轉載: 2013 全球汽車六大科技議題 (1)

Girlhunter888 · 發表於 2013-3-6 19:59:33

1. 超跑未來動力趨勢 - 油電混合動力

由於節能環保的趨勢抬頭，加上現今各國的油耗及排污法規漸趨嚴格，即使是以車輛性能為車輛唯一訴求為前提的超級跑車，也不得不跟隨這股潮流發展，主要的原因，除了現今車輛性能隨著動力科技的日新月異已不斷提升之外，如何同時避免車輛的油耗及排污姻動力輸出強化同步加劇，也成為現今新世代超級跑車發展的重要議題。

Ref. Ucar.com

Girlhunter888 · 發表於 2013-3-6 20:08:03

Girlhunter810 發表於 2013-3-6 19:59
超跑未來動力趨勢 - 油電混合動力

面對現今日趨嚴苛的環保排污法規，新世代的超級跑車除了持續強化動力性能上的表現之外，如何降低排污提升油耗的表現，亦成為新世代超跑發展的重要議題，而現今發展逐漸成熟的油電混合動力系統，便成為新世代超級跑車兼顧性能與環保的解決之道。(圖示為Porsche 918 Spyder概念車所搭載的油電混合動力系統)

有鑑於此，諸多超級跑車品牌在車輛動力科技上，紛紛開始尋求在性能與節能之間的平衡之道，而現今已普遍運用在市售車款上的油電混合動力科技，便成為新世代超級跑車的動力發展基礎。雖然搭載油電混合動力的超級跑車在現今的新車市場上，仍未有正式量產車款出現，但其中包含了Ferrari、Porsche以及McLaren品牌，都已預告其未來推出的限量頂尖超級跑車，都將首度搭載油電混合動力，藉此達成更為強悍的性能表現，並同時能兼顧車輛油耗及排污的表現。

以電能輔助成就強勁動能

而在上述的品牌中，最接近量產階段的超級跑車莫過於Porsche即將於2013年9月正式推出的918 Spyder車款，實際上Porsche在2010年918 Spyder仍處於概念車階段時，就已先行公佈了其首度搭載的油電混合動力架構。據Porsche表示，採用四輪驅動系統的918 Spyder搭載一具能夠發揮570匹最大馬力的4.6升V8缸內直噴汽油引擎，並在前後輪各配置一組電動馬達，成為單引擎、雙馬達的動力配置。儲電系統部份則採用7kWh電池容量的鋰離子電池組，918 Spyder採用插電式油電混合系統配置，在3.6kW快速充電裝置僅需2個小時就可將電池充滿。

將於2013年9月正式推出的Porsche新世代超級跑車918 Spyder，採用了以雙馬達搭配4.6升V8缸內直噴汽油引擎組成的油電混合動力系統，不但具備770匹的最大馬力輸出，更擁有平均每公升33.3公里的平均油耗，展現新世代超跑驚人的節能成果。

Girlhunter888 · 發表於 2013-3-6 20:09:27

Girlhunter810 發表於 2013-3-6 20:08
面對現今日趨嚴苛的環保排污法規，新世代的超級跑車除了持續強化動力性能上的表現之外，如何降低排污提 ...

據原廠表示，Porsche918 Spyder採用的油電混合系統，在綜效輸出下可提供770匹的最大馬力以及76.5公斤米的最大扭力，與7速PDK雙離合器自手排變速箱相互搭配下，能夠讓918 Spyder在3秒內從靜止加速到時速100公里，9秒就可從靜止加速到時速200公里，並擁有時速325公里的最高速度。在2012年9月18日的一次原廠性能測試中，Porsche 918 Spyder更以7 分 14 秒的時間，創下了Porsche有史以來最佳的紐柏林北跑道單圈紀錄。

Porsche 918 Spyder除了藉由油電混合動力的配置，帶來兼顧性能與節能的動力表現外，更在2012年9月的紐柏林北跑道測試中，創下了7 分 14 秒的單圈記錄，成為Porsche品牌旗下紐柏林北跑道單圈紀錄中的最速車型。

