對未來的承諾:BlueMotionTechnologies
更有效率、較少污染、無限的駕駛樂趣:Volkswagen將環保而又不致犧牲動態性能和日常使用性的科技和產品結合到品牌傘BlueMotionTechnologies底下,其中一個重要元素就是TDI引擎。
TDI-Volkswagen的尖端柴油技術
TDI一詞通常被視為提供豐沛扭力傳輸、優異馬力輸出及低油耗值的柴油引擎之同義字。不過,從技術的觀點來看,Volkswagen將TDI使用於代表配備直接噴射和渦輪增壓的所有高複雜度柴油引擎。
所有TDI引擎所共有的基本特性是高壓燃油噴射以及絕佳汽缸充填和有效燃燒流程專用的可變渦輪葉片幾何技術。同時,Volkswagen也逐漸採用創新的共軌技術。
柴油直接噴射目前能提供比其它技術還高的引擎效率-高達45%。因此,儲存在燃油內的大部份能量會被轉換成動態及最終的引擎馬力。它所依靠的就是非常有效率的燃油燃燒。燃燒室的幾何外形和燃油的霧化扮在此演著決定性的角色。
優勢概覽
| • |
所有TDI引擎都代表著優越的成本效益。低油耗、維修保養間隔長及低排放量的結合降低了成本。 |
| • |
Volkswagen的渦輪增壓柴油引擎從低引擎轉速一直到最高轉速都能提供精確的馬力傳輸。優越的加速性和凌駕平均性能的數值因此能帶來極大的駕駛樂趣。 |
| • |
寬廣轉速範圍的高扭力水準和高最大輸出,加上最低的油耗,創造出精緻的駕駛樂趣。 |
共軌-第三代柴油直接噴射
在共軌系統中,壓力產生和燃油噴射的零組件彼此分離。獨立的泵浦可隨時保持固定的燃油壓力。此壓力儲存在一個分配軌,即所謂的共軌(因為由所有的汽缸頭共用)。將燃油噴射到引擎汽缸的噴嘴是透過短輸油管,以平行配置的方式連接至共軌。
科技
產生較高的噴射壓力是為了提升柴油引擎的效率並降低廢氣排放水準,提供共軌系統的精確需要。基於這個理由,Volkswagen自行製造共軌,成為第一家製造共軌的車廠。我們最新一代柴油引擎的噴射壓力已能達到1,800 bar。最終的作業需求意味著表面處理、疲勞強度、密封性及潔淨度都必須達到極高標準。因此,每一個零組件都必須先在交替的壓力通過1千萬個負載循環而不產生任何裂縫。
全新Golf所採用的共軌
在全新Golf中,共軌技術也對降低噪音水準提供卓越的貢獻:高達1,800bar的噴射壓力和特殊設計的8孔噴嘴確保了柴油的極細霧化,而新一代的壓電直列式噴嘴則負責控制噴嘴。壓電技術能以較少量的燃油,更彈性且精準的噴油。這樣的優點就是引擎的運轉非常寧靜而平順,非常快速的反應,及極低的油耗和廢氣排放值。
渦輪增壓器
為進一步增加馬力輸出和扭力,Volkswagen將其TDI引擎配備了具有可變渦輪葉片幾何技術的排氣渦輪增壓器。它們會壓縮燃燒所需的空氣,使引擎吸入較大量的空氣,而其排氣量和轉速則保持不變。因此,引擎馬力輸出會較大。
渦輪增壓器的動力是由排氣內的能量所提供。它含有兩片渦輪葉片。葉輪位於排氣流。它是透過連接的一支軸來驅動一個壓縮機輪。這就是空氣被壓縮的地方。受到壓縮過程加熱的空氣通常是透過卻器來冷卻,然後才送到燃燒室。冷空氣所佔的體積比熱空氣小,因此,冷卻壓縮空氣能讓較多燃燒用的氧氣進入燃燒室。
渦輪增壓器的主要缺點是它需要到某個壓力才能發揮作用,但只有在引擎轉速夠高時才能產生這個壓力。此即“渦輪遲滯”的由來。為了在較低引擎轉速達到最佳效率,渦輪增壓器需要有一個方法來控制排氣壓力。
在VTG渦輪增壓器(VTG (variable turbine geometry) = 可變渦輪葉片幾何技術)中,有一個機械導葉可改變排氣流入口動力側的剖面。如果在較低引擎轉速時氣壓降低,控制系統會調整導葉到一個縮小剖面的位置,以加速排氣流和增加壓力。當排氣壓力隨著引擎轉速增加而上升時,控制系統會改變導葉的位置,讓入口剖面變大。
具有可變渦輪葉片幾何技術的渦輪增壓器在部份負載範圍內增加馬力特別有效 – “渦輪遲滯”就不再是一個問題。它們能讓引擎擁有較大的馬力輸出並改善回應性。此外,它們會對廢氣排放有正面的影響。
柴油微粒濾清器
先進的柴油引擎排放的微粒比舊引擎要少很多。柴油微粒濾清器對於降低微粒排放非常有效。這些濾清器甚至能濾除柴油燃燒所產生的最細煤灰粒。
