林聖憲

撰文

Škoda 協力

攝影

39,518

2012

10月

16

身為汽車製造廠,肩上所需要扛的責任,除了替消費者打造出安全、舒適的車款之外,更需負起讓環境更環保的使命,因為汽車是人類最為依賴的交通工具,目前全球汽車總數已經超過 10 億輛,再加上近來石油資源短缺及環境保護意識抬頭,對於擁有百年歷史的Škoda 來說,如何打造出符合綠色環保潮流,又能兼顧性能表現的引擎,是Škoda 長久以來不變的目標。

抱著讓汽車更環保的使命

關於這項嚴峻的課題,Škoda 在車輛動力來源的引擎上訂定了明確的目標,就是要竭盡所能的提高引擎運轉效率,讓一點一滴的燃油能發揮出最大的效益,為了達成這個目標,你所熟知的 TSI 汽油缸內直噴渦輪增壓引擎,以及 TDI 柴油渦輪直噴引擎就此應運而生。

目前廣泛搭載於Škoda 旗下車款的 TSI 缸內直噴渦輪引擎及 TDI 柴油渦輪直噴引擎,採用了多年演進而來的科技結晶,俱備高燃燒效率、低碳省油及高效動力等特點,讓Škoda 車款符合當前的綠能環保潮流。

在了解 TSI 及 TDI 之前,讓我們先來細數Škoda 在燃油系統上的過去。在 1993 年之前,Škoda 旗下車款採用化油器 (Carburettor) 來將燃油與空氣混合,再吸入引擎汽缸內進行燃燒,1990 年代初期這段期間,是化油器與電子噴射系統的交接期,許多車廠都在此時替旗下車款換上效率更佳的電子式供油系統,Škoda 自然也不例外。Bosch Mono-Motronic 單點式電子燃油噴射系統首次於 1993 年出現在Škoda 旗下車款,正式從機械式化油器邁入電子式供油時代,讓供油效率有了劃時代的提升。

然而,短短 3 年時間,Škoda 又在旗下 Felicia 車款上搭載了 MPI (Multipoint fuel injection) 多點式燃油電子燃油噴射系統,它和先前單點式設計的最大不同之處,在於每一個汽缸都各自擁有一支獨立的噴油嘴,個別受到電腦的控制,於最佳時間噴射出最適當量的燃油,此種設計不僅讓供油時間及供油量得以控制得更加精準,燃油霧化效果也更均勻,大幅提升了引擎的運作效率與燃油經濟性。

Škoda 在 1996 年將 MPI (Multipoint fuel injection) 電子式多點噴射系統搭載於 Felicia 上,大幅提升了燃油效率與性能表現。

1996 年,Škoda 推出新世代家庭房車 Octavia,這輛國人所熟知的車款,是品牌旗下陣容中的中堅份子,自上市以來,Škoda 為它提供了相當多元的引擎搭配,包含了 1.4、1.6、1.8 及 2.0 等多種不同排氣量的直列 4 缸汽油引擎,其中最受矚目的,是一具運用在 Octavia RS 車款上的 1.8 升 20V 渦輪增壓引擎,邁入強制進氣引擎的領域。

Octavia 車系中的高系能版本 Octavia RS,搭載 1.8 升直列 4 缸渦輪增壓引擎,帶來 180 匹的最大馬力及 24 公斤米的最大扭力。

這具 1.8 升渦輪增壓引擎,揉合了多點式電子噴射技術,及 Turbo 渦輪增壓器,大幅提升了這具 1.8 升引擎的性能實力,帶來 150 匹的最大馬力及 21.4 公斤米的最大扭力。後來,Škoda 的品牌旗艦 Superb,在 2001 年問世時也採用了這具 1.8 升渦輪增壓引擎,作為入門 2.0 車款與頂級 2.8 V6 車型之間的主要戰力。

以小博大,TSI 增壓引擎的性能魅力

過去,渦輪增壓引擎向來都是性能的象徵、提升動力的捷徑,像是Škoda 就在 1990 後期,透過 1.8 升 Turbo 引擎作為旗下 RS 車系的動力來源,借助渦輪增壓器來供應引擎更多新鮮空氣,藉以帶來更強勁性能。有趣的是,在當前由石油危機所吹起的綠能潮流中,渦輪增壓引擎,竟從原本性能化的角色,搖身一變成為一劑省油良方,Škoda 目前廣泛運用在旗下各車款上的 TSI 汽油增壓引擎就是其中最好的例子。

