SAAB SVC引擎工作原理探討

記者:Teddy 2000-05-10

Auto-Online之前曾向各位讀者們介紹過一款很特殊的SAAB引擎,這款引擎的壓縮比可以在8到14間變動,加上了機械增壓,這款一千六百CC的小引擎居然可以輸出兩百二十五匹的馬力與三十二公斤米的扭力,SAAB是怎麼辦到的? 我們現在與讀者們一起來看看。

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這款引擎最特別的地方是在於可變壓縮比,壓縮比是引擎最重要的特徵參數之一,傳統引擎的壓縮比不能變動,所以設計人員就必須在燃油辛烷值,氮氧化合物排污與熱效率之間取一個妥協下的壓縮比。SAAB的可變壓縮比(SAAB Variable Compression,SVC)引擎卻透過了特殊的引擎構造與精確的電子控制讓壓縮比能在行駛過程中變化,使引擎保持在最佳的狀態下運轉。我們看看這兩張圖。為了達到可變壓縮比的目的,這款引擎的缸頭與汽缸是整合在一起的。上圖是高壓縮比的狀態,注意到紅色的燃燒室空間。

當駕駛狀況改變,引擎控制系統認為需要降低壓縮比的時候,控制凸輪就開始把整個缸頭包括進排氣機構向上推,讓這些機構以缸頭樞軸為中心開始傾斜,最大可達四度,成為下圖的樣子。紅色的燃燒室空間於是增大了不少,也就等於是壓縮比降低了不少這款引擎是如何的來利用這樣的特異叫lash;能呢?我們先來想想要如何才能降低油耗。我們如果想要讓車輛降低油耗,最直接的方法就是換個小一點的引擎。

大引擎在低負荷時的效率不好,如果改用小一點的引擎的話,因為會比較常在中負荷的區域運轉,效率會比較好,也就是比較省油。但是小的引擎在輸出上很不利。爬坡,加速或是高速駕駛時往往力不從心,沒辦法給駕駛者帶來充份的駕駛樂趣。如果小引擎上能裝設機械增壓器或渦輪增壓器,那就能彌補在輸出上的不足,讓車輛具有與大排氣量引擎相當的性能。然而,在高負荷,也就是增壓器運作的同時,引擎往往會有爆震的現象發生,因此不得已只好降低壓縮比來應對,但一降低壓縮比,在中低負荷時的燃油效率又隨之降低,對小引擎省油的效果又打了折扣。


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但SVC引擎就不一樣了,它可以在中低負荷時提高壓縮比來爭取效率,與傳統引擎比較,傳統引擎因為壓縮比不能變動,只能選擇一個在高負荷運轉也不會爆震的偏低的壓縮比,但SVC引擎在低負荷時的壓縮比不需要考慮到高負荷時的爆震問題,因此可以高達十四。而為了因應高負荷時的馬力需求,SAAB的工程師為SVC引擎配備了機械增壓器而捨棄SAAB很擅長的渦輪增壓,原因是機械增壓器能提供更高的增壓值,反應更快,控制更精準,比較適用於SVC引擎。

SVC引擎的潛力,必需要結合增壓器才能真正的發揮出來。如果只有可變壓縮比,雖然可以提升中低負荷時的效率,但是對高負荷時的輸出貢獻卻有限。同樣的,如果引擎只配備了增壓器,雖然能讓小引擎具有大輸出,在中低負荷時的效率卻會有所損失。除了這些之外,對車主來說,因為壓縮比可以變化,它在燃料的使用上非常具有彈性。車主可以從法國出發橫跨歐亞大陸直達新加坡,而不需去考慮在哪個國家能買得到哪種辛烷值的汽油。對研發人員來說,SVC引擎雖然是一種革命性的引擎,大多數的零件卻都與傳統引擎相去不遠,降低了日後研發的時間、成本與風險。

現在人開車如果不講究油耗和環保那就落伍了,但是要節約能源大概免不了就要犧牲性能,這讓連lash;多消費者感到苦惱。SAAB的這款引擎,卻兼顧了低油耗與高性能的特色,為深受苦惱的消費者們提供了一個解決之道。SCV引擎雖然還在雛型機的階段,但已經廣受重視,這種引擎也連lash;可以結合其他的科技,如燃油直噴技術,成為未來車輛動力的重要發展平台。我們希望這款引擎能夠早日上市,讓這種新奇的科技能直接面對消費者的種種嚴苛考驗。