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柴油出頭天 四代共軌雙渦輪時代來臨
2008.10.02 作者:文/穆建偉

柴油引擎的性能愈來愈凌厲,最近雙B不約而同推出了新一代的四缸Diesel Power,公升馬力皆有突破100匹的表現,相較於高輸出的汽油引擎絲毫不惶多讓,也正式宣告柴油引擎的高效能時代來臨!
不論是M.Benz的2.2升250 CDI或BMW 2.0升的23d,其最大馬力均達到204匹且爆發於4200~4400rpm之間,撇開馬力不談此轉速對柴油動力而言已相當高,所以這兩具引擎的本體設計也有重大改變。首先它們並非採用傳統的長行程曲軸,而是缸徑與衝程幾乎均等的正立方體汽缸設定,其次是腰下的慣性組件輕量化及降低壓縮比減少吸氣阻力,這樣一來方可提供決定性的提昇基礎。
降低壓縮比的另外一個用意,就是可加強渦輪增壓的作動來提高出力,所以這兩具引擎皆使用由BorgWarner KKK設計的VTT可變序列雙渦輪架構。此VTT是是採用串聯的大小兩顆渦輪為主軸,高壓低速用的HP小渦輪轉子尺寸為41.0/38.5mm(248,000轉),而低壓高速用的LP渦輪則是56.1/50.0mm(185,000轉),兩相搭配後除了馬力輸出驚人之外,扭力也有40.8~51.0kgm的超高水準。
雙渦輪設計可帶來高額出力無庸置疑,更重要的是馬力、扭力峰值可維持於3000~4200、1400~2800rpm之間,相對於各轉速域的反應、連接都能更上一層樓,使整體展現絕佳的順暢度,這才是VTT的最大貢獻。
第四代共軌直噴
噴射壓力直上2000bar
新一代的柴油引擎不但本體設計向汽油概念看齊,同時以大小序列雙渦輪強化壓縮燃爆效能,其共軌直噴系統也堂堂邁入第四世代。所謂的第四代共軌噴射大體架構都同於第三代,主要改變是噴射壓力由原本的1,600bar提高至2,000bar,相形燃燒壓力亦自180bar增加到200bar,結果則是油耗可減少0.5L/100km、二氧化碳排放量降低13%而能輕鬆符合EU5法規。
關於第三代共軌直噴,最重要的進化是配置八孔Piezo壓電式噴油嘴,以及噴射流程為更細膩的五段控制。而為精密陶瓷水晶構造的Piezo噴油嘴(內附壓力分流閥),由於屬高電壓的快速反應設計,故可按負載、轉速噴出精確、等量的燃油,加上噴射型態是霧化、混合效果極佳的傘狀模式,如此以更大的2000bar壓力噴射也能展現更佳的燃爆效果,所以至第四代為止亦僅為壓力的調整而已。
筆者上次赴德國試駕GLK時層短暫接觸220 CDI車型(250 CDI的低出力版本),其170hp/40.8kgm的動力開起來也相當暢快(0~100km/h:8.8秒、極速205km/h),尤其是靜肅性、運轉精緻度與汽油引擎無異,配上高度的順暢性與絕佳反應讓我非常欣賞。新一代的Diesel Power確實值得期待,特別是對重視性能的人士而言!
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| 新一代柴油引擎藉由2,000bar四代共軌直噴與序列雙渦輪設計,進一步實現超高效率的動力表現。 |
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