根據外媒 Motortrend 報導,Ford 開啟了一個為期三年、預算達到一千萬美元的計劃。與現行 3.5 升 V6 EcoBoost 相比,目標將其效率提升 23%,同時減重 15%。而其中的關鍵,就是讓預燃燒室技術,以全新方式重回柴油引擎。
據了解,這次的計畫由 Ford 的能源部門推動,同時與能源顧問公司 FEV、橡樹嶺國家實驗室 (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) 共同合作開發。與同樣 Maserati 導入了預燃燒室技術的 Nettuno 「海王星」引擎強調性能表現的規劃不同;Ford 將會把重點放在減輕爆震、稀薄化燃燒、散熱管理、降低摩擦力等方面,由此進一步降低油耗並減輕重量。
新技術導入,間接噴射重出江湖?
預燃燒室系統屬於間接噴射,其實就是在主燃燒室上方,加入一個預燃燒室。依據預燃室是否有噴油嘴,又可再細分為主動式、以及被動式預燃系統。主動式預燃就是在燃燒行程前期,噴油嘴將燃油噴入預燃室中產生局部燃燒,因而產生高溫高壓氣體。隨此壓力,剩餘之燃油經噴油嘴之油孔噴出並進入主燃燒室中,然後與渦動的空氣混合來完全燃燒。
其實在柴油引擎上採用預燃燒室系統並不稀奇,在現今柴油引擎常見的共軌噴射等直接噴射系統出現之前,傳統柴油引擎就是採用間接噴射系統,但是由於熱效率不佳以及油耗較高,才逐漸被直接噴射所取代。這次 Ford 所端出的新技術,也相當令人期待是否柴油版的間接噴射系統將要重出江湖。
主動式預燃系統+缸內直噴,提升引擎效率
據了解,與 Nettuno 「海王星」引擎的被動式預燃不同;這次 Ford 打算採用更新的主動式預燃系統,就是在預燃室加入兩個噴嘴,分別為燃油噴嘴、高壓空氣噴嘴,以及一個預燃室火星塞,再經由適當大小的孔道連接主燃燒室;至於主燃燒室再配有主燃室噴油嘴以及主燃室火星塞,形成間接噴射+直接噴射的雙噴射系統。
這樣的優點在於能夠點燃更稀薄的空燃混合,更晚的點火時間,並且進一步帶來更佳的引擎效率以及更低的氮氧化合物 (NOx) 排放。
雖然目前仍然未有確切資料顯示最終的引擎形式以及首搭車款,不過外媒已經開始猜測將會是排氣量未知的直列 6 缸搭配雙渦輪的設定,並且有可能搭載於下一代的 F-150。後續若有此引擎的更新消息,U-CAR 也會持續追蹤。
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