體配件,想當然爾定是會反應在車價上的囉!!

不過,比起多年前,渦輪增壓系統還不算普及的那時,渦輪增壓系統幾乎都是出現在以主打『性能』馬力輸出的車系上頭。

但但但,現渦輪增壓車已逐漸成為主流,各家車廠也開始紛紛跟進推出渦輪增壓車款,其車價也勢必將會越來越平易近人啦!!

而在養護方面,其實同自然進氣車的養護方式並無太大差異,一樣是時間(里程數)到了就要保養,一樣是東西壞了就要修。

只是,因為渦輪增壓引擎所產生的工作溫度比起於自然進氣引擎高出許多,所以機油的功用也不單單僅是保護、潤滑引擎,也要同時照顧到渦輪增壓器。

因此,在機油的選擇上,除了選擇經過原廠認證的油品之外,當然也會建議挑選品質較佳的油品喔!!

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《AUDI Avant 2.0T(B8)》

其實,在這波渦輪增壓車系潮流大幅來襲之前,汽車工業早早就曾大幅的使用渦輪增壓技術啦!!

但由於油耗表現、散熱及渦輪延遲現象等等等因素的限制下,因此,過去除了少數的高性能車外,絕大多數市售車仍是沿用著自然進氣引擎滴。

然而,近年來隨著引擎科技不斷的創新下,早已大幅改善上面所提到那些渦輪引擎的缺點囉!!

當然,也逐漸擺脫了大多人對於『渦輪增壓車=吃油大怪獸』的刻板印象,反而成為兼具動力與節能效率的最佳選擇。

只是,為能讓引擎更省油,碳排放量更低,光有『渦輪增壓系統』還不夠,還要搭配著『缸內直噴引擎』才算完美喔!!

接下來,咱們就進入『缸內直噴系統』囉!!

汽車引擎技術發展至今,經歷了無限創新,從最初的化油器→單點噴射→多點噴射,再到現在最流行的『缸內直噴』。

隨著技術的日新月異,加上人們對能源和環保的要求日益嚴格,使得越發多車廠開始將缸內直噴技術運用到自家車系上啦!!

那,究竟它有著什麼過人之處,令車商們紛紛趨之若鶩呢??

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AUDI  

AUDI Avant 2.0T(B8)之缸內直噴引擎-噴油嘴位置》

在構造上,傳統多點噴射的噴油嘴是位在進氣歧管上,汽油注入時需經過進氣歧管、進氣道與進氣門後,才能進入燃燒室內,進行壓縮、爆炸等動作,而與空氣的混合也在此階段中完成。

因為路徑較長,所以相對對油氣混合的時間也較充足。

至於缸內直噴系統,則是將噴油嘴至於汽缸頂部,可以根據進氣門開啟的時間,來知道進入汽缸燃燒的空氣量有多少,按照當下引擎的工作需求來噴出相對應的燃油量。

而事實上,該系統很早就應用於柴油引擎上,汽油引擎則是近年來才開始大量應用該系統滴。

因此,從上述可知,直接將汽油噴射到引擎室的方式,可以減少汽油的損失。

且,相較於傳統的汽油噴射位置在進氣歧管上的,這樣的做法會讓汽油附著在燃燒室前的進氣歧管壁上,除了無法完全燃燒,造成汽油浪費之外,燃燒不完全也使其容易產生積碳,造成引擎出力受到影響。

而缸內直噴技術這種直接將汽油注入燃燒室內,不僅不會造成汽油浪費,在汽油汽化的過程中,還會大量吸收燃燒式的熱能,直接為燃燒室帶來『冷卻效果』,減少爆震產生的機會。

如此,使引擎的壓縮比能更進一步的提高,打破過去渦輪增壓引擎只能使用低壓縮比的規定。

目前許多原廠渦輪引擎的壓縮比已達9.5以上,而以引擎壓縮比12舉例來說,相同排氣量的一般引擎相比,缸內直噴引擎的功率和扭矩都能提高約10%喔!!

省,還要更省....

此外,在燃油系統構造改變後,供油動作已經可以完全獨立於進氣門與活塞之外,ECU電腦的控制將可更加精準控制噴油量及噴油時間,使其油氣的霧化和混合效率更佳優異。

於是乎有別於一般汽油引擎的空燃比『15:1』,缸內直噴引擎的空燃比可達到『40:1』,真正做到所謂的『稀薄燃燒』。(空燃比=油氣混合比)

除了節能表現相當驚人之外,也能發揮出超越以往傳統引擎的性能表現喔!!

