三缸引擎大势所趋？要马好又要马少吃草

　　文 许鸿德
　　过去几年的车展上，象徵未来发展方向的电动车始终是镁光灯的焦点，然而在本届巴黎车展上，不难发现电动车不再是厂家宣传重心，传统内燃机引擎成为不折不扣的「新宠」。巧合的是Toyota也于日前宣布，由于对电动车的市场需求出现误判，将放弃之前拟定大规模销售eQ电动车的计画。在此同时，包括BMW与Ford车厂却大举推出「三缸引擎」车型，节能车辆的发展重心是否转向？
　　随着温室效应的威胁日渐上昇，开发国家对于遵守京都议定书、大幅降低二氧化碳排放的压力愈来愈大。汽车是最大的二氧化碳排放源，一个美国居民一年约排放10吨二氧化碳，其中车辆的排放比例超过50%。2008年之后，「电池动力」似乎成为新能源汽车的主流，一时之间许多人有了「明天就是电动车时代」的错觉。从2008年巴黎汽车展开始，为数不少的大型汽车製造商展出新一代电动概念车。包括Nissan、Mitsubishi、Subaru、Smart以及车身製造商Heuliez都带来了令人期待的产品。当时多数媒体认为儘管电动车在几年之内不会成为主流，其支持者都相信它们会最终会成为未来汽车市场的主力。
　　在纯电动车许多性价比尚未有所突破之前，油电混合车显然更符合消费者需求。
　　电动车销售遭遇瓶颈
　　然而不论从基础建设、电池技术、製造成本与使用吸引力而言，当今的电动车都难言成熟。被视为GM集团全新时代的代表：电动车Chevrolet Volt终于在2011年正式交车，但是4万美元的车价、不算大的车身尺寸与相对狭小的车内空间，Volt很难被定位为适合家庭消费者的车型。加以近期美国国家公路安全局正在调查Chevrolet Volt在侧向撞击后可能发生的起火问题，儘管油价居高不下、美国市场的电动车销量仍然不如预期：2011年Chevrolet Volt与Nissan Leaf在美国市场销售量总和低于两万部，市佔率不到0.5%。
　　儘管油价居高不下、美国市场的电动车销量仍然不如预期：2011年Chevrolet Volt与Nissan Leaf在美国市场销售量总和低于两万部，市佔率不到0.5%。
　　Toyota宣布放弃大量销售eQ计画
　　就在电动车销售陷入低迷之际，全球汽车龙头Toyota于2012年9月25日突然宣布由于对汽车电池技术以及市场需求出现了误判，该厂将放弃先前大规模销售eQ小型电动车的计画，这款车内搭载由Panasonic所提供的新型锂离子电池，其平均可行驶的最高时速为125km/h，规划售价为360万日元。Toyota副会长内山田武（Takeshi Uchiyamada）接受访问时表示该厂2010年发表eQ时曾预计该车型的全球年销量将达到数千部，然而两年后的今天却发现，不论是其差强人意的行驶里程还是高昂的成本，电动车的性能均无法满足市场的需求，未来Toyota仅会在美国及日本市场销售大约100部eQ电动车。
　　全球汽车龙头Toyota于2012年9月25日突然宣布判该厂将放弃先前大规模销售eQ小型电动车的计画，未来投入电动车的研发资源也会调整。
　　过去许多人认为Hybrid油电混合车只是纯电动车演进的过渡型产品、消费者接受度不会太高，但如今看来、在纯电动车许多性价比尚未有所突破之前，油电混合车显然更符合消费者需求。而类似Nissan Leaf的纯电动车型由于只搭载锂电池作为动力来源，不但行驶里程有限且价格昂贵，加上安全疑虑、因此一直无法有效引爆市场需求。Toyota车厂对于推出电动车持迟疑态度，正是目前众车厂面对电动车未来前景的缩影。于2012年的巴黎车展，我们不难发现电动车不再是各品牌争相发表的产品，随着欧洲市场的汽车销售下滑，主流厂商高谈电动车未来趋势的热情也随之锐减，更多提及的是如何将传统内燃式引擎的燃油效率发挥到极致？
　　「三缸引擎」成为未来趋势
　　超过100美元/桶的燃料价格颠覆了汽车产业，引擎小型化的需求刻不容缓。全球车厂虽然投入大量资源在新能源动力系统，但同时也同意内燃式引擎在未来20年都不会消失。在涡轮增压与整合进气系统的持续进步下，当今1.4～1.6升的小排量涡轮引擎可提供过去1.8升引擎不相上下的动力，但能源使用效率却更高，汽车引擎「迷你化」的大方向势不可改。「引擎排气量缩小」已成为当前汽车产业发展趋势，在引擎工程师的努力下，更高燃油效率的引擎更轻更小、这给汽车造型设计及燃油经济性提供了进步空间，另一个好处是有了更轻的引擎，煞车和悬吊系统的负担也比以往减轻，这可进一步降低车身重量。这种演进趋势已在汽车产业内清楚呈现：VW集团的1.4升TSI机械增压─涡轮增压汽油引擎已经取代了过去排气量2.0升的动力系统。
　　Toyota车厂对汽车电池技术以及市场需求出现了误判，但仍投入电动车的车辆竞技活动。
