三缸引擎大勢所趨？要馬好、又要馬少吃草

【 CARNEWS carnews 】

文許鴻德

過去幾年的車展上，象徵未來發展方向的電動車始終是鎂光燈的焦點，然而在本屆巴黎車展上，不難發現電動車不再是廠家宣傳重心，傳統內燃機引擎成為不折不扣的「新寵」。巧合的是Toyota也於日前宣佈，由於對電動車的市場需求出現誤判，將放棄之前擬定大規模銷售eQ電動車的計畫。在此同時，包括BMW與Ford車廠卻大舉推出「三缸引擎」車型，節能車輛的發展重心是否轉向？

隨著溫室效應的威脅日漸上昇，開發國家對於遵守京都議定書、大幅降低二氧化碳排放的壓力愈來愈大。汽車是最大的二氧化碳排放源，一個美國居民一年約排放10噸二氧化碳，其中車輛的排放比例超過50%。2008年之後，「電池動力」似乎成為新能源汽車的主流，一時之間許多人有了「明天就是電動車時代」的錯覺。從2008年巴黎汽車展開始，為數不少的大型汽車製造商展出新一代電動概念車。包括Nissan、Mitsubishi、Subaru、Smart以及車身製造商Heuliez都帶來了令人期待的產品。當時多數媒體認為儘管電動車在幾年之內不會成為主流，其支持者都相信它們會最終會成為未來汽車市場的主力。

在純電動車許多性價比尚未有所突破之前，油電混合車顯然更符合消費者需求。

電動車銷售遭遇瓶頸

然而不論從基礎建設、電池技術、製造成本與使用吸引力而言，當今的電動車都難言成熟。被視為GM集團全新時代的代表：電動車Chevrolet Volt終於在2011年正式交車，但是4萬美元的車價、不算大的車身尺寸與相對狹小的車內空間，Volt很難被定位為適合家庭消費者的車型。加以近期美國國家公路安全局正在調查Chevrolet Volt在側向撞擊後可能發生的起火問題，儘管油價居高不下、美國市場的電動車銷量仍然不如預期：2011年Chevrolet Volt與Nissan Leaf在美國市場銷售量總和低於兩萬部，市佔率不到0.5%。

儘管油價居高不下、美國市場的電動車銷量仍然不如預期：2011年Chevrolet Volt與Nissan Leaf在美國市場銷售量總和低於兩萬部，市佔率不到0.5%。

Toyota宣佈放棄大量銷售eQ計畫

就在電動車銷售陷入低迷之際，全球汽車龍頭Toyota於2012年9月25日突然宣佈由於對汽車電池技術以及市場需求出現了誤判，該廠將放棄先前大規模銷售eQ小型電動車的計畫，這款車內搭載由Panasonic所提供的新型鋰離子電池，其平均可行駛的最高時速為125km/h，規劃售價為360萬日元。Toyota副會長內山田武（Takeshi Uchiyamada）接受訪問時表示該廠2010年發表eQ時曾預計該車型的全球年銷量將達到數千部，然而兩年後的今天卻發現，不論是其差強人意的行駛里程還是高昂的成本，電動車的性能均無法滿足市場的需求，未來Toyota僅會在美國及日本市場銷售大約100部eQ電動車。

全球汽車龍頭Toyota於2012年9月25日突然宣佈判該廠將放棄先前大規模銷售eQ小型電動車的計畫，未來投入電動車的研發資源也會調整。

過去許多人認為Hybrid油電混合車只是純電動車演進的過渡型產品、消費者接受度不會太高，但如今看來、在純電動車許多性價比尚未有所突破之前，油電混合車顯然更符合消費者需求。而類似Nissan Leaf的純電動車型由於只搭載鋰電池作為動力來源，不但行駛里程有限且價格昂貴，加上安全疑慮、因此一直無法有效引爆市場需求。Toyota車廠對於推出電動車持遲疑態度，正是目前眾車廠面對電動車未來前景的縮影。於2012年的巴黎車展，我們不難發現電動車不再是各品牌爭相發表的產品，隨著歐洲市場的汽車銷售下滑，主流廠商高談電動車未來趨勢的熱情也隨之銳減，更多提及的是如何將傳統內燃式引擎的燃油效率發揮到極致？

「三缸引擎」成為未來趨勢

超過100美元/桶的燃料價格顛覆了汽車產業，引擎小型化的需求刻不容緩。全球車廠雖然投入大量資源在新能源動力系統，但同時也同意內燃式引擎在未來20年都不會消失。在渦輪增壓與整合進氣系統的持續進步下，當今1.4?1.6升的小排量渦輪引擎可提供過去1.8升引擎不相上下的動力，但能源使用效率卻更高，汽車引擎「迷你化」的大方向勢不可改。「引擎排氣量縮小」已成為當前汽車產業發展趨勢，在引擎工程師的努力下，更高燃油效率的引擎更輕更小、這給汽車造型設計及燃油經濟性提供了進步空間，另一個好處是有了更輕的引擎，煞車和懸吊系統的負擔也比以往減輕，這可進一步降低車身重量。這種演進趨勢已在汽車產業內清楚呈現：VW集團的1.4升TSI機械增壓─渦輪增壓汽油引擎已經取代了過去排氣量2.0升的動力系統。

