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發表者： 冷日 發表時間： 2006/7/25 10:42:01
FORD TDCi柴油科技大解密！(二)
AUTONET記者：葉毓中
新世代的高壓共軌噴射系統先以超高壓幫浦將供油管中的柴油完全霧化後，再經由個別的電磁噴油嘴(Solenoid-controlled nozzles)加以噴入汽缸。也就是說，噴油嘴不必同時負責加壓和噴射，供油壓力也不再引擎轉速的拉升能提高，即便在低轉速，TDCi就能夠產生1600bar以上的高壓。
而FORD採用的第二代高壓共軌噴射的好處相當多，大約有以下幾點：
1. 由於採用共軌設計，各缸間的噴射誤差幾乎為零，因此從低轉速到高轉速的引擎性能都可以控制在穩定的最佳狀態。
2. 最大噴射壓力提高到1600 bar，提升引擎輸出效力。
3. 德國SIEMENS電磁噴油嘴持續穩定噴油量、噴油壓力與噴油時間，減少變異量。
4. 藉由前導噴油(Pilot Injection)預先加溫加壓，緩和初期燃燒作用增加燃燒效益。
5. 藉由主噴油(Main Injection)穩定噴射流程，減少因壓力劇變導致燃燒變異所產生的引擎噪音。
6. 就由後噴油(Post Injection)強迫完全燃燒，降低排放污染。
7. 德國SIEMENS 32位元引擎監理系統，精準計算控制運作單元。
8. 後勤維修與保養更為容易。
此外，除了第二代高壓共軌噴射科技以外，FORD TDCi還有可變渦輪葉片幾何設計(Varible geometry low inertia turbocharger)的加持。渦輪增壓系統的優點是能在不加大引擎排氣量就能大幅度提高引擎動力輸出。加裝渦輪增壓系統後引擎輸出一般而言可增加20%-30%。不過渦輪增壓的缺點再於葉片慣性作用對油門驟時變化反應遲緩，使引擎延遲增加或減少輸出功率，這對於要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會有一點提不上勁的感覺，也就是所謂的「渦輪遲滯」(Turbo lag)。
可變渦輪葉片幾何正是解決渦輪遲滯的最新科技。傳統渦輪增壓的葉片是固定的，不論低轉速或高轉速都採用同一角度進氣。而可變渦輪葉片幾何則在外圍加入了角度可調整的導流葉片以控制葉片角度並改變廢氣的流速。
高轉速時葉片角度張大，降低進氣流速，以減緩渦輪轉速。低轉速時葉片角度縮小，增加近氣流速。透過這樣的設計，讓柴油引擎在高/低轉速下都能維持穩定的增壓值以改善行駛過程的順場性，避免渦輪遲滯狀況的產生。簡而言之，可變渦輪葉片幾何所帶能的好處為：
1. 避免渦輪遲滯的狀況發生。
2. 均衡低轉速與高轉速的渦輪作動差異。
3. 增加燃燒效益，降低廢氣排放。
4. 延長渦輪使用性。
第二代共軌渦輪柴油科技採用德國SIEMENS引擎控制系統，由16位元進化為32位元，透過感應單元監鋰包含凸輪軸速度、空氣流量、引擎冷卻溫度、油壓及油溫等，以利微電腦判斷合適的噴油時機與噴油量，並透過邏輯運算記憶在監理晶片中。高壓共軌值噴技術允許超高噴射壓力的監理模組管控幫浦、噴油壓力、噴油量與時間。不但可以降低引擎噪音，提升扭力，並有效降低油耗，減少震動與噪音。
環保效益方面，第二代共軌渦輪柴油科技則採用了柴油碳微粒分子過濾系統(Diesel Particulate Filter)。柴油碳微粒分子過濾系統位在排氣系統尾段前，透過系統中細小微粒過濾未經處理氣體中的一氧化碳、氮氧化物、懸浮微粒與二氧化碳等物質。藉由溫度感知器、差速壓力感知器與催化感知器分離微粒物質，再將以分離出微粒物質的廢氣排出。
過濾系統的材質由耐高溫纖維所組成，外部塗覆碳氫化合物反應觸媒。當廢氣通過時，微粒狀物被過濾而沉積在濾管表面。由於引擎之廢氣溫度在攝氏450度以上，藉此可將沉機的煙塵微粒經碳氫化合物氧化觸媒的催化反應完全分解，而無需任何外加熱能，這也是新世代柴油引擎不排放黑煙的關鍵。
