《Ford Kuga Focus》三缸引擎科技回顧(03)EcoBoost 1.5偷偷使用一樣東西!

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上回提到福特EcoBoost 1.0直三渦輪直噴引擎無心插柳 柳橙汁…抱歉是「柳成蔭」的傳奇故事!研發之初,Ford也沒料到這具三缸引擎可以這麼神,不只通過二氧化碳排放99g/km以下的環保優惠門檻,而且運轉平順、噪音輕微,精緻度不輸四缸動力超乎預期,因此「七次」獲得年度國際引擎大賞的肯定,也讓Ford於環保節能動力領域佔有一席之地。在此之前,Volkswagen、Peugeot、Renault堪稱是小排氣量引擎專家,但此回福特一出手,竟然就將這些車廠直接打趴在地…

▲如不多加說明,相信許多車主還不知道Ford Focus 1.5T是三缸引擎,因為很難分出差異!

您知道99km/L有多困難嗎?

許多讀者可能不清楚「99g/km」的門檻有多高!先摒除Hybrid動力,汽油引擎車款平均油耗必須達到23~24km/L才有機會,柴油引擎車款平均油耗必須達到26~27km/L才有可能,夠嚴苛吧!

但是使用EcoBoost 1.0引擎的Fiesta與Focus節能版本,都曾跨越此一門檻,售價雖然比一般版更貴而且更沒力,但在某些國家,多年後的用車成本當然是更經濟,而且此類車款對品牌形象有很大的助益。至於其它符合「99g/km」以下的純汽油車款真的非常少,Golf 1.0也是近幾年才有這樣的成績,但Fiesta 1.0早在2012年就已經達標,不難想像EcoBoost 1.0引擎為何能一夕爆紅。

談完EcoBoost 1.0之後,本回主要分析的是EcoBoost 1.5的平衡問題,目前這顆1.5升三缸引擎正應用在國產Focus、Kuga身上,與國產神車Altis 1.8、進口神車RAV4 2.0、國產SUV一哥CR-V 1.5T持續抗衡之中,其它配角還有Mazda 3 2.0、Toyota Auris 2.0等四門房車與五門掀背車。

▲沒有反向平衡軸的EcoBoost 1.0大幅降低慣性阻力,連年獲得大獎肯定,但有必要這麼矯情?

▲此引擎下方可以看到二根反向平衡軸,結構稍微複雜,慣性阻力當然不低,影響油耗與加速性能,今日已罕見此設計。

三缸1.0T變1.5T 依然需要「半根」反向平衡軸!

許多讀者可能這樣想:EcoBoost 1.0升級為EcoBoost 1.5,調整缸徑與衝程不就解決了嗎?實際上絕對沒有這麼簡單!如果同一具引擎的排氣量彈性有這麼大,何不調校一顆EcoBoost 1.8直三引擎,直接把神車Altis與其它對手如Mazda 3通通打趴?

EcoBoost 1.0的缸徑只有71.9mm,EcoBoost 1.5則是84.0mm,將1.0升引擎再擴缸6mm,可能會把汽缸壁直接打穿!就算汽缸壁夠厚真的可以這樣擴,也不符合可靠耐用、無病無痛的原則,所以將2.0直四引擎修改成1.5直三引擎,無疑是最保險的作法。但是和EcoBoost 1.0相較,EcoBoost 1.5擁有更長的曲軸、更大的活塞、更重的連桿,運轉震動更大,無法直接沿用EcoBoost 1.0的「無反向平衡軸」設計。

雖然不能沿用,但是套用一下總可以吧?沒錯,EcoBoost 1.5正是如此,同樣採用飛輪、惰輪的配重設計,做為三缸引擎的平衡補償,但1.5升引擎的活塞、連桿慣性實在太大,工程師使盡渾身解數,仍無法兼顧各種轉速下的運轉平衡性!

如果是1.2升直三引擎,理論上可以沿用EcoBoost 1.0之巧妙平衡設計,達到無反向平衡軸之低慣性目的,不過此理論並沒有在Ford身上得到印證,但其它車廠已經辦到。那麼Ford為何不推EcoBoost 1.2直三引擎就好?非得堅持直三1.5T不可?

其一,動力重疊性太高沒有意義。其二,Ford近年來積極開發中國市場,當地稅金級距和台灣一樣採用引擎排氣量分級,只是累進方式為500c.c.而非台灣怪異的600c.c.,排氣量1.0~1.5乃是同一個級距,因此中國市場目前銷售量較高的車款都集中在「1.5升引擎」,就像台灣賣最好的國產車為Altis 1.8,或是未來的Corolla Cross 1.8都是一樣的道理。因此Ford只研發EcoBoost 1.0與EcoBoost 1.5等兩種三缸引擎,其實和中國市場不無關係。

或許有人這麼想~如果EcoBoost 1.5直三引擎一定要用反向平衡軸,那就用啊!有什麼關係?但是多數人可能不知道,直三引擎如果要達到完美的平衡,需要「二根反向平衡軸」!如此一來,直三引擎的慣性阻力可能不會低於四缸引擎,那福特保留昔日的EcoBoost 1.5直四引擎就好,就是上一代Focus、Kuga所使用的引擎,何必研發全新1.5T直三引擎?

▲EcoBoost 1.5升三缸引擎的反向平衡軸隱藏在油底殼當中,不會改變引擎外觀與體積,僅些微增加重量與慣性。

▲這就是EcoBoost 1.5升三缸引擎的反向平衡軸,真的只有「半根」,主要用於平衡第二缸的震動。

所幸福特工程師的智慧還沒有走到絕境,此問題最終獲得完美的解答:EcoBoost 1.5還是有「反向平衡軸」,但是Ford工程師們大幅縮減重量、體積、慣性,將二根縮減為「半根」,而且巧妙地隱藏在「油底殼」之中,外觀完全看不出有任何蹊蹺!

沒錯,EcoBoost 1.5直三引擎確實有反向平衡軸,但小小一根,並不會有太大的慣性阻力,重量僅微幅增加,至於體積方面,幾乎沒有改變!但或許是機密、專利等問題,原廠並沒有公布相關照片和影片,所以在此乃是「偷偷與讀者分享」相關圖解資訊。

但EcoBoost 1.5直三引擎的運轉精緻度究竟如何?其實和EcoBoost 1.0直三引擎一樣,如果不說明這是一具三缸引擎,駕駛者幾乎分不出差異,EcoBoost 1.5三缸引擎的排氣共鳴聲響,甚至比四缸還要低。

論加速度,三缸不會贏;論寧靜度,三缸不會輸!

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共1則回應
訪客
2022-02-10 10:49:59

Focus 1.5三缸跑山路還是屌打一堆轎車啊!

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