Toyota車廠對汽車電池技術以及市場需求出現了誤判，但仍投入電動車的車輛競技活動。

並不只有VW與Honda車廠押注在小型化引擎身上，2007年9月的法蘭克福國際車展中，全球最大的引擎零件製造商Mahle集團向大眾展示了1.2升排氣量、出力可達到200匹馬力（註：搭配渦輪增壓器之後，自然進氣輸出也可達160匹）以上的三缸汽油/柴油引擎系列，打破了過去被普遍認為「1升排氣量輸出100匹馬力」的引擎動力上限經驗法則！Mahle集團表示此系列引擎可能在2010年後正式量產，M.Benz車廠也曾評估將之搭載於C-Class轎車內的可行性？在推動三缸引擎普及化的過程中，Ford與BMW集團目前居於領先位置！Ford車廠早在今年3月就已在歐洲市場推出搭載三缸引擎的Ford Focus車型，截至目前三缸引擎版本的Focus車型佔全車系總銷量的13%，而當9月全球油價快速上漲時、三缸車型的銷售比例更提高到30%。巴黎車展上Ford車廠發表了全新世代Ford Mondeo車型，其轎車版和旅行版除了可以選擇全新HEV技術混合動力系統之外，還首次出現一款搭載1.0T EcoBoost渦輪增壓引擎的車型。

Ford車廠官方已經證實計畫在2015年時以這具全新的1.0T EcoBoost渦輪增壓引擎全面取代旗下現有的1.6升排量四缸自然進氣引擎。目前已經確定有望在台灣國產的小型SUV車型Ecosport與Fiesta車型將是率先換裝的兩款車型，此具引擎最大輸出動力調校為兩個版本：分別為74kW（100匹馬力）和92kW（123匹馬力）。而「高性能」調校版本：最大輸出動力為133kW（178匹馬力）的1.0T EcoBoost渦輪增壓引擎版本將搭載於Ford Focus ST車型之內，其動力甚至超過了VW集團自豪的1.8T渦輪增壓引擎（最大輸出動力118kW）。除了Ford車廠之外，BMW集團也在巴黎車展發表了1.5升排量三缸渦輪增壓引擎，此款全新動力心臟將逐步搭載出現在BMW 1系列、3系列以及明年即將發表的全新世代Mini車型內。這具3缸引擎擁有Valvetronic電子氣門技術、渦輪增壓系統以及缸內直噴技術，其壓縮比超越系出同門的N20和N55引擎（達到11：1），作為一具渦輪增壓發動機，如此高的壓縮比已經超越很多自然進氣引擎，由此可見BMW工程師已經能夠有效控制好引擎爆震的問題。根據不同的調校，這具3缸引擎的最大動力輸出在89kW至149kW（120至200匹馬力）之間，最大扭矩輸出範圍在178Nm至268Nm之間，其動力也超過了VW集團的2.0T渦輪增壓引擎、同時在燃油經濟性上比N20引擎提昇15%。

目前已經確定有望在台灣國產的小型SUV車型Ecosport與Fiesta車型將是率先換裝三缸引擎的兩款車型。

能否能被主流市場接受還是未知數

三缸引擎已經在汽車產業行之有年，但過去多數用於入門車型，鮮少出現在主流車型甚至高級車市場。「換用三缸引擎」是BMW車廠在傳統引擎技術上想出的最佳節油方式，但此項新思維能否能被主流市場接受還是未知數？因為想改變一般大眾「引擎汽缸數愈多愈好」的既有觀念並不是件容易的事。採用三缸引擎的嘗試在高級汽車品牌內相當少數，BMW車廠為此承擔了不小的風險。為了能夠有效規避風險，BMW車廠選擇使用「模組化方式」以降低研發及生產成本。BMW引擎模組化的基礎就是無論引擎排量的大小為何，都保持每一個汽缸的容積為0.5升，通過增加或減少汽缸數量來達到引擎產品多樣化，這種做法可以大大提高生產效率並且有效節約成本。以廠內代號為N20的直列4缸渦輪增壓引擎以及代號為N55的直列6缸渦輪增壓引擎為例，前述兩者除了排氣量不同、其餘設計基本一致。全新的3缸渦輪增壓引擎正是BMW引擎模組科技的最新產物，我們可將這具全新3缸引擎想像為去掉一個汽缸的N20引擎或者分割成兩半的N55引擎。這樣就算高級車市場的消費者不能接受三缸引擎，BMW車廠也可立刻轉向生產其他更受歡迎的多汽缸引擎，在不確定的未來保持游刃有餘的迴旋空間。