AUTONET記者：葉毓中
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新世代的高壓共軌噴射系統先以超高壓幫浦將供油管中的柴油完全霧化後，再經由個別的電磁噴油嘴(Solenoid-controlled nozzles)加以噴入汽缸。也就是說，噴油嘴不必同時負責加壓和噴射，供油壓力也不再引擎轉速的拉升能提高，即便在低轉速，TDCi就能夠產生1600bar以上的高壓。
而FORD採用的第二代高壓共軌噴射的好處相當多，大約有以下幾點：
1. 由於採用共軌設計，各缸間的噴射誤差幾乎為零，因此從低轉速到高轉速的引擎性能都可以控制在穩定的最佳狀態。
2. 最大噴射壓力提高到1600 bar，提升引擎輸出效力。
3. 德國SIEMENS電磁噴油嘴持續穩定噴油量、噴油壓力與噴油時間，減少變異量。
4. 藉由前導噴油(Pilot Injection)預先加溫加壓，緩和初期燃燒作用增加燃燒效益。
5. 藉由主噴油(Main Injection)穩定噴射流程，減少因壓力劇變導致燃燒變異所產生的引擎噪音。
6. 就由後噴油(Post Injection)強迫完全燃燒，降低排放污染。
7. 德國SIEMENS 32位元引擎監理系統，精準計算控制運作單元。
8. 後勤維修與保養更為容易。
此外，除了第二代高壓共軌噴射科技以外，FORD TDCi還有可變渦輪葉片幾何設計(Varible geometry low inertia turbocharger)的加持。渦輪增壓系統的優點是能在不加大引擎排氣量就能大幅度提高引擎動力輸出。加裝渦輪增壓系統後引擎輸出一般而言可增加20%-30%。不過渦輪增壓的缺點再於葉片慣性作用對油門驟時變化反應遲緩，使引擎延遲增加或減少輸出功率，這對於要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會有一點提不上勁的感覺，也就是所謂的「渦輪遲滯」(Turbo lag)。
可變渦輪葉片幾何正是解決渦輪遲滯的最新科技。傳統渦輪增壓的葉片是固定的，不論低轉速或高轉速都採用同一角度進氣。而可變渦輪葉片幾何則在外圍加入了角度可調整的導流葉片以控制葉片角度並改變廢氣的流速。
高轉速時葉片角度張大，降低進氣流速，以減緩渦輪轉速。低轉速時葉片角度縮小，增加近氣流速。透過這樣的設計，讓柴油引擎在高/低轉速下都能維持穩定的增壓值以改善行駛過程的順場性，避免渦輪遲滯狀況的產生。簡而言之，可變渦輪葉片幾何所帶能的好處為：
1. 避免渦輪遲滯的狀況發生。
2. 均衡低轉速與高轉速的渦輪作動差異。
3. 增加燃燒效益，降低廢氣排放。
4. 延長渦輪使用性。
第二代共軌渦輪柴油科技採用德國SIEMENS引擎控制系統，由16位元進化為32位元，透過感應單元監鋰包含凸輪軸速度、空氣流量、引擎冷卻溫度、油壓及油溫等，以利微電腦判斷合適的噴油時機與噴油量，並透過邏輯運算記憶在監理晶片中。高壓共軌值噴技術允許超高噴射壓力的監理模組管控幫浦、噴油壓力、噴油量與時間。不但可以降低引擎噪音，提升扭力，並有效降低油耗，減少震動與噪音。
環保效益方面，第二代共軌渦輪柴油科技則採用了柴油碳微粒分子過濾系統(Diesel Particulate Filter)。柴油碳微粒分子過濾系統位在排氣系統尾段前，透過系統中細小微粒過濾未經處理氣體中的一氧化碳、氮氧化物、懸浮微粒與二氧化碳等物質。藉由溫度感知器、差速壓力感知器與催化感知器分離微粒物質，再將以分離出微粒物質的廢氣排出。
過濾系統的材質由耐高溫纖維所組成，外部塗覆碳氫化合物反應觸媒。當廢氣通過時，微粒狀物被過濾而沉積在濾管表面。由於引擎之廢氣溫度在攝氏450度以上，藉此可將沉機的煙塵微粒經碳氫化合物氧化觸媒的催化反應完全分解，而無需任何外加熱能，這也是新世代柴油引擎不排放黑煙的關鍵。
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