Porsche918 Spyder不僅有上述的強悍性能表現，其更具備了5種動力輸出模式，並可以純電動行駛25公里，除了純電動行駛的E-Power模式以及純汽油動力的行駛模式外，還包含了Sport Hybrid、Race Hybrid模式，以及隱藏在Race Hybrid中的Hot Lap競速模式。而根據原廠的測試數據顯示，918 Spyder具備每公升33.3公里的平均油耗，每公里也僅排出70公克的二氧化碳，擁有極為出色的油耗及排污表現。

Girlhunter888 · 發表於 2013-3-6 20:16:18

Girlhunter810 發表於 2013-3-6 20:09
據原廠表示，Porsche918 Spyder採用的油電混合系統，在綜效輸出下可提供770匹的最大馬力以及76.5公斤米的 ...

低排污、高效能的新世代超跑基準

而Ferrari 首度在2012年北京車展上展示的中後置V12引擎HY-KERS油電系統，亦是未來Enzo Ferrari 後繼超級跑車的動力基礎，將是Ferrari有史以來第一部俱備Hybrid動力科技的車款。其動力機構乃是由一具V型12缸自然進氣引擎，以及一具配備了電動馬達的雙離合器變速箱所組成，而在V12引擎前方的位置，則另外配置一具專門使用於輔助系統的電動馬達。

Ferrari推出的V12引擎HY-KERS油電系統，首見於2010年日內瓦車展推出的Ferrari 599 Hybrid概念車，藉由7速雙離合器F1變速箱整合電動馬達與V12自然進氣引擎，除了強化整體動力輸出表現外，同時能減少35%的二氧化碳排放量，並將此系統進一步運用於Enzo Ferrari 的後繼量產車款。

V12引擎HY-KERS油電系統的作動原理，主要是依據建構在雙離合器變速箱內的電動馬達，與變速箱兩組離合器中的其中一組離合器銜接，並與主傳動軸配合引擎的輸出動力，使電動馬達和V12引擎都能夠依靠變速箱的離合器設定，共同提供動力輸出的綜效表現，藉此提供更為強悍的動力表現，卻不會讓二氧化碳排放量及油耗表現明顯增加。

Ferrari 在2012年北京車展上，首次展示了Enzo Ferrari 後繼車款即將配置的中後置V12引擎HY-KERS油電系統，這套系統同樣是透過雙離合器變速箱整合電動馬達與V12引擎動力，與同等動力設定的汽油引擎相比可降低二氧化碳排放量達到40%的水準。

Girlhunter888 · 發表於 2013-3-6 20:22:55

Girlhunter810 發表於 2013-3-6 20:16
低排污、高效能的新世代超跑基準

而Ferrari 首度在2012年北京車展上展示的中後置V12引擎HY-KERS油電系 ...

受到諸多車迷矚目的傳奇超跑McLaren F1後繼車款McLaren P1，預估也將加入這波新世代油電動力超跑的新浪潮，並將在2013年日內瓦車展上以量產車的身份正式公開於世人面前。

即將在日內瓦車展上正式現身的傳奇超跑McLaren F1後繼車款McLaren P1，原廠雖對其動力系統的配置守口如瓶，但預估其將以MP4-12C配置的3.8升雙渦輪增壓V8汽油引擎為基礎，加上近似於KERS系統的油電混合裝置，進一步激發這具引擎的動力輸出，並維持其油耗及排污上的表現。而在上述幾款車型逐漸開始走向量產之路後，也將代表著現今的超級跑車將正式走進全新的油電動力世代。

Girlhunter888 · 發表於 2013-3-6 20:33:24

Girlhunter810 發表於 2013-3-6 20:22
受到諸多車迷矚目的傳奇超跑McLaren F1後繼車款McLaren P1，預估也將加入這波新世代油電動力超跑的新浪 ...

正正就係環保節能成為大方向, 連超跑也講求環保, 因此家用小排氣量車都更多行將應運而生 !

