創新增壓科技《Torotrak V-Charge》將「CVT」技術導入引擎增壓器

圖片來源：Torotrak

近年來的環保趨勢讓各大車廠紛紛投入小排氣量增壓引擎的開發，不過目前為強制進氣主流的渦輪增壓器雖然在提升引擎性能上有著極佳的效率，但是衍伸的問題卻也不少。以引擎廢氣驅動的渦輪增壓通常伴隨著高溫的問題，而小排氣量引擎在低轉速時對渦輪葉片的推力不足也容易造成「Turbo Lag渦輪遲滯」的現象。不過現在一間英國的變速箱製造商《Torotrak》似乎找到了新的方式來解決這個問題，而他們的解決方案竟然是源自於「CVT無段自動變速箱」。

▼ Torotrak V-Charge的做動影片

影片來源：Torotrak

CVT無段變速箱因為其效率不彰而逐漸在汽車市場當中被淘汰，但是Torotrak這間英國的變速箱廠商卻相當有創意地將CVT的變速概念植入引擎增壓器當中。由英國政府資助，他們和Ford以及University of Bath巴斯大學耗費一年左右的時間共同研發《V-Charge》這套能夠適用於汽油與柴油引擎之上的「無段變速機械增壓裝置」。這套系統採用標準的車用皮帶來驅動，藉由一組環形轉子無段變速系統來改變渦輪葉片的轉動速率。

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圖片來源：Torotrak

V-Charge增壓裝置能夠在短短的0.4秒進行變速，由於增壓器能夠以引擎轉速的10倍至100倍運作，讓V-Charge在引擎轉速為1,100 RPM的時候，就能夠讓進氣渦輪葉片以10,000至100,000 RPM之間的轉速進行增壓。不但沒有渦輪遲滯的問題，由於葉片轉速可以無段控制，因此也不需要以洩壓閥來穩定增壓值。其他幾項優點還有可藉由標準ECU控制增壓器、重量僅6公斤、沒有渦輪增壓的高溫問題、引擎噪音比「魯式機械增壓」少了97%。

▼ V-Charge增壓器的無段變速機構

圖片來源：Torotrak

Torotrak以一輛搭載1.0升Ecoboost三缸引擎的《Ford Focus》作為實驗用車，原廠狀態下擁有125匹馬力以及17.3 kgm的扭力。在使用了增壓器尺寸比原廠稍微大一些的V-Charge以後，動力提升至149匹馬力以及24.4 kgm的扭力。該廠商表示，在改為V-Charge增壓系統以後，這輛Focus的油耗較原廠增加了2%-5%左右，但是和輸出較為接近的1.5升四缸引擎相比，搭載了V-Charge增壓系統的測試車油耗減少了12%左右。不過，Torotrak表示他們會持續專注於變速箱的製造與研發，因此不打算生產V-Charge，而是以授權的方式讓汽車製造商或者汽車零件供應商使用這項專利來進行生產。

圖片來源：Torotrak