在當前的綠能潮流中,渦輪增壓引擎,從原本性能化的角色成為省油良方,Škoda 目前廣泛運用在旗下各車款上的 TSI 汽油增壓引擎就是其中最好的例子。

目前,Škoda 旗下擁有 1.2 TSI、1.8 TSI 及 2.0 TSI 等多具缸內直噴渦輪引擎,分別使用在 Fabia、Roomster、Octavia 及 Superb 等車款上,從入門小車到頂級旗艦車款都享有這項全名為 Turbo Stratified Injection 的最新引擎技術,它結合了渦輪增壓 (Turbo)、分層進氣 (Stratified) 及缸內直噴 (Direc injection) 等三大重點科技。

全名為 Turbo Stratified Injection 的最新引擎技術,它結合了渦輪增壓 (Turbo)、分層進氣 (Stratified) 及缸內直噴 (Direc injection) 等三大重點科技,透過小巧的排氣量來節省燃油,再靠著渦輪增壓壓榨性能,讓 TSI 引擎成為高效率的代表作。

TSI 引擎最迷人之處,在於它採用小排氣量的本體,透過渦輪增壓的幫忙,可達到大排氣量自然進氣引擎的性能水準,對於降低稅賦支出及油耗表現都有正面助益。以搭載於 Octavia 上的 1.8 TSI 引擎為例,雖然排氣量僅有 1,798c.c,但卻擁有 160 匹的最大馬力,已經超越及逼近 2.0 與 2.5 升自然進氣引擎的性能水準,這就是 TSI 引擎的厲害之處。此外,透過渦輪增壓器的幫忙,TSI 引擎也可創造出豐沛的扭力供加速時使用,像是入門的 1.2 TSI,雖然排氣量小,但扭力輸出依舊擁有媲美 1.6、1.8 升自然進氣引擎的表現,並可維持平原式輸出曲線,長時間讓引擎保持在最大扭力輸出狀態。

在渦輪增壓器的幫忙下,TSI 引擎可創造出豐沛的扭力供加速時使用,像是入門的 1.2 TSI 即擁有媲美 1.6、1.8 升自然進氣引擎的表現。
TSI 引擎在燃油供應上,採用所謂的分層式缸內直噴科技,也就是Škoda 產品陣容中也可看到的 FSI (Fuel Stratified Injection) 引擎技術,可藉由稀薄燃燒模式來達到節省燃油的效果。

TSI 引擎在燃油供應上,採用所謂的分層式缸內直噴科技,也就是Škoda 產品陣容中也可看到的 FSI (Fuel Stratified Injection) 引擎技術。FSI 最大特色,在於進氣歧管中設有一小型翼板,將進氣管道分為上下兩層,讓 FSI 引擎具備兩種進氣模式,之所以要這麼做,最主要是要讓新鮮空氣透過上層進氣路線進入燃燒室,並在汽缸壁及活塞的影響下,於火星塞周圍形成一渦捲氣流,讓只需少許的燃油就足夠火星塞點燃油氣,達到稀薄燃燒的目的來節省燃油消耗。而在一般行駛模式下,進氣歧管內的翼板會打開,讓新鮮空氣可經由上下層路線一起填滿燃燒室,再透過噴油嘴提供適當燃油,達到均質燃燒的效果。

FSI 分層式缸內直噴科技最早運用於利曼賽車上,後來下放至市售車中,帶來更傑出的性能表現,以及更低的燃油消耗。

FSI 科技,是從著名的利曼賽車上所截取下來的高階引擎技術,讓引擎擁有更好的燃燒效率及更佳的油耗表現,而在 FSI 分層式缸內直噴的基礎下,再加入渦輪增壓器的輔助,就是目前廣泛運用於Škoda 車款的 TSI 缸內直噴渦輪引擎,一款能提供絕佳的性能表現,同時又能符合綠能環保的新世代機體。

不斷進化,安靜又環保的 TDI 柴油渦輪引擎

在汽油的 TSI 引擎之外,Škoda 也提供多元的 TDI 柴油引擎可以選擇,TDI 的全名為 Turbo Diesel Injection 柴油渦輪噴射技術,是目前愈來愈受全球消費者接受的動力新選擇,如 Octavia 在臺灣市場便備有 1.6 TDI 及 2.0 TDI 兩種引擎選擇,Superb 則有 2.0 TDI 可以搭配。

柴油引擎過去受困於震動大及高噪音,始終非乘用車主流,後來在供油系統不斷改進下,無論性能表現及運轉精緻度,都已有不輸汽油引擎的水準,再加上柴油引擎油耗較為出色的優勢,讓柴油車款近來逐漸受到市場青睞。