缸內直噴VS一般引擎  

在這,打雜小妹也小小的來分享一下『多點噴射引擎』與『缸內直噴引擎』兩者噴油嘴的差異啦!!

左邊為馬6二代原廠噴油嘴,右邊則為BMW335i的噴油嘴。

不過,一般缸內直噴引擎的噴油嘴其實並沒有那~麼~大~隻滴,這完全是為335(N54)所專車打造,無法沿用於其他車型上的喔!!

只是為了讓各位濱友們能看得更清楚,所以才以它做為代表滴。

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《BMW 335i(E90)》

綜合以上特點,咱們可以這麼說....

缸內直噴引擎即便在沒有渦輪增壓系統的加持下,其動力性能及油耗表現都已較優於一般傳統引擎。

(目前搭載『缸內直噴引擎』的自然進氣車系似乎並不多,就打雜小妹所知的,僅僅只有新款馬3及新款的Camry(油電)啦!!)

當然更不用說,當『缸內直噴引擎』再加上『渦輪增壓系統』,其動力性能及油耗表現勢必更加亮眼囉!!

不過,比起一般噴射引擎,想擁有缸內直噴引擎,相對也是必須付出較大些些的代價啊!!

由於汽油、空氣混合的空間、時間都相當短暫,因此缸內直噴系統的噴油嘴必須輔以高壓系統,來大幅提高汽油的噴射效率並縮短噴射時間,以達到高度霧化的效果。

所以,缸內直噴引擎皆須要使用專用的『高壓汽油幫浦』及『噴油嘴』喔!!

高壓汽油幫浦  低壓汽油幫浦  

《BMW 335i(E90)之高壓汽油幫浦》                                                            《韋伯(400L)高流量汽油幫浦(低壓汽油幫浦)》

左邊,為缸內直噴引擎上才能見著的高壓汽油幫浦,而右邊,則為一般引擎皆有的汽油幫浦。

各位濱友們其實可以將高壓汽油幫浦想像為『汽油調壓閥』,其主要用意就是用來提升汽油的霧化效果啦!!

換言之,一般引擎可以藉由汽油調壓閥的改裝來達到提升汽油霧化的效果,使汽油燃燒更加完全。

至於低壓汽油幫浦(一般汽油幫浦),便可根據每個人的需求不同而進行改裝囉!!

舉例來說,照片中的韋伯高流量汽油幫浦為BMW335i欲改裝的低壓汽油幫浦,流量則由原廠的280L一舉提升至400L。

而高流量汽油幫浦跟汽油調壓閥的作用為何,由於先前已曾PO文分享過,在這,就恕打雜小妹不再細說囉!!

回到主題繼續....

此外,缸內直噴引擎的燃燒室、活塞也大多皆具有特殊的導流槽,以供油氣在進入燃燒室後能夠產生氣旋渦流,藉此以提高混合油氣的霧化效果及燃燒效率。

而種種種種零件的價格都不算低,所以,目前搭載缸內直噴引擎的車輛,售價的確會稍稍高於搭載一般噴射引擎的車輛啦!!

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《BMW 335i(E90)》

總的來說,在環保法規要求不斷提高的情形之下,『缸內直噴系統』勢必成為未來引擎發展的趨勢。

除了它對噴油實際的判斷和控制更加的精準,燃燒效率得以大幅提升,進而產生更大的動力之外,對環保節能也有著更大的幫助。

此外『渦輪增壓系統』也不再僅限於應用在性能車上,而是開始漸漸被各車商廣泛的應用在各車系上啦!!

因此,不難發現近年來許多車商也前仆後繼的紛紛推出『小排氣量缸內直噴引擎+渦輪增壓系統』車款。

因為,不僅能獲得更優異的動力效能,同時又能兼顧環保節能。

而對於喜愛動力改裝的濱友們來說,渦輪增壓車也具備較優的改裝樂趣啦!!

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【後記】

呼拉呼拉的,打雜小妹這篇不知斷斷續續打了幾天。(腦筋不好使ing中....)

由於打雜小妹並非專業的技術者,所以僅能稍稍整理下關於『渦輪增壓系統』及『缸內直噴系統』的原理與各位濱友們分享啦!!

還望各位濱友們不要嫌棄啊!!

當然,打雜小妹也並沒有說一般噴射引擎不好喲!!

保養維修費用較低、結構簡單即對燃油(汽油)品質的要求不高等等等等,這些也都是一般噴射引擎的優點喔!!

最後,如有錯植之處,還請各位濱友們多包涵見諒啊!!

再次謝謝各位濱友們的收看,咱們下回見囉!! (^^)

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