打造节能车 省油技术面面观

因为油价持续高涨，全球汽车市场都面临了销售压力，为了要活络新车的销售，车厂相对需在节能方面下工夫，而设计一部省油车所投入的技术，并非单纯仅动力部份而已，複杂的程度远远超乎你我的想像。

在油价、物价都造成大家的生活负担之下，新车销量的锐减本属意料中之事。再往中古市场瞧，大排气量、大型车体的车款根本乏人问津，而小型车则相对买气甚高，这与新车的走势相同，所以现阶段车厂纷纷着重小车的开发、生产，主要目的是希望能带起大众的换购潮。

举例来说，过去红极一时的SUV已逐渐被Compact SUV取代，同时高顶的掀背小车也成为市场上的宠儿，它们的共同特色就是给你够用的空间但很省油！车型的转换可说是新车发展的大方向，由此再去细分各个环节之于节能的设计，最后聚沙成塔展现低油耗诉求，两大重点即在于轻量与高效率输出。

车身
轻量化与空力并重

当前的新车销售趋势是小车当道，小型车为何能省油说穿了就是“轻”！车身轻量相对于动力的负载便能减低，进而可达成省油的目的，这道理再简单不过，同时轻量化的效果与引擎节能不相上下，但複杂与困难的程度远远超过后者。

一部汽车的组成零件超过二万个，加上配备愈来愈丰富，要有效减轻车重自然得从每个部分下手才能达成。在此为最大宗组件的车体，目前多採用质轻、刚性充足的高张力钢材製作，辅以局部铝或塑钢材质的钣件，而最重的引擎并开始小型化且为全铝合金打造，如此对前后平衡、降低重心都有不小帮助。

轻量化除利于加速、降低油耗外，包括转向、煞车、乘坐舒适性皆会随之提昇，故铝合金的底盘也逐渐流行，以铝合金製的悬臂为例，由于簧下荷重的减轻，避震器的负载相形更小，所以能强化操控并减少震动。此外，像轮圈的轻量化效果更是明显，除能为簧下负荷的减重加分外，还具有降低因惯性造成不利迴转的重要意义，此原理与更换轻量化飞轮后，就能使引擎的反应更好相同。煞车系统一样是这个道理，所以超跑常见使用碳纤维或铝合金中心盘的碟盘，组合镁合金製超轻量轮圈的设计。

另一方面，新一代车款常是A柱倾斜、顶部为弓形的流线外观，此目的则是降低空气阻力，特别是在高速时可减少动力负荷，所以目前即便是SUV，风阻係数多半已降至0.34以下。附带一提的是，以往大多为内嵌式的轮毂轴承，现在泰半是大型的内嵌式，这也与减低摩擦耗损有关，甚至高性能的四驱、后驱跑车，连中传轴都採用轻量的碳纤维/功夫龙製品，而最近轮胎还流行一种「Energy」的节能胎，读者亦可顺道了解一番。

Energy胎的特色是轻量、摩擦係数较低且寿命长（可使用六万公里以上），同时可容许较高的胎压，故对于省油性有一定程度的贡献。虽然其乘坐起来感觉较硬且抓地力较差，但由于新一代车款很多都标配循迹控制系统，故实际对操控的影响并不大，目前欧洲的国民车几乎全面採用Energy胎，由此就不难想见它的节能效果。笔者要提醒大家的是，想省油轮胎别换太宽、胎压记得充饱！

传动
多档位时代来临

汽车省油关键之一的动力输出，最后是由变速箱转化为实际加速力，因此其所扮演的角色可说相当重要。在最近的变速箱发展中，不论是手自排或自手排都是六档起跳，而且已经出现八档设计，同时七档式样愈来愈普及，所以档位的增加当然也利于性能、油耗表现。

我们先谈到异军突起的自手排，其特点就是手排的构造加入电子系统控制，因此不论省油性与加速感都相当优异，尤其在换档更快、更顺的双离合器出现后，性能上已然达到最高点，故此类变速箱也绝对是未来的趋势。至于手自排的进化其实亦不惶多让，在加入全离合锁定功能之下，动力的损耗相对可降至最低，而小车常见的CVT搭配，由于无换档损失且工作转速低，平顺度与油耗均让人称讚，所以连Hybrid车型同样爱用此设计。