Volkswagen最新一代的柴油微粒濾清器作用無需添加劑,因此可長時間使用免保養。通常第一次檢查是在150,000公里後才進行。濾清器的壽命會因燃油品質、駕駛習慣、用途及油耗等因素而異。
此鍍層濾清器含有一個具貴金屬塗層的多孔陶瓷零組件。當排氣通過濾清器材料時,微粒會受到阻留,而氣體則能順暢地流通。為確保濾清器的長期穿透性,阻留的微粒必須清除。
如要清潔此濾清器,可定期清除阻留的微粒。在被動再生過程中,煤灰會慢慢地轉換成CO2。這個過程需要排氣溫度超過630°C且不需特殊措施就能發生,像是在高速公路上。只有當車輛長期以低負載行駛,濾清器才需主動清潔,像是在市區行駛的情況。
如此可透過改變特定的引擎參數以升高排氣溫度達成。阻留的煤灰微粒每1,000至1,200公里就會燒熔一次。引擎運轉時,濾清器的位置靠近引擎意味著排氣溫度足以轉換煤灰微粒。這可以促成低組件應力和良好的濾清器效率。
啟動
柴油高壓噴射系統-馬力更大、燃油更少
多年來,Volkswagen一直是先進柴油引擎的領導車廠。例如,Volkswagen的創新單式噴嘴引擎遠在它導入前就符合EURO 4排放標準的限制。這證明了Volkswagen引擎技術在開發高效率且環保的柴油引擎上之領導地位。現在,Volkswagen根據單式噴嘴系統或共軌噴射,以可靠而經濟的柴油工藝,提供廣泛的3至10缸渦輪增壓柴油引擎。
柴油噴射到汽缸內的壓力是柴油直接噴射的關鍵因素。柴油只有很短的時間可以與汽缸內的高壓縮空氣混合。噴射壓力愈高,引擎燃燒室內的柴油霧化就愈細。如此能確保燃油與空氣微粒的充份混合。混合密度愈高就能有較佳且較有效率的燃燒。儲存在燃油的能量也就能更有效率地使用,而污染物的排放也會降低。
為了進一步優化燃燒過程,Volkswagen在一個動力行程中執行數個噴射階段-稱為多重噴射。隨著引擎設計、轉速及負載的不同,先進的柴油引擎會使用一個前導噴射或雙重前導噴射(一個主噴射和一個後噴射)。前導噴射已證實是達到順暢燃燒的理想方法,藉以在燃燒室內逐漸(而非瞬間)達到高壓。如此可大幅降低燃燒噪音並去除氧化氮的排放。後噴射的目的是要進一步優化燃燒過程,而因此達到更低的廢氣排放。
共軌-第三代柴油直接噴射
在共軌系統中,壓力產生和燃油噴射的零組件彼此分離。獨立的泵浦可隨時保持固定的燃油壓力。此壓力儲存在一個分配軌,即所謂的共軌(因為由所有汽缸頭共用)。將燃油噴射到引擎汽缸�堛獐Q嘴是透過短輸油管,以平行配置的方式連接至共軌。
產生較高的噴射壓力是為了提升柴油引擎的效率並降低廢氣排放水準,提供共軌系統的精確需要。基於這個理由,Volkswagen自行製造共軌,成為第一家製造共軌的車廠。我們最新一代柴油引擎的噴射壓力已能達到1,800巴。最終的作業需求意味著表面處理、疲勞強度、密封性,及潔淨度都必須達到極高標準。因此,每一個零組件都必須先在交替的壓力通過1千萬個負載循環而不產生任何裂縫。
在未來,傳統的泵噴嘴系統將被先進的共軌技術所取代。
在全新Golf中,共軌技術也對降低噪音水準提供卓越的貢獻;高達1,800bar的噴射壓力和特殊設計的8孔噴嘴確保了柴油的極細霧化,而新一代的壓電直列式噴嘴則負責控制噴嘴。壓電技術能以較少量的燃油,更彈性且精準的噴油。這樣的優點就是引擎的運轉非常寧靜而平順,非常快速的反應,及極低的油耗和廢氣排放值。
壓電噴嘴-快速切換
為了能在控制噴射過程達到最大精準度並大幅地降低油耗和排放,Volkswagen使用壓電直列式噴嘴而非電磁閥。例如,在產生125 kW 的2.0 TDIR PD和3.0 V6 TDIR中,這些噴嘴的啟動是透過壓電晶體。這些噴嘴含有幾個以串聯(直列式)連接的壓電晶體,以便達到所需的針或閥揚程。壓電晶體具有的性質是它們的晶格結構在受到電流作用時會改變,造成晶體膨脹或收縮。
壓電元件極輕且回應的速度是傳統電磁閥的兩倍。如此可讓噴嘴閥更快速地切換5次,而能更精準地測量燃油和控制噴射曲線。這代表著以低廢氣排放達到有效又順暢燃燒的一個重要因素。若以數值與先前的系統進行比較,具有壓電噴嘴的柴油噴射可以(隨著設計概念而異)降低油耗約3%、降低污染物排放量最多20%、增加可達到的引擎馬力最多5%,以及大約一半的引擎噪音(降低最多3分貝)。 |