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olicy 2012-12-10 21:56

TIIDA超強動力血緣,NISSAN渦輪增壓技術演進

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早在1970-1980年代成為日本車廠提升性能的渦輪增壓,受到越來越嚴苛的法規,及材質、技術等不成熟,導致冠上耗油、不環保的惡名,但經過長達20年的努力,所有問題都獲得解決,甚至還能和小排氣量引擎搭配,創造大排氣量自然進氣引擎的功率表現,且達到環保節能的目的,而NISSAN不僅將渦輪增壓運用在強悍的GT-R上,甚至還以小排氣量的方式提升Juke、Tiida的性能,同時也陸續成為NISSAN強化性能並兼顧環保節能的利器。

NISSAN開啟日本渦輪風潮
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L20ET

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Cedric/Gloria

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FJ20ET

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R30的Skyline RS

1979年10月對於日本車壇來說,是動力技術的新紀元,也開啟渦輪增壓的時代,因為在NISSAN的研發下,代號L20ET的渦輪增壓電子噴射引擎,搭載於430車系Cedric/Gloria上,馬力從115hp飆升至145hp,性能明顯提升也讓其他車廠跟進,隨後幾乎車系中必定將渦輪列入選項,1981年誕生的Skyline RS(R30),搭載代號FJ20ET的直列四缸引擎,排氣量雖然僅有1990cc,卻在渦輪增壓的幫助下獲得205hp/6400rpm、25.0kgm/4400rpm功率輸出,將日本動力帶入200hp的境界。1983年更隨著名機VG30的問世,導入渦輪增壓系統,使得2960cc的V6 SOHC引擎獲得195hp/30.0kgm功率,這樣的設定堪稱日本1980年代的最佳動力代表作。

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RB26DETT

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Skyline R32 GT-R

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VR38DETT

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R35 GT-R

而真正讓NISSAN動力技術受到推崇與矚目,莫過於1989年問世的Skyline R32的GT-R,搭載名機RB26DETT的2568cc直列六缸DOHC雙渦輪增壓引擎,擁有280hp/6800rpm馬力和36.0kgm/4400rpm扭力,往後的R33、R34也都遵循這樣的模式,礙於日本車廠間的自主規制馬力受限於280hp,但扭力值可是不斷提升;但受到嚴苛的法規不斷頒布,渦輪增壓一度消失在NISSAN的動力科技中,並以大排氣量引擎來取代;直到2007年10月,東瀛戰神R35的GT-R正式發表,才真正重啟NISAN的渦輪計畫,主要是GT-R的VR38DETT 3977cc V6雙渦輪增壓引擎,具有485hp/6400rpm馬力和60.0kgm/3200-5200rpm扭力,和過去相比都有顯著提升,再者經濟性和排污等也有相當大程度改善。

渦輪增壓的功與過
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位於進排氣部分的葉片結構,即所謂的渦輪

過去為了提升引擎功率,除了增加排氣量外,最有效的莫過於加裝渦輪增壓,但甚麼是渦輪增壓,相信還有很多人根本不瞭解。 所謂渦輪增壓,是利用引擎所排放的廢氣來推動渦輪增加馬力,渦輪增壓器可分成排氣渦輪與進氣渦輪兩部分,結構上各有一個渦輪葉片,兩端由一軸承相結合。

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隨著技術進步,渦輪更為輕量化也更耐高溫,當然也降低遲滯、耗油、污染等問題

渦輪增壓可稱得上是廢物利用,將引擎排出的廢氣引導用來驅動廢氣的渦輪葉片,而當廢氣渦輪旋轉時,進氣渦輪也跟著同步旋轉,如此可導入更多空氣以變成增壓。增壓後在相同容積內的空氣密度增加,含氧量也增加,經由節流閥進入進氣歧管的高壓空氣與從噴油嘴噴出的燃油,在燃燒室混合後,經火星塞點火爆炸而產生動力。

但渦輪增壓卻有一大致命傷,就是產生Turbo lag渦輪遲滯,這是因進氣壓力在到達1大氣壓前產生的現象。每一具渦輪引擎都多少會有此現象,而到達增壓前所需的時間越短,消耗的能量越少,渦輪遲滯的情況也就越輕微。渦輪遲滯與渦輪最大增壓值無關,而是與渦輪的號數大小有關,越大的渦輪就越不容易推動,遲滯的情況會比較明顯,因此必須對應較大排氣量的引擎。新一代渦輪除了使用更輕、更耐高溫的材質之外,也開始運用滾珠式軸承設計,無非是為了降低遲滯、增進渦輪工作效率與壽命。