過去,柴油引擎之所以不受歡迎,是因為相較於汽油引擎,它的震動較大、引擎聲浪較吵,雖然扭力輸出強勁,但在不夠舒適、安靜的情況下,柴油引擎始終都只應用在需要大扭力的商用車上。但在 1990 年代末期,柴油引擎技術有了劃時代的演進,大幅抑制了震動及噪音,再加上具備了低轉速大扭力及省油的特性,讓柴油引擎近來愈來愈被消費者所接受。

Škoda 所採用的 TDI 柴油引擎就是最好的例子,許久以前的 TDI 柴油引擎,採用體積龐大的柴油高壓泵浦 (Diesel pump) 來提供柴油引擎所需的高壓噴射壓力,這種設計不僅體積龐大,供油壓力也會隨著泵浦的老化逐漸衰退,並伴隨著明顯的噪音與震動,是柴油引擎還不廣泛運用於乘用車的年代。

後來,TDI 柴油引擎進入單體式高壓噴嘴的時期,也就是所謂的 Pump Duse (PD)或 Pump nozzle 泵浦噴嘴式年代,在 1990 年代末期及 2000 年代初期的Škoda 旗下柴油車款,普遍都搭載此種結構的 TDI 柴油引擎,它的最大特色在於將高壓泵浦與燃油噴嘴整合為一,並由凸輪軸直接驅動,不僅大幅縮小了引擎體積與重量,燃油噴射壓力更可高達 2,000bar 以上的水準,讓燃油霧化效果更佳,帶來更好的燃燒效率,讓搭載 PD 式 TDI 柴油引擎的Škoda 車款,有著豐沛的扭力而為人所稱道。

早期的Škoda TDI 柴油車款採用泵浦噴嘴式柴油引擎 (PD),震動及噪音都比傳統高壓泵浦式設計改善許多,並透過超過 2,000bar 的燃油噴射壓力,使其俱備強勁的扭力輸出而為人所稱道。

為了讓柴油引擎達到更出色的乘適性,共軌式柴油直噴系統應運而生,也就是目前Škoda 車款採用的柴油引擎形式,無論是 1.6 TDI 或 2.0 TDI。共軌式柴油直噴系統和過去相比擁有許多進化,其中最主要的改變,是透過一只連結各缸的共用油軌,將高壓泵浦提供的柴油以高壓狀態儲存於油軌中備用,哪一缸有需要,只需打開噴嘴,油軌內的柴油就會以高壓噴進燃燒室。另一個重大的進化,是高壓噴嘴的開啟方式從過去的機械式改為電子控制式,尤其Škoda 現在採用的是最先進的第 3 代 TDI 共軌直噴系統,高壓噴嘴由螺線管式 (Solenoid) 改採壓電式 (Piezoeletric) 設計,大幅提升了作動反應與精準度,並透過 1,800bar 的高壓來達到良好的燃油霧化效果。

隨著柴油高壓噴射系統不斷精進,目前Škoda 旗下車款所搭載的 TDI 柴油引擎採用第 3 代共軌直噴系統,最大特色再於高壓噴嘴改採電子控制,燃油則採分次供給,大幅降低了震動與噪音。

由於高壓噴嘴改採電子控制式,因此共軌直噴 TDI 柴油引擎在運作時,可將高壓燃油分成 5 個階段供給,燃燒效率獲得顯著的提升,不僅有效地降低了柴油引擎惱人的噪音與震動,同時也大幅提升了動力表現,廢氣排放量則大幅降低,讓柴油引擎不再有黑煙問題。

在 Common-rail 共軌式柴油噴射系統問市後,有效改善了震動與噪音問題,讓柴油車款的市佔率逐漸扶搖直上。

關於廢氣排放方面,Škoda 所搭載的 TDI 柴油引擎,目前都配有 Oxidization Catalyst 氧化觸媒及 Particulate Filter 微粒過濾器這兩項先進配備,前者可將引擎燃燒過程中產生的 HC (碳氫化合物) 及 CO (一氧化碳) 還原成 CO2 (二氧化碳) 及 H2O (水),而 Pariculate Filter 則是用來攔截惱人的黑煙碳微粒,讓柴油引擎除了省油之外,也將對環境的影響降到最低。

Škoda 所搭載的 TDI 柴油引擎,目前都配有 Oxidization Catalyst 氧化觸媒及 Particulate Filter 微粒過濾器這兩項先進配備,可將引擎燃燒過程中產生的廢氣進行還原,將對環境的影響降到最低。

無論是汽油的 TSI 或柴油的 TDI 引擎,Škoda 都透過最新的科技來提升引擎運作效率,不管是小排氣量渦輪技術,或是柴油共軌直噴結構,讓Škoda 旗下車款從入門的 Fabia 開始,到頂級的 Superb,或是都會輕休旅 Yeti,都在對環境影響最低的前提下,提供強勁的動力輸出。