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標 題: BMW渦輪新境界
發信站: 交大資科_BBS (Wed, 25 Oct 2006 03:58:50 +0800 (CST))
http://www.bmw.com.tw/magazine/image/2006_no2_2/index.htm
頂尖的全新直列六缸引擎：
搭載HPI高精密噴射科技的雙渦輪增壓引擎，
將以高效率的油耗表現，
直追八缸引擎的強悍動力。
引擎設計師運用渦輪增壓系統提升引擎表現已有百年的歷史，然而，卻是BMW的工程們率先
發明可利用廢氣推動渦輪機，並將經過壓縮的空氣注入量產引擎汽缸的科技。回溯至1970年
代中期，當時擁有170匹充沛馬力的BMW 2002渦輪引擎即讓許多駕駛驚豔萬分；到了1983
年，BMW布萊伯漢(Brabham)車隊更以渦輪增壓引擎勇奪一級方程式大賽的世界冠軍。如今，
渦輪增壓科技雖然已是柴油引擎作動的標準配備，但自1986年起，BMW便因以下兩項理由而
在汽油引擎中停止使用這項技術：第一，不論當時或現在，渦輪增壓引擎都被認為是不符合
生態環保的設計；第二，這類引擎設計中常見的渦輪遲滯，與BMW靈敏強勁的引擎動力本質
並不相符。
現今，由於一項創新科技，使BMW的工程師們得以在不影響優異動力的前提下，解決前述的
兩項難題，因而成為世人矚目的焦點。全新的HPI高精密噴射系統(High Precision
Injection system)能夠充份運用每一滴燃油的能量，與渦輪增壓器完美地合作，進而演繹
出一具前所未見的直列六缸雙渦輪增壓引擎。此具引擎在轉速1,300轉至5,000轉之間，即可
輸出306匹德制峰值馬力（225千瓦）以及400牛頓米的扭力，這樣的動力輸出表現不僅超出
一具3.0升六缸引擎15%之多，峰值扭力更較其高了30%。
BMW以強悍動力著稱的3.0升自然進氣引擎，在多項創新科技的協助之下，已是同級車款中的
佼佼者；然而此具全新引擎的表現猶勝一籌，除了保留原本直列六缸引擎的平順動力輸出與
超高轉速特性，其高扭力的輸出更直追八缸引擎。同時，它的油耗表現也相當亮眼，相較傳
統的渦輪增壓引擎，全新引擎每行駛100公里可節省約一公升的油耗，且在此條件下能夠輕
鬆地輸出接近八缸引擎的強勁動力。
此具引擎之所以能夠達至如此優異的效能表現，其關鍵即在於創新的噴射供油系統，這套系
統將四個汽門活塞所圍繞的噴油嘴放置於燃燒室中央，直接進行供油。相較於傳統燃料噴射
方式，這樣的設計多了幾項優點，專案經理安德魯．威爾特(Andreas Welter)解釋道：「藉
由在燃燒室中直噴的方式，引擎的反應將會更加迅速，而且也可精準地依據狀況噴注出三種
不同份量的燃油」。此外，創新壓電式噴嘴（利用壓電晶體元件來快速改變電位的裝置），
可在由火星塞所圍繞的燃燒室之中央製造分布均勻的圓錐狀霧化油氣，因而能夠以最佳比例
的混合空氣進行高效率燃燒，這同時也說明了為何直噴引擎擁有較高的效能，以及得以在更
高的引擎轉速區間獲致更大的扭力表現。
渦輪增壓引擎的油耗之所以較不符合經濟效益，是因為設計工程師無法在此類引擎的燃燒室
中獲取較高的油氣混合壓縮比例。與一般同樣大小的非渦輪增壓汽油引擎相比，渦輪增壓器
所產生的高壓會吸引較多的空氣進入燃燒室，而活塞劇烈的作動所形成的空氣壓力將造成燃
燒室內的溫度急劇上升。一旦熱氣與噴射燃油混合時很可能產生無法控制的同步點燃，進而
損害引擎，特別是汽門與活塞部分。因此，不具備直噴科技的渦輪引擎通常只能製造較低的
油氣壓縮比例，且無可避免的副作用便是在燃油效率與油耗效益的表現上皆不甚理想。 然
而具備高精密噴射系統的全新BMW引擎可在更高的壓縮比下，達到傳統渦輪引擎無法企及的
油耗表現，這項傑出的成就完全繫於BMW獨特的燃油直噴科技。BMW的工程師們發現直噴的方
式可有效地冷卻燃燒室的溫度，因為液態燃油在蒸發成氣態時將會吸收燃燒室中的熱能。
這個效應在後續的油氣燃燒過程中同樣也能夠降低廢氣的溫度，對於一般高性能渦輪增壓引
擎來說，這點特別重要，因為高達攝氏1,000度的廢氣溫度足以使高速運轉下脆弱的渦輪葉
片變形，導致昂貴的傷害損失。然而，BMW的工程師在全新引擎中採用經過太空測試、可耐
高熱達攝氏1,050度的特製鋼質渦輪，巧妙地避免了以上的問題。若無此創新科技，設計師
就必須增加燃油量以降低廢氣溫度，而BMW的工程師們利用燃油直噴科技與特殊鋼質渦輪，
再次克服了這一項長久存在的難關。
工程師們在改善引擎反應方面同樣也投入許多時間與精力，這是因為大部份的渦輪引擎回壓
較慢所容易發生的渦輪遲滯，與BMW引以為傲的敏捷引擎反應相當格格不入。因此，工程師
在進氣歧管上採用了兩具可快速增壓的低慣性渦輪增壓器，以建構全新的雙渦輪引擎。三具
緊鄰而置的汽缸所產生的廢氣被導入一具渦輪機中，並迅速地將高達1.6巴氣壓的廢氣壓縮
至六個進氣風口，即使是少量的廢氣流也能夠藉由小型渦輪增壓器快速地產生澎湃的動
能。
在這方面，燃油直噴科技再次扮演了重要的角色，因為當駕駛踩踏油門時，燃油並不經由傳
統的進氣歧管而是直接噴注至燃燒室當中。這項技術能夠使引擎提早一步進入燃燒過程，並
使廢氣更快速地進入渦輪機，進而避免遲滯現象發生，一如自然進氣引擎般，滿足駕駛對於
即時動力輸出的要求與平穩順暢的操控渴望。原本就很強勁的自然進氣引擎，藉由燃油直噴
科技與高轉速區間的雙渦輪增壓設計，便能夠爆發高達306匹的德制峰值馬力與400牛頓米的
峰值扭力。
這具引擎優異的整體表現，連職業級賽車手都為之瘋狂，全新BMW 335i Coupe將是搭載此項
科技的首部車款，以BMW直列六缸引擎的勁道與敏銳媲美八缸引擎的超大排氣量。
相較於1970年代以顯目的turbo車型銘牌與車體線條，引發極端注目的BMW 2002渦輪增壓車
型，這款全新BMW 335i Coupe則顯得內斂優雅；其位於車尾保桿兩側的單排氣管、車頭進氣
口造型以及鍍鉻車窗飾邊，皆呈現出獨樹一幟的視覺風貌。
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