黄金容积

　　根据两公升直四为最新黄金容积来看，每汽缸0.5升就最完美，但三缸表现如何却是有趣课题“四汽缸曾被认为是四冲程汽车发动机的最低门坎，因为它的动力行程刚好一个接一个”。

　　以两公升直四发动机替换V6汽缸成为趋势，借着涡轮增压和缸内直喷的技术，两公升发动机马力输出范围能涵盖二百到三百匹马力，一部发动机，稍作调校便能适应大中小型汽车，据报导说有德国大学研究的得出，每汽缸0.5L是最理想的容积。我没有仔细追寻消息来源，不过从目前欧美日大车厂发表的新发动机来看，每汽缸0.5L应该是这世代新的黄金容积。

　　我说它是新的黄金容积，因为0.5L这容积由来已久，但却并不是主流，曾几何时甚至被认为是低端的产品。30年前，当涡轮增压还未流行之际，每汽缸0.4L甚至更小才是主流，当年的工程人员计算了进气效率和火焰扩散速度，发现汽缸再大反而会造成效率浪费，再考虑到活塞重量引起的震动，当年四汽缸发动机以1.6L是最为常见，上到两公升，车厂便会考虑用V6或者直六，只有奔驰例外，奔驰对发动机平衡有独门之秘，到2.3L还是采用直四，实属车坛异数。

　　0.5L是如何能成为新的黄金标准？首先要明白今天的0.5L跟已往的0.5L型状是不同的，现时流行的是短直径长行程设计，它颠覆了几十年来为了改善进气效率使用大活瓣而衍生出的大缸径短行程设计，直径小的好处是能让火焰更快扩到汽缸壁，活塞体积细小也能减少震动，短直径长行程也有利减少能量流失从而提高效率。至于涡轮增压解决了进气效率不足的问题这点不多说了，直喷发动机相比传统发动机还有一点优胜之处，就是对喷注和点火有更大的调整弹性，能在低转高负荷时（例如静止起步） 提供更类似柴油发动机的绵韧扭矩，这点对没有动力行程重叠的直四尤其重要。看见今天的愈来愈多长行程设计，笑到最后的可能是本田，因为这是几十年本田来一直坚持的信念。

　　每汽缸0.5L有直四上取得很好的成绩，在不损体面之下成功为中大型汽车发动机减肥，车厂乘势将这黄金容积向下游产品推广，于是出现了1.5L直三发动机，直三发动机并不是新产品，几十年来在日本微型汽车市场担当重要色，但宝马车厂，将直三投放重要车系例如3系、Mini甚至i8之上，其震撼力有如在车坛上投下一个深水炸弹。直三发动机是一道很有兴趣的课题，论体积，它比直四更小，小到可以横置于前轴之上甚至往后再深入一点，对于前驱车而言，这是梦寐以求的中置前驱布局。论震动，它虽然不算是很平衡，但起码比直四要好，发动机两端会有上下摇动，但可以用过平衡改善。至于动力和效率，在0.5L的光环下，总不会令人失望的，三汽缸的真正的难题在于其动力行程间断，四汽缸曾被认为是四冲程汽车发动机的最低门坎，因为它的动力行程刚好一个接一个，但减少了一个汽缸，动力行程便不得不出现间断，间断引至的低转不稳令直三发动机无法登大雅大堂，从前要解决动力间断只有一招，就是采用惯性较大的飞轮，但惯性大的飞轮，意味发动机转速慢上慢落，这种感觉今天恐怕只有周末穿皮褛开哈雷戴维森的大叔们才懂得欣赏。新的直三要求的反而是内部零件轻量化，多得缸内直喷，这些新直三发动机低转扭矩都很好，千多转已能发出最大扭矩了，至于怠速到最大扭矩之间的尴尬范围，手动挡车的司机应能应付，配自动挡的这几百转便交给扭矩转换器来处理好了，如果用在混动汽车上就更加简单，因为起步所需的扭矩可以由电动马达买单。

　　最为难是双离合变速器，它的离合器是刚性接合的，为了避免过度磨擦，起动时离合器接合是以低转速、短时间为原则，这对发动机在低转做成很大的负荷，这点解释了为何进取地采用直三的都是以配扭矩转换器的AT、CVT或混动为主。反观最早用TSI的大众，因为他们主打的传动是DSG，因此它的发动机即使是细小到1.4L甚至1.2L仍然坚持采用直四，不过据悉大众已为高尔夫研制了一部配DSG和1.0L直三发动机，这种勇于向工程难题挑战的精神，实在值得我辈小车迷致敬。

　　龙庆祥 国际汽车工程师学会会员

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