渦輪的過去、現在與未來(二)

意識的改變

在談及意識趨勢前，讓我們來談談與汽車相關的環保法規，歐洲聯盟於1992年，開始實行所謂第一期的車用環保標準，此法規按照碳排放量的不同，因應各種車型的不一，所規範的標準也不盡相同；此法規每四年一個週期會不斷定期更新，而到了現在，歐盟的環保法規已更新至第六期的新標準；世界其他國家也因為該法規的完整性而納為其所參考與實行，是相當有公信力的法規；然而，因為會定期不斷把標準上修，歐盟的環保法規越趨嚴格，要求也隨之增加。而世界各地的車廠，在嚴格的法規環境下要如何保有自家產品的市場便成為現世代所要優先考量的課題之一。其中，最為讓人熟知的除了Hybrid油電混合系統的誕生外，渦輪增壓技術也是其中一個技術方案。

因為規條範例的嚴整性，歐盟環保法規也為眾多國家所參考使用。

在以往，大排氣量或多缸數的引擎所帶來的機械運轉精緻度以及傑出的性能表現確實在當時的市場環境引領風騷，並成為眾多使用者的購車首選之一。然而，在現階段的一般用車消費者思維裡，性能表現已不是購車的首要考量；油量消耗以及親民的稅金價格成為現今世代一般使用者的主要選購要求。也讓世界各大車廠，紛紛卯足全力，研發更符合需求的動力架構，以在市場佔有一席之地。

除了渦輪增壓系統外，Hybrid油電混合系統也是現世代在嚴格法規下的動力選擇之一。(圖為歐規Toyota Yaris Hybrid)

困境中的曙光

其實，一如前述，渦輪增壓並非現世代才誕生的技術，此技術實已使用多時，特別是在性能車系方面在當時更是廣泛使用渦輪增壓以提高馬力和扭力輸出。然而，世代觀念的轉變，也讓渦輪增壓技術的使用觀念有著非常巨大的改變。而世界各大車廠也開始全力研發以效率，節能和不俗的動力輸出為前提的動力系統，VAG集團即是其中之一，擁有眾多車廠的VAG集團，其旗下如Volkswagen、Skoda等車廠，在資源共享的前提下都擁有相當多成功研發以節能、效率為前提的機型。從最早期的經典引擎2.0TSI，到後來的1.4TSI和1.2TSI均是非常成功的例子。

VAG集團旗下的1.2TSI引擎也廣泛運用在像是Skoda Fabia的都會小車上。

以1.2TSI為例，VAG集團把引擎本體的排氣量下修，在汽缸本體材質的挑選上，選用了大量的鋁合金材質，並在其他細小的零件使用輕量化技術，讓引擎的整體重量得以減輕不少。到此階段，可能讀者們心中會有疑問，1200CC所產生的馬力以及扭力可以供給一輛車足夠使用的動力輸出嗎?此時，渦輪增壓器就成為了主要的關鍵點；VAG集團以此引擎為本體，加入了渦輪增壓的動力架構，並搭配缸內直噴科技搭配自家引以為傲的DSG變速系統，讓引擎無論是在哪一種轉速速域都擁有飽滿的扭力輸出力道以及馬力性能輸出，也實現了在小排氣量的嚴苛條件下仍舊保有節能以及效率的表現。

已為VAG集團廣泛使用多時的2.0 TSI引擎。

在汽車工業發展歷程上擁有悠久歷史的Volkswagen Golf GTI，一直以來都扮演著在性能與日常生活上均能達到平衡點的角色。為了提供更好的性能輸出力道，從第四代的車型開始，Golf GTI便開始搭載擁有渦輪增壓技術進駐的動力機構。而演化至第五代車型後，其搭載的2.0L渦輪增壓引擎讓這一代的GTI車型一舉突破200匹馬力，讓Golf GTI在滿足使用者日常生活使用的同時也兼顧著性能效率輸出，也因為如此，這一代Golf GTI也堪稱達到了此車系的巔峰。而直至現今，Golf GTI的車系沿革已經來到了第七代。最值得令人注意的是，從第五代車型一直到現在的第七代，Golf GTI仍然搭載著這具2.0升的缸內直噴渦輪增壓引擎，馬力也透過引擎內部的新技術進駐以及加強，使得在同一具引擎本體下的新一代GTI馬力性能來到了220匹的高性能輸出。而這具引擎跟隨著GTI車系如此多年的演變，也間接證明了，此具引擎在效率，節能以及耐用度上，都是非常值得讚賞的。