除此之外,以往為了避免渦輪增壓後所爆增的實際壓縮比而產生的爆震,都會將壓縮比降低,如此一來也導致低轉速扭力不佳的情形。隨著引擎材質不斷強化,燃油品質提升,現代渦輪引擎的壓縮比也提高,lag的現象也就消弭不少。

21世紀NISSAN渦輪策略
在節能環保的年代,各車廠多在動力系統下工夫,當然NISSAN也不例外,尤其在渦輪增壓技術越趨成熟下,業已納入開發計畫,第一砲就是最新推出的小型跨界Juke,所搭載的MR型1.6L直列四缸直噴汽油引擎與渦輪增壓組合,能輕易創造出190hp/24.5kgm的超強功率,等同於過去2.0-2.5L動力心臟的表現,且在燃燒效率更佳下降低NOX的排放量,這也完全符合Downsizing的環保效率。

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MR16DDT

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Juke

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第二世代Tiida

緊接著則是新一代Tiida,搭載1618cc的直列四缸DIG缸內直噴代號MR16引擎,加裝渦輪增壓後變成MR16DDT,擁有185ps/5600rpm超強馬力和24.5kgm/2000-5200rpm驚人扭力,這樣的數據表現不僅超越2.0L自然進氣引擎,更讓不少2.5L V6心臟汗顏,同時結合XTRONIC CVT變速箱後,創造出14.7km/L平均油耗,可稱得上兼具性能和節能的新設定。

如果和其他歐洲車廠相比,NISSAN在渦輪增壓的成就可是相當傲人,以Tiida、Juke所搭載的MR16DDT為例,動力系統所發揮的功率都超過對手,也難怪這具心臟獲得高度好評。

觀察台灣國產汽油乘用車採用渦輪增壓者,除了曾以218hp強勁馬力造成轟的的SUBARU Impreza GT,就屬還在販售的FORD Mondeo EcoBoost,以及自主品牌LUXGEN7 MPV/SUV、LUXGEN 5 Sedan,如今台灣消費者也有機會親身體驗NISSAN的渦輪魅力,這當然不是高單價的GT-R,而是新一代Tiida,不僅強調高性能,更對節能具有非常大優勢。

由於消費者的環保意識提升,以及全球各國對二氧化碳排放量的要求更為嚴苛,縮小排氣量並利用增壓提升性能的Downsizing風潮,幾乎已變成各車廠的共同目標,如今NISSAN所研發的新世代渦輪增壓引擎,不僅符合環保節能目標,更獲得優異的性能,當然在材質技術等多方改良下,渦輪增壓已經非昔日吳下阿蒙,而是全球的不可抵擋的新趨勢!

全球車廠1.4-1.6L渦輪增壓引擎一覽
[table][tr][td=1,1,86][size=12pt]VW 1.4TSI[/size]
[/td][td=1,1,108][size=12pt]M-BENZ 1.6T[/size]
[/td][td=1,1,72][size=12pt]AUDI 1.4TFSI[/size]
[/td][td=1,1,108][size=12pt]ALFA ROMEO 1.4T[/size]
[/td][td=1,1,84][size=12pt]BMW 1.6T[/size]
[/td][td=1,1,100][size=12pt]NISSAN 1.6T[/size]
[/td][/tr][tr][td=1,1,86][size=12pt]122hp[/size]
[/td][td=1,1,108][size=12pt]122hp[/size]
[/td][td=1,1,72][size=12pt]122hp[/size]
[/td][td=1,1,108][size=12pt]170hp[/size]
[/td][td=1,1,84][size=12pt]170hp[/size]
[/td][td=1,1,100][size=12pt]185ps[/size]
[/td][/tr][tr][td=1,1,86][size=12pt]20.4[/size]
[/td][td=1,1,108][size=12pt]20.4kgm[/size]
[/td][td=1,1,72][size=12pt]20.4kgm[/size]
[/td][td=1,1,108][size=12pt]23.5kgm[/size]
[/td][td=1,1,84][size=12pt]25.5kgm[/size]
[/td][td=1,1,100][size=12pt]24.5kgm[/size]
[/td][/tr][/table]
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