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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。