2. [小氣] 當紅, 車壇小排氣量引擎發展新趨勢

對車壇趨勢關心的網友，肯定注意到近年車廠推出的新世代引擎，有一個非常顯著的轉變潮流，那就是以往主要由歐日車廠較著重發展的小排氣量引擎，在全球油價高漲與環保意識抬頭下，逐漸成為全球各車廠的新世代動力研發顯學，甚至連對大排氣量引擎情有獨鍾的美系車廠，也開始加入小排氣量引擎的開發陣容。

同時，小排氣量引擎的興盛也牽動引擎排氣量與缸數的逐步縮減，尤其是主流小排氣量引擎的基準線，逐步由以往1.5-1.8升級距，縮減至1.2-1.4升級距，甚至多款1.0升以內的更低排氣量引擎，也陸續被車廠開發出來，擔綱品牌主力引擎家族，而引擎缸數也由以往常見的4缸配置，出現3缸甚至雙缸的低缸數設計。這篇科技趨勢專題，就由近幾年重點小排氣量引擎產品的演進，來觀察車壇當前最夯的Downsize小排氣量引擎趨勢。

Girlhunter888 · 發表於 2013-3-6 20:40:48

Girlhunter810 發表於 2013-3-6 20:33
正正就係環保節能成為大方向, 連超跑也講求環保, 因此家用小排氣量車都更多行將應運而生 !

2. [小氣] 當 ...

引擎排量與油耗成正比，縮排量降油耗成主流

要理解全球車壇，在面對更嚴苛的排放污染規範與油耗標準時，不約而同地多採用降低引擎排量的Downsize策略，就得先談引擎排氣量，以及排量與油耗的正比關係。首先，排氣量是指引擎運作時，所排出的氣體容積，而若細分的話，將汽缸的面積乘以衝程，即可得到汽缸排氣量，再將汽缸排氣量乘以汽缸數量，即可得到引擎排氣量。

而內燃機運轉所需的能量，即來自石化燃料與空氣混和後燃燒，而更多的汽缸數與引擎排氣量，則需要耗損更多的能量來運轉，因此，若排除車輛、駕駛與路況的各別差異，內燃機的先天基礎上，引擎排氣量與油耗是成正比，反之，縮減排量就能降低引擎的耗油量。

因此，在車廠追求降低油耗的目標上，縮減引擎排量以達到降油耗，就成為不約而同的發展主軸。當然，不僅僅只有單純降低油耗的考量，在提升燃燒效率與追求更高的輸出性能時，包括引擎輕量化技術、缸內直噴、渦輪增壓技術、可變氣門正時科技、電子液壓可變進氣系統、Start/Stop怠速熄火系統甚至可變汽缸管理技術等等，也被廣泛運用上小排氣量引擎，以達到新世代小排氣量引擎，能在節能、排放與性能兼備的均衡表現。

Girlhunter888 · 發表於 2013-3-6 20:43:21

Girlhunter810 發表於 2013-3-6 20:40
引擎排量與油耗成正比，縮排量降油耗成主流

要理解全球車壇，在面對更嚴苛的排放污染規範與油耗標準時 ...

小排氣量引擎其來已久

其實，就全球車壇來看，小排氣量引擎並非是現今才突然問世的產物。事實上，1886年由Karl Benz所打造，全球首輛3輪汽車並揭開汽車歷史濫觴的Benz patent motor car No.1，正是搭載954 c.c.單汽缸4行程汽油引擎配置，所以，小排氣量引擎可說是汽車動力的源頭。但隨著引擎技術的精進、對動力性能更高的需求、對應更複雜的車體結構與重量，引擎排氣量與缸數設計便持續增長。

然而，小排氣量引擎仍然在部分地區與產品受到穩定的支持，尤其是日本境內推行許久，排氣量660c.c.以下的微型車款K car，或者是產品初始就定義為低排量都會迷你車，採用999 c.c. 3缸引擎的Smart Fortwo，以及998 cc 3缸引擎的Toyota Aygo、Peugeot 107與Citroën C1孿生兄弟，甚至是2009年震撼全球車壇，採移植自摩托車624 c.c.雙缸引擎設計的Tata Nano廉價小車等產品，都算是車壇低排氣量引擎的要角，但在新世代小排量引擎的定義上，若與縮減排量並取代舊款較大排量引擎的沿革本質，兩者仍有一定程度的差異。

