柴油車的愛恨情仇 ?!

2015/11/18 09:01

車,與人類的關係早已密不可分,人們高度依賴汽車,深陷於動力性能以及操駕樂趣無法自拔! 但如同所有的物理原則一般,這樣的動能也建構在燃料的消耗上面,無可免除的是燃燒後所衍生的物質。因此,無論是汽油車或是柴油車,人類始終努力透過不斷創新科技改良和極高標準的規範加以抑制。



在台灣,由於過去近四十年以來,政府沒有開放柴油小客車的進口與製造,因此多數人對於柴油車是陌生的,甚至覺得那是公車、大卡車、烏賊般的玩意。但也的確,在柴油引擎導入乘用轎車市場的初期,也同樣排出令人極不舒服的高濃度廢氣,然而時至今日,柴油引擎科技的進步已非吳下阿蒙 !



柴油引擎發展至今,其實已是一項相當成熟且高開發成本的動力科技,在目前主流的內燃機引擎當中,柴油引擎也更具經濟性! 主要因為它具備比汽油引擎更好的熱效率,在相同排量下,柴油引擎的效能也比汽油引擎出色,可以提供更強大的低速扭力,尤其適合台灣山路繁多的用車環境。對於經常遊山玩水,重視起步、爬坡力道的車主而言,絕對是一個容易上癮的玩意!



當然,它和汽油引擎一樣存在著一定程度的汙染,諸如一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、固體微粒等造成空氣汙染的物質。以往,傳統柴油引擎為了獲得比汽油引擎更好的熱效率,因此採用高溫、高壓縮比設計來達成效能,卻也使得 NOx 物質的生成比例更高,排放至空氣中導致人體呼吸道的影響影更多,因此如何有效解決 NOx 所衍生的問題則是柴油引擎面臨的最大挑戰。

說到降低NOx,似乎該以Mazda為例。在歐洲柴油車是個高比例的市場,歐盟六期環保法規的標準自然不低,但其實日本的嚴苛程度甚至高於歐盟,尤其Mazda 的主戰場位於世界各地,本該符合不同區域的使用環境及法規認證,所以在引擎技術的設想上,必須更具通盤性的考量,才能確實且誠實地通過最嚴格的日本檢驗標準。也因為這樣的壓力和思維,迫使其柴油引擎技術必須提早進入下一個世代的布建,所以”從源頭思考如何符合最嚴格的排放標準”,並依照這個目標開發出最先進的技術,也早已是Mazda研發部門的使命。



記得 2013 年底 Mazda Taiwan 在國內發表全新Mazda 6,其中所搭載的Skyactiv-D 柴油科技就是從源頭思考問題與解答的最佳範例。一開始就捨棄傳統柴油引擎著重後端汙染物處理系統的思維! 在發想這具引擎時,透過諸多的獨家科技概念的導入,包含採用鋁合金輕量化缸體與VVL排氣側可變汽門揚程等設計,並突破全球最低的14.0:1壓縮比設定(一般柴油引擎壓縮比為16至16.5:1)、壓電式缸內直噴科技+串連式雙渦輪增壓系統,在力求純淨的環保前提下,創造出175匹最大馬力和2,200轉輸出42.8公斤米最大扭力,也有效終結諸如「稀油氮氧化物捕集器」(lean-NOX trap)、「稀油氮氧化物觸媒」(lean-NOX catalyst)、氮氧化物儲存轉換法(NOX storage and conversion)或是較常見到的尿素注入選擇性觸媒還原法(urea-injection selective catalytic reduction)等等的後端處理汙染的系統包袱。



VVL 排氣側可變汽門揚程等設計可使高溫廢氣逆流回汽缸,在低溫的氣候下可以快速達到引擎工作溫度。同時,壓電式缸內直噴技術即使處於高溫環境也能讓燃油與空氣充分混合。

此外,由於傳統的柴油引擎熱效率使得燃點較高,因此柴油引擎壓縮比往往比汽油引擎更高,同時伴隨著較明顯的震動與噪音。不過Skyactiv-D 引擎本體在設計之初便已進行全盤性的考量,除了縮小缸徑與衝程,搭配降低壓縮比獲得更低的震動和運轉噪音之外,甚至透過壓電式缸內直噴科技,以每次燃燒多達九階段的精密噴射供油,使SKYACTIV-D引擎在全轉數域都能輸出充沛動力,達到更完美的燃燒效率。除了增加日常用車低、中轉速域的實用性,同時也成功以最紮實的方式,降低了NOx一氧化氮和碳微粒的產生,並利用雙渦輪增壓系統來提供高速行進所需的充沛的動能。這樣的結果,顯然已達成當初從源頭思考的創新挑戰,也交出一份在效能與環保之間獨樹一格的解決方案。



事實上,Skyactiv技術範疇不僅止於動力系統,還包含了變速系統(Skyactiv-Drive)、底盤、懸吊(Skyactiv-Chassis)以及車體(Skyactiv-Body)等多方整合才能達到最佳耗能的效益。所以,在開發初期便已同步考量整體技術運用所帶來的共伴效益,依然堅持著從源頭思考的品牌宗旨。而這份理念也著實反應在Mazda6從動力效能、質感呈現到操控性能上的整體出色表現,為車主帶來足以”歡慶每秒駕馭的感動”。





對於品質,Mazda用心思考別人不曾想到的事,即便要從歸零的狀態重新開始,也會勇於嘗試新的突破,Skyactiv創新潔淨柴油科技就是最佳例證。畢竟紮實無欺的技術力和產品力,才是成就”品牌魅力”的最佳實力 !



延伸閱讀:https://www.mazda.com.tw/mazda-spirit/skyactiv/
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