經過數十載的演變與進化，搭載在GTI上的2.0升TS引擎已越趨成熟。

而同樣以節能和效率為訴求的Ford集團在多年的努力下也成功研發出1.0升三汽缸的渦輪增壓引擎，雖然此種動力架構並非Ford集團所首創，但這具引擎已於2012-2014連續三年奪得國際最佳引擎大獎的冠軍頭銜，足以證明該引擎無論是在設計和實際體驗上均是非常成功的。此款引擎的最大特色除了使用渦輪增壓技術外，便是減少了汽缸的數目。一般而言，傳統引擎汽缸數均會設定為雙數，以達到良好的引擎運轉品質，就像是日常生活的我們，使用兩隻手的配合動作遠比使用一隻手要來的順暢方便許多，是一樣的道理。然而，透過減輕重量，渦輪增壓的配合以及引擎平衡桿的巧妙設計，讓此具三汽缸渦輪增壓引擎解決了單數汽缸粗糙的運轉品質問題，在渦輪增壓以及缸內直噴的輔助下讓動力輸出媲美傳統1.5L四缸引擎的同時，卻有著四缸引擎所沒有的優良節能表現。

在台灣市場，1.0升Ecoboost三缸渦輪引擎被搭載在Ford Fiesta身上與國人首度見面。

這些小排氣量搭配渦輪增壓的引擎配置出現後，受到廣大消費者的青睞，也代表著這種技術方法可以在性能輸出與節能效率表現之間取得一個良好的平衡點。無論是在稅金的限制或是購車的負擔上，對現世代的消費者來說都是一個非常好的解決方案之一。

Ford集團旗下的1.0升Ecoboost引擎已連續三年奪得最佳引擎大獎頭銜。

嚴苛的環境，可以逼出人類的無限潛能。我們認為，在這越來越嚴苛的汽車工業環境路上，這些引擎的出現不只是代表著科技的進步與實踐，同時也代表著身為人類的我們，在嚴苛的環境下是可以逼出自身潛能並改變世界的。

單缸數的引擎缺點在Ford集團的努力下也成功找到解決方案並開始下放給市售車使用。

性能上的突破

時至今日，透過科技技術的演進並慢慢的把缺點加以改進，渦輪增壓技術在21世紀的現今開始慢慢的為高性能車廠廣泛使用，雖然下修過的排氣量相較於一些追求節能的引擎機型而言仍屬於排氣量大的機種，然而無論是排氣量的下修、渦輪所帶來的輸出效率以及扭力的提升難易度，對於現世代的高性能的跑車而言，仍屬科技轉變上的一大突破。

Ferrari California T

Ferrari California T即是性能跑車界中渦輪使用車型的其中一個例子。Ferrari California T是Ferrari睽違多年以來再次重新啟用的渦輪增壓車型，在排氣量有所調整的情況下，透過渦輪相關技術的加入讓此車性能不減反升，達到0-100km/h只需3.6秒的恐怖實力。雖然此款跑車的性能輸出非常優異，但因為渦輪增壓等技術的進駐，讓油耗表現較前一世代車型進步幅度高達將近15%，又再次印證了此項科技所帶來的微妙平衡。

Lamborghini並無順應渦輪潮流，依舊採用高排氣量的自然進氣引擎作為其動力選項。

在渦輪增壓技術大幅進步的現今，有些仍堅持著自然進氣為主要動力大忠的車廠，也開始轉變觀念，開始於自家車款甚至是性能車系上使用此項技術科技。BMW就是其中之一，接下來就讓我們以BMW 3系列的性能車代表-M3來做為例子。