因此，要定義掀起這波小排氣量引擎新風潮，並不是簡單的「復古」運動可以概括。而是在現代石化能源危機下，車廠必須對應更嚴苛的廢氣排放與燃油規範，因此，降低排量以提升節能環保，成為新世代小排氣量引擎興起的主因。

若由時間軸來看，可以簡單地做個劃分，新世代小排氣量引擎可以認定為近5年內，部分車廠有計劃地以縮減排氣量的新世代引擎族，更新品牌主力車系的動力系統。而最符合資格的新世代小排氣量引擎，則有Volkswagen 1.4 TSI引擎、Fiat MultiAir電子液壓可變進氣系統與TwinAir雙缸渦輪增壓引擎，以及Ford集團力推的1.0 EcoBoost 3缸渦輪增壓引擎。

Girlhunter888 · 發表於 2013-3-6 20:47:48

Girlhunter810 發表於 2013-3-6 20:43
小排氣量引擎其來已久

其實，就全球車壇來看，小排氣量引擎並非是現今才突然問世的產物。事實上，1886 ...

新世代小排氣量引擎唱名－Volkswagen 1.4 TSI(最新2013年度歐洲風雲車)

而就全球車壇近幾年來看，影響力最大與最具代表性的新世代小排氣量引擎，肯定是Volkswagn集團所屬的1.4 TSI引擎族，自2006年至2010年間，總共連續5年獲得國際引擎大賞的高度肯定。

名震車壇的1.4 TSI引擎，起源可追溯至2005年法蘭克福車展，以5代Golf為基礎推出的Golf GT，是1.4 TSI引擎首度搭載在量產車型。這顆原廠代號EA111的1.4 TSI引擎，開發初衷以降低油耗與提升性能為出發點，並導入Downsize設計概念，同時導入引擎排氣量縮減、降低摩擦損失與引擎輕量化等工程，提高引擎工作效率，並在FSI缸內直噴技術上，再導入序列式排列機械增壓系統與渦輪增壓系統，成功在1.4升直列四缸的設定，創造出最大動力170匹與原廠平均油耗每公升可行駛13.8公里，在當時能較相同動力的自然進氣汽油引擎，節省約10%的燃油使用。

Volkswagen 1.4 TSI引擎約於2006至2007年陸續投入全球市場，並倚賴Volkswagn集團內傳動技術的高度共用性，順利讓TSI引擎科技廣泛移植Volkwagen品牌其他車系，甚至是集團內的Audi、Škoda、Seat與Volkswagn商旅等品牌，也陸續衍生出1.2 TSI更低排量版本，以及不同動力輸出與拿掉機械增壓系統的低階版本。

而隨著產品世代演進，Volkswagn趁著2012年巴黎車展發表第7代Golf的機會，介紹車系引擎主力，原廠代號EA211、可輸出140匹最大動力的新世代1.4 TSI引擎。在延續舊款TSI引擎的核心技術脈絡，新世代TSI引擎擁有單渦輪增壓技、單渦流與缸內直噴技術，更首度導入ACT主動式可變汽缸管理系統 (Active Cylinder Management) ，讓四缸引擎也能夠支援四缸運轉或雙缸運轉的可變汽缸節能技術。

ACT主動式可變汽缸管理系統的技術原理，藉由在第2與第3汽缸進氣與排氣凸輪軸上方，設計兩組總共4個Tooth System電磁閥控制裝置，而Tooth System命名也貼切地傳達設計概念，每個電磁閥控制兩根猶如牙齒的金屬針柱，而凸輪軸則設計有相對硬的兩組螺紋軌道，在正常運行模式下，凸輪軸旋轉頂壓開啟第2缸與3缸的進氣門與排氣門，若切換到第2與3汽缸停止運作模式時，電磁閥則會伸出左側針柱並運行凸輪軸上的軌道，讓凸輪軸產生橫向位移導致凸輪無法頂壓開啟進氣門與排氣門。

而要回復正常運行模式時，電磁閥則改伸出右側針柱並運行凸輪軸上的另一組軌道，讓凸輪軸再度橫向回歸正常位置，當然，進排氣凸輪軸有預留獨特的橫向彈性伸縮設計，讓Tooth System啟動第2與3汽缸休止時，橫向位移的凸輪軸不會影響第1與4汽缸正常運轉。

