引擎的進化-------------自然進氣引擎終將完全絕跡(缸內直噴引擎的掘起)

   從內燃機發明之後提升效率、增加馬力、降低污染一直是所有引擎研發者共同追求的目標，
然而要達到這樣的要求並非單一因素就可以達成，除了引擎本身以外周邊的科技亦必需同時
進步，譬如煉油技術、引擎控制技術、引擎本體的冶金技術等，在過去純化學與機械的年代
所有的設計都有其極限。

        來到近50年煉油技術的發達在同一顆引擎加入不同等級的燃料產生不同的馬力，接著電
子年代來臨借由電子控制又將引擎效率跟馬力再推上一級，在這個年代也是改裝跟DIY的美
好時期，相信這是很多5、6年級生熱血的土砲改裝年代，到現在仍有自燃進氣的基本派車友
堅持只開自然進氣車 (這個時期的Turbo車其實還不太成熟也有其物理上的限制)。


   終於來到最近10年的電腦時代，電腦的最大好處是可以借由電腦的指令來精準控制機械要
做的事，解開各項過去汽車無論在化學或是機械本身的天然限制，電腦控制讓汽車引擎可以
完成過去做不到的事，也讓Turbo缸內直噴引擎從過去實驗性質產品進化到成為全面主流，為
何這樣說？車友只要了解引擎的運作就完全可以理解。


    引擎的運作原理從單一汽缸的運作來理解分為進氣、壓縮、爆燃、排氣四個步驟，從中分
解比較傳統噴射引擎與缸內直噴電子引擎進而從趨勢上來知道為何自然進氣引擎終將完全絕
跡。


傳統噴射引擎：
 

自然進氣運作原理：
                     噴油嘴將燃油在進氣端噴出汽油與空氣混合產生油氣在活塞向下運動時利用此時
                     燃燒室的真空狀態進氣閥門打開讓燃燒室吸入油氣，活塞運動到底部時進氣閥關
                     閉活塞往上運動壓縮油氣，活塞往上壓縮到點火點時火星塞點燃油氣產生爆炸排
                     氣閥開啟將廢氣排出後關閉，爆炸力將活塞往下推動如此循環就是引擎的運轉。
                   

自然進氣的引擎的限制：
                     從以上可以了解油氣是在燃燒室外混合空氣後再進到燃燒室，然而當活塞向下運
                     動時並無法將燃燒室的容積吸滿，因為引擎運動是非常快的，以2000cc引擎來說
                     ，如果是直四引擎就是有四個氣缸，單缸容積就是500cc，進到燃燒室的油氣往往
                     僅是容積的 3/4或是 4/5而已，為了克服這問題，部份車廠將壓縮比提高，增加壓
                     縮行程，也就是活塞將油氣壓縮到體積更小之後再點火，在自然現象中空氣被壓
                     縮會產生壓縮熱，往往火星塞還沒點火油氣就自燃了造成正時紊亂，這就是所謂
                     的爆震，為了不讓爆震產生也只能用高辛脘值較高的燃油提高燃點溫度來解決，
                     無論如何自然進氣的引擎都有其馬力上的限制，要增加馬力也只有做出更高CC數
                    的引擎。
                   
                 
Turbo 引擎的原理：
                    就自然進氣引擎中了解到引擎的容積固定只能吸進固定體積的油氣，如果我們在
                    容積固定的狀態下將空氣壓縮譬如將1000cc的油氣壓縮灌到500cc容積的燃燒室，
                    除解決了進氣不足外又可將額外的油氣灌入，那原本2000cc的引擎就可以達到
                    4000cc引擎的馬力，這樣的方式雖可以提高馬力但更容易碰到壓所比過高的問題
                   ，所以Turbo 雖可以提高較高馬力卻也有其限制，且馬力輸出不穩定，所以 Turbo
                    通常用低壓縮比引擎來綜合掉Turbo作動產生的高壓縮比而形成所謂的Turbo Lag.
                   (增壓遲滯)。


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電腦缸內直噴引擎：

缸內直噴運作原理：

                  其運作原理完全跟自然進氣引擎一樣，但其差別在於自然進氣引擎是在燃燒室外噴

                  油混合空氣再進到燃燒室，而缸內直噴是在燃燒室噴出油氣，如上面所談到油氣被

                  壓縮肯定有壓縮熱能可能產生爆震這是需要被控制的，但缸內直噴引擎，在活塞向

                  下動作時所吸入的是純空氣而非油氣所以並無爆震問題，也不用太高辛皖值的燃料

                  當活塞向上動作時可以將空氣壓縮到極致，幾乎將活塞推到燃燒室的頂點只要留非

                  常小的空間，這時噴油嘴才使用極高壓噴出油氣同時點燃，這樣的狀態噴出極少的

                  油氣就可以產生很大的爆炸力，這就是為何缸內直噴的引擎可以很省油馬力又大的

                  原因。

電腦Turbo缸內直噴：

                  大家現在都了解Turbo的運作原理了，而缸內直噴再加上Turbo幾乎可以說用極小的

                  引擎CC數就可以產生很大的馬力，這就是為何市面上歐系車很多都推出2000cc引擎

                  卻可以達到300多匹或是400匹馬力的引擎的原因了，且目前的Turbo都是電腦控制

                  可以很精準的控制進氣壓縮量、噴油量、進排氣角度甚至在低速狀態下還可以將氣

                  缸關閉降低馬力，這都由電腦可程式空制，加上搭配變速箱的出力控制，完成非常

                  完美的馬力輸出曲線，所謂的 Turbo Lag 被控制到幾乎不存在了，甚至完全感覺不 

                  到是Turbo 引擎其馬力平順度幾乎與過去的自然進氣引擎相同，但馬力硬生生的多 

                  出數倍馬力而油耗則更省。

     車友們全部理解傳統引擎跟缸內直噴引擎的運作原理之後就可以知道，新世代的渦輪缸內

直噴引擎幾乎達到了降低油耗、減少較大量排放污染、提升大馬力的諸多問題，不能說新世

代引擎就完全沒缺點，但就現實的技術跟經濟面上顯然是全面性的市場發展趨勢了。

雖然目前仍有車友堅持要購買已經數量不多的自然進氣車款，但隨著科技的進步自然進氣

的車目前幾乎要絕跡這已是無法回頭的方向。