多档位的好处主要是齿比分布可更为绵密、广泛，以七速为例在第三档开始就能进行逐渐加密的设定，使高速状态的推力更顺、更饱满，而且超比甚多的第七档巡航转速不到2000rpm，不论舒适或省油性都非六档所及。再者，其直接退档功能也让再加速更见犀利，同时七档变速箱非常适合搭配小排气量引擎，只要这具引擎的扭力峰值域宽广即可。

事实上柴油车也需要多档位的密齿比设定，此乃其输出特性是转速较低的短程动力带，故六或七档变速箱可让有效速度域延伸。附带说明的是，以往因使用寿命有限或扭力对应较小的CVT变速箱，现在由于捨电磁离合器改为扭力转换器构造，加上传输钢带经过大幅强化，所以使用车型愈来愈广泛，且出力的限制不似以往，就连大扭力的柴油引擎都能与之搭配。

在此之中，双离合器手自排为何多数为湿式构造？原因是这种设计非常耐用，同时具低噪音、接合柔顺等特点并可供大马力引擎使用，主要缺点则是加入润滑系统后变速箱体积会加大许多。最近VW已推出新一代的乾式双离合器手自排，且前进档位还增加至七速，优点为动力传递直接且轻量化，只可惜目前还不能匹配高输出引擎，如果这问题能获得解决的话，未来绝对会大幅提昇传输效率，我们期待这一波革命能尽快到来。

动力
小型高效率为主轴

在汽车节能上扮演主要角色的动力源，儘管最近发展替代能源系统蔚为风潮，诸如油电混合、生质燃料、LPG天然气、燃料电池、氢气内燃机等等，但牵涉到相关的配套措施，未来15～20年内仍为汽、柴油动力的天下，所以各家车厂仍不断在燃油引擎上做改良。

关于燃油引擎在近来的进化上，小型、轻量、高效率是一致的发展方向，就连柴油柴擎都採用铝合金缸体，同时以喷射压力2000bar、燃压200bar的第四代共轨直喷系统为主轴，搭配大小串联的序列式双涡轮后不但扭力惊人，甚至马力都能领先同排气量的汽油动力。

在汽油动力方面，目前的乘用车引擎纷纷针对腰下惯性组件轻量化，以及追加机油喷嘴强化润滑性，藉此降低摩擦耗损来取得节能的优势，并且还广泛採用可变气门正时外加扬程控制的设计。如此不但对提昇马力、维持扭力有益，更重要的是在轻负载状态下可大开节气门直接从进气门吸气，因而能减少吸气阻力和活塞上下运动的效率损失，进一步达成燃烧效益的提高。

再过来以利用排废气压缩进气的涡轮增压，在小排气量引擎上的运用亦日益增多，但这属于提昇扭力与降低油耗的「辅助」设计，因此多半为轻增压设定。其中Turbo还非常适合与缸内直喷做结合，且不会发生冷却不足的问题，而实际上汽油缸内直喷也开始採用Piezo压电式喷油嘴，匹配200bar的高压喷射压力，故不论燃烧、热效率都有很大进，油耗同时比第一代减少10%。

汽油缸内直喷主要以稀薄燃烧特点，第一代系统的缺点是只能在轻负载和低速状态下作动，但第二代在高转速与超过120km/h的高速下，一样能进行14.6的理想空燃比控制。另外，M.Benz前阵子发表的Diesotto引擎，以结合汽油、柴油动力双重特点的可变压缩比为概念，加上涡轮增压、自动点火控制（CAI）与缸内直喷技术后，有极佳的油耗表现与动力输出，相信这会是未来最佳的内燃机节能方案。

最后，购车时引擎的选择非常重要，建议请先想清楚自己的需求与使用路况，如此方能发挥实用效率，就像如果多数是在市区行驶的话，那幺柴油动力便英雄无用武之地，倒不如汽油缸内直喷会有更佳表现，所以多研究型录做功课才是王道！