以上影片乃youtube提供,與本站無關; 若無法觀看,可查看原網址。
System運作的ACT主動式可變汽缸管理系統，成功讓第2與3缸可於低速行駛時暫時停止氣門進排氣、供油與燃燒等動作，並搭配怠速熄火技術，創造每公升20.8公里亮麗平均油耗。可以預期地，Volkswaen集團新世代TSI引擎，將會陸續推出衍生版本，並移植至集團其他品牌，持續擔綱集團的主力小排氣量引擎族。

Girlhunter888 · 發表於 2013-3-6 20:51:29

Girlhunter810 發表於 2013-3-6 20:47
新世代小排氣量引擎唱名－Volkswagen 1.4 TSI(最新2013年度歐洲風雲車)

而就全球車壇近幾年來看，影響 ...

新世代小排氣量引擎唱名－Fiat MultiAir與TwinAir引擎
除了Volkswagen集團外，歐洲義大利車廠Fiat集團，也是近年開發小排氣量引擎的翹楚，先後以1.4升直列四缸MultiAir渦輪增壓引擎與875 c.c.排量的TwinAir雙缸渦輪增壓引擎，風光拿下2010年與2011年國際引擎大賞殊榮，成為車壇矚目的焦點。
向來在引擎科技別有創新的Fiat集團，先後於2009年與2010年推出的MultiAir與TwinAir技術，可說是集團在小排氣量引擎科技的創新之作。2009年3月發表的1.4升MultiAir直列四缸節能引擎，不僅僅是新世代引擎系列的誕生，MultiAir更代表是關鍵的引擎節能新技術「MultiAir電子液壓可變進氣系統」，其最大的創新之處，在於取消傳統的進氣凸輪軸設計，改為電子液壓控制的多段可變進氣系統，以提在對應各種轉速與動力需求時，引擎所需高燃燒效率的最佳進氣閥門動作。

MultiAir電子液壓可變進氣系統的技術原理，是以一組電子液壓驅動進氣閥門設計直接取代傳統的進氣凸輪軸，MultiAir系統將原有進氣凸輪軸的「凸輪」結構，巧妙移植至排氣凸輪軸上，讓排氣凸輪軸上的相異凸輪，各自扮演驅動排氣閥門與進氣閥門的動作，其中，負責進氣動作的凸輪，改經由驅動各汽缸獨立的液壓機構，並將液壓管路一分為二同時控制每缸雙進氣閥門的開闔動作。

而改變傳統凸輪軸的純機械結構後，電子式液壓控制進氣系統能主動作出精密的微調設定，讓進氣閥門在差異化的液壓推動幅度後，產生進氣門不同的開闔幅度與時間長短，進而達到因應引擎不同轉速域與動力輸出需求條件下，最佳化的進氣門設定。

以上影片乃youtube提供,與本站無關; 若無法觀看,可查看原網址。

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當時發表MultiAir引擎技術的Alfa Romeo表示，導入MultiAir技術後可將引擎最大扭力輸出提升10%，低轉速扭力值更能提升15%，並在達到相同動力表現下，體機更小的MultiAir渦輪增壓引擎，將較傳統自然進氣引擎降低25%的油耗，降低HC碳氫化合物與CO一氧化碳排放量達40%，NOx氮氧化合物排放量更降低60%，達到提升性能並兼顧節能表現。

MultiAir技術的首搭量產車款，是2009年9月上市的Alfa Romeo MiTo MultiAir，以自然進氣與渦輪增壓兩種設定的1.4升直列四缸引擎，結合創新的MultiAir技術，提升引擎的節能表現。後續也推廣至Alfa Romeo與Fiat等品牌車款，甚至也藉由Fiat與Chrysler的結盟，將MultiAir技術移植給Chrysler車廠。