　　并不只有VW与Honda车厂押注在小型化引擎身上，2007年9月的法兰克福国际车展中，全球最大的引擎零件製造商Mahle集团向大众展示了1.2升排气量、出力可达到200匹马力（注：搭配涡轮增压器之后，自然进气输出也可达160匹）以上的三缸汽油/柴油引擎系列，打破了过去被普遍认为「1升排气量输出100匹马力」的引擎动力上限经验法则！Mahle集团表示此系列引擎可能在2010年后正式量产，M.Benz车厂也曾评估将之搭载于C-Class轿车内的可行性？ 在推动三缸引擎普及化的过程中，Ford与BMW集团目前居于领先位置！Ford车厂早在今年3月就已在欧洲市场推出搭载三缸引擎的Ford Focus车型，截至目前三缸引擎版本的Focus车型佔全车系总销量的13%，而当9月全球油价快速上涨时、三缸车型的销售比例更提高到30%。巴黎车展上Ford车厂发表了全新世代Ford Mondeo车型，其轿车版和旅行版除了可以选择全新HEV技术混合动力系统之外，还首次出现一款搭载1.0T EcoBoost涡轮增压引擎的车型。
　　Ford车厂官方已经证实计画在2015年时以这具全新的1.0T EcoBoost涡轮增压引擎全面取代旗下现有的1.6升排量四缸自然进气引擎。目前已经确定有望在 国产的小型SUV车型Ecosport与Fiesta车型将是率先换装的两款车型，此具引擎最大输出动力调校为两个版本：分别为74kW（100匹马力）和92kW（123匹马力）。而「高性能」调校版本：最大输出动力为133kW（178匹马力）的1.0T EcoBoost涡轮增压引擎版本将搭载于Ford Focus ST车型之内，其动力甚至超过了VW集团自豪的1.8T涡轮增压引擎（最大输出动力118kW）。除了Ford车厂之外，BMW集团也在巴黎车展发表了1.5升排量三缸涡轮增压引擎，此款全新动力心脏将逐步搭载出现在BMW 1系列、3系列以及明年即将发表的全新世代Mini车型内。这具3缸引擎拥有Valvetronic电子气门技术、涡轮增压系统以及缸内直喷技术，其压缩比超越系出同门的N20和N55引擎（达到11：1），作为一具涡轮增压发动机，如此高的压缩比已经超越很多自然进气引擎，由此可见BMW工程师已经能够有效控制好引擎爆震的问题。根据不同的调校，这具3缸引擎的最大动力输出在89kW至149kW（120至200匹马力）之间，最大扭矩输出範围在178Nm至268Nm之间，其动力也超过了VW集团的2.0T涡轮增压引擎、同时在燃油经济性上比N20引擎提昇15%。
　　目前已经确定有望在 国产的小型SUV车型Ecosport与Fiesta车型将是率先换装三缸引擎的两款车型。
　　能否能被主流市场接受还是未知数
　　三缸引擎已经在汽车产业行之有年，但过去多数用于入门车型，鲜少出现在主流车型甚至高级车市场。「换用三缸引擎」是BMW车厂在传统引擎技术上想出的最佳节油方式，但此项新思维能否能被主流市场接受还是未知数？因为想改变一般大众「引擎汽缸数愈多愈好」的既有观念并不是件容易的事。採用三缸引擎的尝试在高级汽车品牌内相当少数，BMW车厂为此承担了不小的风险。为了能够有效规避风险，BMW车厂选择使用「模组化方式」以降低研发及生产成本。BMW引擎模组化的基础就是无论引擎排量的大小为何，都保持每一个汽缸的容积为0.5升，通过增加或减少汽缸数量来达到引擎产品多样化，这种做法可以大大提高生产效率并且有效节约成本。以厂内代号为N20的直列4缸涡轮增压引擎以及代号为N55的直列6缸涡轮增压引擎为例，前述两者除了排气量不同、其余设计基本一致。全新的3缸涡轮增压引擎正是BMW引擎模组科技的最新产物，我们可将这具全新3缸引擎想像为去掉一个汽缸的N20引擎或者分割成两半的N55引擎。这样就算高级车市场的消费者不能接受三缸引擎，BMW车厂也可立刻转向生产其他更受欢迎的多汽缸引擎，在不确定的未来保持游刃有余的迴旋空间。
　　汽车产业人士对于三缸引擎未来发展的看法
　　市场上不同的声音
　　三缸引擎能否受到主流市场消费者接受？
　　三缸引擎技术很早就在小型车上使用，在包括Daimler Smart以及Toyota、PSA集团的小型车上都曾搭载三缸引擎。但是BMW车厂的情况却颇为不同，搭载三缸引擎的高级车也许并不比电动跑车更容易让消费者慷慨解囊。
　　对三缸引擎的正面评价
　　汽车产业顾问公司HIS的分析师Tim Urquhart认为Ford车厂全力换用1.0T EcoBoost涡轮增压引擎的举动非常大胆：「大型车厂正在不断地投入资金，以力争延长传统引擎的生命週期、并从中取得丰厚的回报。」
　　对三缸引擎的负面评价
　　环球洞察（Global Insight）顾问公司高级科技分析师Andrew Close则认为消费者的态度是未来「迷你引擎」能被接受与否的关键：「Mahle认为可在M.Benz C-Class车系使用该具引擎，但其顾客群是否接受尚难判断，特别是此系列引擎只有三个汽缸的前提下。」
　　Ford车厂官方已经证实计画在2015年时以这具全新的1.0T EcoBoost涡轮增压引擎全面取代旗下现有的1.6升排量四缸自然进气引擎。
　　除了Ford车厂之外，BMW集团也在巴黎车展发表了1.5升排量三缸涡轮增压引擎，此款全新动力心脏将逐步搭载出现在BMW 1系列、3系列以及明年即将发表的全新世代Mini车型内。