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提升內燃機效率 解析《Volkswagen》「Budack Cycle」引擎循環科技

2017年10月05日 發表

提升內燃機效率 解析《Volkswagen》「Budack Cycle」引擎循環科技

圖片來源:VW

在綠能趨勢影響之下,除了朝向新能源發展,全球的汽車製造商也無不想盡辦法改善目前內燃機的工作效率。Volkswagen在推出了2018年式的Tiguan時,就順便發表了一具新的2.0升TSI汽油引擎。這具代號EA888的四缸引擎除了使用渦輪增壓與缸內直噴等技術之外,還加入了VW稱為「Budack Cycle」的引擎循環設計,讓節能效果更進一步的提升。究竟這個引擎循環技術有何特別之處?接下來就讓國王車訊說明說明。

提升內燃機效率 解析《Volkswagen》「Budack Cycle」引擎循環科技

圖片來源:VW

首先,EA888引擎乃是VW集團在引擎Downsize過程中的產物,至今已經演進至第三代,應用了許多先進的引擎技術,包括缸內直噴、渦輪增壓、鍊條傳動凸輪軸等等。但是在進入最新世代的EA888 Gen3B之後,VW將其原本為鑄鐵材質的活塞、汽缸上座至汽門彈簧等引擎組件全數升級為鋁合金材質,達到輕量化效果。加上最新的「Budack Cycle」引擎循環科技,讓EA888 Gen3B的扭力較前代引擎提升了20%,達到30.5 kgm。

提升內燃機效率 解析《Volkswagen》「Budack Cycle」引擎循環科技

圖片來源:VW

但是究竟什麼是「Budack Cycle」?其實簡單來說就是另一種形式的「Atkinson Cycle」。因此要了解「Budack Cycle」就必須先了解現在的「Atkinson Cycle」引擎循環,一般四行程內燃機引擎的行程為進氣→壓縮→爆炸→排氣,而「Atkinson Cycle」的引擎循環方式在進氣行程的時候和一般引擎並沒有差異,但是壓縮行程時會讓進氣汽門保持開啟一小段時間。這麼做的目的在於減少汽缸的壓縮比與壓縮行程,同時在那一小段汽門延長開啟的時間下也會減少活塞向上時的阻力。如此一來,爆炸行程就會比壓縮行程還要長,進而將爆炸行程的能量做更有效的利用。

基本上「Budack Cycle」有著相同的概念,但是和「Atkinson Cycle」延長進氣汽門開啟的時間不同,「Budack Cycle」的做法是提早將進氣汽門關閉,同樣能夠達成減少汽缸壓縮比與壓縮行程阻力的目的,也能夠讓氣流的流速提升進而讓油氣混合更均勻。然而這個做法並非全無缺點,雖然「Budack Cycle」增進了引擎運作的效率,卻也犧牲了車輛產生的馬力,因此僅適合在引擎低負載的狀況例如巡航的時候使用。不過VW利用可變汽門正時技術,讓EA888 Gen3B引擎在需要全力輸出的情況下延長汽門開啟時間,使引擎循環回復為一般內燃機的狀態以提供充足的動力輸出。

▼在引擎低負載時,「Budack Cycle」進氣汽門提早關閉,降低壓縮比、增進燃油效率。

提升內燃機效率 解析《Volkswagen》「Budack Cycle」引擎循環科技

圖片來源:VW
▼藉由可變汽門正時系統,EA888 Gen3B得以依照不同負載切換引擎循環的模式。

提升內燃機效率 解析《Volkswagen》「Budack Cycle」引擎循環科技

圖片來源:VW
▼在引擎高負載時,「Budack Cycle」汽門開啟時間恢復正常,提供充足動力輸出。

提升內燃機效率 解析《Volkswagen》「Budack Cycle」引擎循環科技

圖片來源:VW

在加入「Budack Cycle」引擎循環技術之下,新世代的EA888 Gen3B引擎達成了184hp / 30.5 kgm的輸出,同時也增進了油耗表現並且減輕了許多引擎零組件的重量。VW也在這具新引擎上使用了一套全新的引擎管理單元與缸內直噴系統,依照不同情況最多能夠在一個行程內連續供油三次,讓供油的控制更加細膩進而提高節能表現。VW也製作了一支「Budack Cycle」引擎循環的動畫,讓更多人能夠了解這具新引擎的運作方式。

▼「Budack Cycle」引擎循環動畫。

影片來源:VW

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部分資料來自網路
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