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新世代渦輪 擋不住的趨勢

2016-08-15 08:47:03聯合新聞網 林翊民
關鍵字:
渦輪
引擎
賽車

以往聽到渦輪增壓引擎,大家第一印象就是耗油,以及動力輸出不夠線性等,但新世代渦輪增壓引擎,早已克服以往的所有問題,並運用在市面上許多新車上,不論是強調經濟節能的小車,或是性能強悍的超級跑車,都可見到渦輪引擎的蹤跡,蠶食鯨吞自然進氣引擎的版圖!

小排氣量渦輪引擎逐漸受到市場喜愛,不僅油耗表現出色,性能也有達水準。 摘自Fai...
小排氣量渦輪引擎逐漸受到市場喜愛,不僅油耗表現出色,性能也有達水準。 摘自Fait

第一部裝載渦輪增壓的內燃機,其實早於20世紀就已現身,並搭載於飛機上使用,期間歷經了二次世界大戰的淬鍊,因軍事需要不斷改進,使其渦輪增壓的技術快速進步,20世紀中便開始運用在汽車引擎上,相較一般自然進氣引擎,渦輪增壓最大的優勢便在於能創造高輸出的性能表現。

渦輪增壓引擎之所以討人喜歡,最主要還是在於低排氣量即可創造高動力輸出的優勢。 摘...
渦輪增壓引擎之所以討人喜歡,最主要還是在於低排氣量即可創造高動力輸出的優勢。 摘自M.Benz

時光回溯至1970年代,當時Porsche 917/30賽車,便以搭載5.3升渦輪增壓引擎,在原廠的精心調校下,使其可爆發1100hp以上的最大馬力,相隔十年,F1賽車更透過渦輪增壓科技,以4~5bar的高增壓搭配超高轉速,讓僅有1.5升的渦輪增壓引擎可壓榨出900hp以上的最大馬力,要不是受限於周邊零件,以及引擎硬體的負荷極限,渦輪增壓引擎的極限可不僅如此。

Porsche其實早在1970~1970年代就已搭載渦輪增壓引擎,性能表現十分出...
Porsche其實早在1970~1970年代就已搭載渦輪增壓引擎,性能表現十分出色。 摘自Porsche

如今在這科技發達的世代,除了引擎硬體的提升之外,車廠又是運用了那些科技來增加渦輪引擎的性能表現呢?我們為各位讀者列舉了下列主要三大科技,諸如缸內直噴、可變幾何渦輪,以及雙渦流渦輪等科技,進一步提升渦輪增壓引擎的性能表現。

現今渦輪引擎之所以愈來愈強,主要具備了幾項新科技,如缸內直噴、可變幾何渦輪、雙渦...
現今渦輪引擎之所以愈來愈強,主要具備了幾項新科技,如缸內直噴、可變幾何渦輪、雙渦流渦輪等。 摘自BMW

首先為各位介紹「缸內直噴」技術,為了改善增壓所產生的高熱,舊世代渦輪增壓引擎往往藉由降低壓縮比提高供油降溫來避免爆震,這也影響引擎在未增壓時的效率,而導入缸內直噴技術後,直接噴入汽缸內的油會迅速吸熱汽化,不僅可降低汽缸內的溫度,也可將增壓值由以往的8.5~9.0提高至11以上,搭配精準供油的高壓噴油嘴,解決效率低落的問題,亦能兼顧性能與油耗表現。

缸內直噴技術可降低缸內溫度,讓引擎維持高壓縮比,達到更好的燃燒效率。 摘自Por...
缸內直噴技術可降低缸內溫度,讓引擎維持高壓縮比,達到更好的燃燒效率。 摘自Porsche

接著談到另一大科技「可變幾何渦輪」,渦輪必須靠廢氣推動,每當低轉速或低負荷廢氣能量不足的時候,便會形成Turbo Lag渦輪遲滯的現象,為了改變此現象,可變幾何渦輪內部設有可動翼板,藉由一版的角度變化,可在低轉速與高轉速的廢氣經由不同路徑與角度推動渦輪葉片,藉此改善低轉速遲滯,並優化引擎高轉速時的出力表現。

可變幾何渦輪可讓低轉速與高轉速的廢氣以不同路徑與角度推動渦輪葉片,提升出力表現。...
可變幾何渦輪可讓低轉速與高轉速的廢氣以不同路徑與角度推動渦輪葉片,提升出力表現。 摘自BMW

最後要為大家介紹的就是「雙渦流渦輪」,所謂的Twin Scroll雙渦流渦輪,即是將渦輪的排氣側通道一分為二,分別接收不同汽缸排放的廢氣,可防止不同汽缸的排氣脈衝相互干擾,也能增加廢氣的流動速度,徹底將排氣能量有效地運用在推動渦輪葉片上,大幅增加渦輪於低轉速的反應。

雙渦流渦輪大幅改善了廢氣能量推動渦輪葉片的效率,因此也愈來愈多渦輪增壓引擎導入使...
雙渦流渦輪大幅改善了廢氣能量推動渦輪葉片的效率,因此也愈來愈多渦輪增壓引擎導入使用。 摘自M.Benz

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