從1986年的第一代M3開始，BMW堅持著使用大排氣量的自然進氣引擎技術來讓此車款擁有相當熱血的性能輸出，循序漸進的演進到E92世代時，M3仍舊以一具高轉速的4.0升V8自然進氣引擎做為其主要的動力架構，在當時是歷代車系沿革以來性能最強悍的市售M3。時至2014年，狀況終於有所轉變，BMW為全新一代的M3配置了一具3.0升V6的渦輪增壓引擎，可輸出431匹最大馬力以及56.1公斤米的最大扭力，雖然原廠把引擎的缸數以及排氣量下修不少，但卻絲毫沒有犧牲掉強大的性能輸出。是眾多使用渦輪增壓的性能車系中，非常好的例子之一。其實，在M3正式把引擎編列渦輪化之前，BMW早已把渦輪技術探索的非常透徹，並同時下放給市售車作為使用，像是該廠旗下著名的Twin Power Turbo四缸渦輪增壓引擎，透過單渦輪雙渦流以及缸內直噴的技術調整手法，讓這具引擎在可以同時在性能、效率以及節能上取得一個絕佳的平衡點。與此同時，也因為這具引擎的成功，BMW也把這款高技術動力下放給旗下市售車型，例如1、2、3以及5系列的車系，在台灣都是以搭載此款渦輪增壓引擎的車型為主力市場，可見這具現代引擎是很受使用者青睞的。

直至E92世代的M3，BMW均為其裝載V8的多缸數自然進氣引擎。

新M3與M4採用M Power部門全新開發的V6 3.0升渦輪增壓引擎，透過新世代的科技技術讓動力性能不會因為引擎排氣量或缸數的下修而有所折扣。

但，也並不是所有車廠都會順應渦輪使用的潮流，像是Lamborghini即是其一，直至今日，該車廠仍就堅持著大排氣量的自然進氣引擎作為旗下跑車車系的主要動力選項，在渦輪增壓被廣泛使用的現在，造就了獨特的風格。

賽車基因重組

F1方程式賽車是一項歷史非常悠久的運動賽事，在經歷了如此漫長的變革歲月裡頭，F1賽車主要使用的動力架構均是以自然進氣搭配多缸數的引擎為主，當然在如此長的發展時程，F1也曾經邂逅過渦輪增壓技術，在1970年代至1980年代時，六缸引擎搭配渦輪增壓非常盛行，知名車廠Renault曾經在這段時間內拿下了20場的輝煌戰績。而就在2014年的賽季，F1正式再次導入渦輪增壓技術以及動能回收系統概念，把排氣量及汽缸數規範為1.6升V6的渦輪增壓動力架構，此舉也引起廣大賽車迷的回響。

直至現今，F1賽車也順應潮流，設立了渦輪增壓引擎編制新規範。

姑且不論F1賽事相關決策人員所執行的這項政策好壞，身為汽車工業技術發展的拓荒者，F1此舉也相對會對於在往後的汽車工業未來發展上有著非常巨大且深遠的影響。

1970至1980年代時，F1方程式賽車曾廣泛使用渦輪增壓車引擎作為其動力編制。

現世代的潮流

經過不斷的腦力激盪以及工業製造技術的進步，渦輪增壓技術無論是在效率、節能、動力以及性能等各方面都可以運用的非常妥當與純熟，並不會像過去伴隨著非常多因技術不成熟所衍生出的各種大問題。當然，在這世界上並不會有完美無缺的事物，雖然渦輪增壓技術已然成為現世代的主流引擎科技產品，但是所衍生出來的各項缺點也一直存在著，例如Turbo Lag(渦輪遲滯)，工作溫度的維持或比起自然進氣引擎要來得昂貴的維修費用等。但是，這項科技所衍生出來的問題，便是日後汽車製造工業所要面對的眾多課題之一，相信在不久後的未來，靠著人類無限的潛能，這些問題都可以被改善妥當。

雖然技術與用料已趨純熟並為市場廣泛使用，渦輪增壓引擎尚有些微問題待解決。

相信在不久後的未來，靠著人類與生俱來的智慧與韌性，渦輪增壓技術會越趨完美。