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Ford TDCi柴油引擎 技術剖析

打開引擎CHECK IT 柴油車3大最新科技解碼 【中國時報】記者/于模珉

★Code 1 全電子化引擎管理系統

比起汽油引擎，柴油引擎早就將渦輪增壓器和汽缸內直噴技術接合在一起，奧迪車廠於更率先將全電子化引擎管理系統導入柴油引擎，並於1990年直接用在Audi 100轎車之上。此後，更領先其他車廠推出世界車壇第一具V6柴油引擎和第一具V8柴油引擎。

★Code 2 第三代共軌燃料加強噴油效率

目前在幾乎所有柴油引擎都會搭配使用的共軌燃料噴射系統方面，奧迪更領先進化到第三代。而不少歐洲大廠仍在採用第二代共軌系統，其不同處在於，第二代採用的 是電磁閥式噴油嘴，而第三代則改採所謂Piezo壓電式噴油嘴，噴油效率為二代系統的二倍，它可在一次燃料行程中進行4到5次的精密噴油動作，進而提升引 擎運轉的精緻度和低噪音度，使動力輸出更強大，污染排放也更低。

★Code 3 可變渦輪扇葉幾何改善運轉遲滯

　 值得一提的是，包括奧迪在內已有不少車廠在渦輪增壓引擎內增加採用所謂可變渦輪扇葉幾何，主要用來改善渦輪增壓引擎在低轉速時容易產生的運轉遲滯現象，這 項技術奧迪稱作VTG(Variable Turbo Geometry)，富豪(VOLVO)廠叫做可變渦輪增壓且已用在全新XC90 D5之上，而現代(HYUNDAI)車廠則叫VGT，如今也全面沿用到旗下各款柴油新車上頭。

以下參考自 維基百科

TDI 與 TDCi 的異同

TDI(Turbo diesel Direct Injection) 是VW福斯集團的柴油引擎系統名稱；
TDCi(Turbo diesel Direct Common rail Injection) 是Ford福特集團的柴油引擎系統名稱。

剛好代表著新世代的兩種不同系統的歐洲柴油引擎。

共同點是：渦輪、直噴、全鋁合金，及新的排氣控制技術。

不同點是：
VW的TDI是用噴嘴幫浦直噴，不需儲壓槽裝置。
TDCi用共軌管路儲壓，所以也稱為儲壓式噴油。

由於汽車材料技術及電子科技進步，也隨著如全鋁合金材料升級且有效排氣控制如抑制PM(排煙粒子)，所以造就新代柴油引擎，加上省油也是環保的重要一環，並隨著環保嚴格要求，所以新排氣新柴油小汽車也漸漸抬頭，初期成本高昂，雖然由於貨運載重需求，舊代柴油引擎(多數大卡車)還在呼嘯，最終還是會逐漸被取代。

大家也許聽過很多的新柴油引擎科技解說與廠商宣傳報導，我也一樣，總覺得一頭霧水，
主因是抓不到重點，文章差不多，所以誤會也一樣多。

先說什麼是主流的共軌(Commom rail)？

簡單說共軌是指一根金屬管，而且是高壓管，裡面儲存加壓之柴油燃料，是全新的柴油引擎共用供油構想，壓力據說可達2000 Bar。

所以新代柴油引擎最大的差別就是在於"高壓噴油"系統。現在的主流是革命性的共軌(Commom rail)壓油系統，是1997年Bosch率先將其開發實用普及化，偏偏福斯VAG不信邪，不願付出高昂的專利權利金，與主流背道而馳，硬是自己研發既有之系統，所以才出現兩種新系統柴油引擎。

舊柴油引擎使用最基本的 Diesel 引擎之壓油系統理論已久，乃透過柴油之燃油幫浦以曲軸帶動(轉速降一半)來對應引擎之運轉來做噴油，壓力也只在1000 bar左右，雖然有調壓器(gorvner)，還是隨轉速會有噴油不穩定現象，噴多了霧化不完全，燃燒不完全，所以容易冒黑煙。

TDCi是福特於2001年發表的第二代新柴油引擎家族(於2001年 IAA Frankfurt Motor Show ) ，這是由Ford集團加上法國標緻PSA集團共同出資之聯組公司(joint venture)所設計開發技術，就是福特的Duratorq engine，採用的就是共軌技術，其特色是"無黑煙"(排氣環保)，"油耗更經濟"、" 更細緻"(無震動、噪音、幾近汽油引擎)，目前供應範圍從1.4L到2.0L。

共軌直噴是什麼勒?

共軌系統與傳統柴油噴射系統最大的差異是在於：傳統柴油噴射系統只能藉由噴油嘴的壓力來提供噴油壓力，只有瞬間性的高 壓，雖然號稱噴射壓力不會受到影響，但是其實高速與低速時的噴射壓力還是會有差異存在，所以噴射的霧化效果還是能有改善的空間；而共軌噴射系統是先將柴油經由泵浦先做第一次的油壓建立，使系統保持經常性的高壓，共軌的功用是將燃油泵所生成的高壓燃料分配到各汽缸的噴油嘴，以往的柴油系統其管路在噴射器之後 就是獨立的管路，而共軌柴油系統則是類似汽油噴射系統，在噴油嘴之前的經常性高壓油路都是相通的。

至於稱為共軌是因為英文稱為 "COMMON-RAIL"而已。之後再利用電子控制的噴由嘴來做二次的油壓建立，最後執行噴射使柴油進入汽缸內，由於噴油壓力增加使得霧化效果良好，增加燃燒效率降低燃油消耗，加上噴油正時是藉由3D曲線來控制的，比起傳統機械式的更為精確，所以性能大幅提升。

採用新代主流共軌技術(common rail)的柴油引擎之汽車廠如下（Bosch系統的）：

DaimlerChrysler集團的賓士-CDI、Smart-CDI、克萊斯勒/Jeep-CRD。

Ford Motor Company的TDCi(多數是法國標緻汽車PSA製造)、Jaguar-TDVi、Land Rover-Td、Volvo-D5。

PSA Peugeot Citroën的HDi(商用車柴油引擎部份由Ford製造)。

Fiat集團(Fiat/Alfa Romeo/Lancia)是 JTD。

Renault之 dCi。

GM/Opel之CDTi (大部份引擎是由Fiat製造，其餘則是Isuzu製造)。

Mitsubishi的DI-D、TD。

Nissan-dCi。

Toyota的D-4D。

Honda-i-CTDi。

Alfa Romeo-JTD。

BMW-d。

Citroen-HDi。

Hyundai的CRDi/CRTD(台灣三陽)。

Kia-CRDi。

Ssang Yong-XDi。

Saab-TiD。

命名基礎是..
T：Turbo
D：Direct
C：Common
R：Rail
I：Injection

不同在哪？

VW福斯汽車集團的新代TDI柴油引擎，福斯自家開發稱為PD(Pumpe Düse=pump injector)柴油技術，其幫浦噴嘴直噴系統是直接高壓噴於汽缸內的"缸內直噴"，所以不需要另外用高壓儲存裝置(所謂的chamber)，最早於1999年，福斯推出 Lupo 1.2L 小型TDI柴油引擎，號稱最省油的"三公升汽車"(不是三千西西，而是3公升汽油可跑100公里)，VW還將其擴展到V8柴油引擎。而現在Audi已經在LE MANS賽車(R8、R10)奪下七座冠軍，相當厲害。

獨立的TDI當然被自家福斯VAG集團採用，如VW、Audi、Seat、Skoda。