接著，Fiat車廠更將小排量引擎的開發焦點，往下推移至雙缸引擎領域。於2010年7月發表搭載於Fiat 500車系，排氣量僅875 c.c.TwinAir雙缸渦輪增壓引擎，結合MultiAir電子液壓可變進氣系統、渦輪增壓技術與雙缸引擎等特點，可輸出85匹最大馬力與14.8公斤米最大動力，搭載於Fiat 500 手排版本，市區油耗可達到每公升24.4公里，二氧化碳排放量也僅每公里95公克；若搭載5速Dualogic序列式變速箱版本（單離合器自手排設計），市區油耗更可壓低至每公升25公里，二氧化碳排放量也進一步降低至每公里92公克。

而在500車系採用TwinAir雙缸渦輪增壓引擎後，Fiat也陸續讓Fiat旗下Punto與Panda等主力車系搭載，同集團的Alfa Romeo MiTo與Lancia Ypsilon等主力車系，也將TwinAir列為核心傳動科技，展現集團動力編成朝向低排氣量與少缸數的新趨勢。

Girlhunter888 · 發表於 2013-3-6 20:57:07

Girlhunter810 發表於 2013-3-6 20:51
新世代小排氣量引擎唱名－Fiat MultiAir與TwinAir引擎
除了Volkswagen集團外，歐洲義大利車廠Fiat集團， ...

新世代小排氣量引擎唱名－Ford 1.0 EcoBoost

而要說到小排氣量引擎的後起之秀，甫獲得「2012年國際引擎大賞」與「年度最佳新引擎」雙料大獎肯定的Ford 1.0升3缸EcoBoost引擎，絕對是不二的首選。

以往，美系的Ford集團在引擎家族的開發，仍慣於大排氣量與自然進氣汽油引擎的設計，較小排氣量引擎的開發，主要以歐洲福特為主力，但在Ford近年推出的One Ford全球戰略架構下，Ford積極統合集團資源、開發技術與產品編成，而EcoBoost新世代引擎科技也在此背景下，成為Ford重要的研發策略，當然，Downsize低排量引擎也是EcoBoost的開發主軸，而2011年於德國法蘭克福車展正式首演的1.0升3缸EcoBoost引擎，更是其中的代表作。

這顆排氣量999 c.c.的1.0升3缸引擎，搭載Ford EcoBoost科技核心的Ti-VCT雙獨立可變汽門正時控制技術、缸內直噴、渦輪增壓技術與低阻力活塞鍍膜設計，最大動力可輸出125匹與17.3公斤米，是當前Ford集團排氣量最低與缸數最少的引擎，比起先前Ford Ka迷你掀背搭載的1.2升Duratec直列四缸引擎更為Downsize。

而這顆1.0升3缸EcoBoost自問世至今，已陸續搭載在EcoSport與Focus等車系，甚至國人熟悉的中大型房車Mondeo車系，Ford也在新世代大改款車型規劃搭載1.0 EcoBoost 3缸引擎，徹底顛覆以往大車理應搭配大排氣量引擎的思維，此外，也可以預期地，Ford將有更多車系搭載這顆小排氣量新世代EcoBoost引擎。

Girlhunter888 · 發表於 2013-3-6 20:58:18

Girlhunter810 發表於 2013-3-6 20:57
新世代小排氣量引擎唱名－Ford 1.0 EcoBoost

而要說到小排氣量引擎的後起之秀，甫獲得「2012年國際引擎 ...

小排氣量引擎發展仍是現在式

即便已有Volkswagen、Fiat與Ford等車廠，推出多款新世代小排氣量引擎，但可以肯定的一點，是全球車壇新世代小排氣量引擎的發展，仍然是現在式。

譬如，法國PSA Peugeot Citroën集團旗下的Peugeot車廠，2012年推出的全新208車系，主力搭載新開發的1.0與1.2升VTi 3缸汽油引擎家族，而美國GM車廠也與PSA集團在2012年底宣佈結盟開發小車，在引擎更將借重這組新世代3缸引擎家族，此舉也預告GM集團將積極跨入小排氣量引擎的陣線。

而在引擎科技擁有卓越名聲的日系車廠Honda，於2011年東京車展所發佈的Earth Dreams Technology新世代傳動科技，也提到將在1.3至1.5升級距引擎，推出性能與效率更為精進的全新世代產品。因此，在可見的未來，新世代小排氣量引擎，將是各車廠展現傳動科技競爭力的一大焦點。