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渦輪檸檬哥《Subaru Levorg 1.8T》年底上市《水平對臥引擎》就是難搞(三)最終回!

渦輪檸檬哥《Subaru Levorg 1.8T》年底上市《水平對臥引擎》就是難搞(三)最終回!

▲相信許多車主並不瞭解水平對臥引擎與對稱式AWD設計,只因為「帥」就把檸檬哥帶回家去,但上路後意外發現此車之加速與操控竟是如此凌厲,才驚覺到Subaru對於科技的堅持原來是如此地自信!

首先很快帶過2021年Subaru新車款上市期程:

《Outback 2.5 Eyesight》頂規單一車款4月16日即將在台灣發表

要你好看的《XV GT Edition》預計6月發表

最夯 全新直噴渦輪動力Levorg 1.8T《檸檬哥》年底在台上市

Subaru Levorg 1.8T 規格表 / 車身尺碼 4755×1795×1500mm / 軸距 2670mm / 最短迴轉半徑 5.5m / 底盤最小離地高 145mm / 重量 1580kg / 動力 1.8升直噴渦輪水平對臥四缸引擎+CVT+AWD / 馬力 177hp@5200~5600rpm / 扭力 30.6kgm@1600~3600rpm / 懸吊 前麥佛遜+後雙A臂 (以上為日本右駕車款規格)

接著整理水平對臥引擎的優點:

◎低重心利於操控性能發揮

◎優異的運轉平衡性與精緻度

◎僅有縱置架構使得運轉震動更輕微

◎排氣聲浪寧靜舒適完勝直四引擎

以下是水平對臥引擎的先天限制

◎引擎太寬不利空間設計、懸吊應用、組裝與維修

◎引擎複雜不利研發生產、成本控管、重量與體積控制

◎研發與量產曠日廢時、需要龐大的技術與資金、有賴「富爸爸」在背後支持

◎維修不易、嚴苛挑戰後勤服務能量、難以大規模快速拓展與行銷

本回重點 加裝渦輪系統成本較高、配重調不好、不利於性能與油耗

本回重點 搭配對稱式全時四輪驅動系統不利前後配重與外觀設計(非缺點、純探討、看未來)

水平對臥引擎 優點 4/16發表《Subaru Outback》AWD+大空間+《水平對臥引擎》優點分析

水平對臥引擎 缺點一 《Subaru Levorg》渦輪檸檬哥年底登台|談談《水平對臥引擎》哪裡難搞?(一)

水平對臥引擎 缺點二 渦輪檸檬哥《Subaru Levorg 1.8T》年底登台《水平對臥引擎》為何難搞(二)

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渦輪檸檬哥《Subaru Levorg 1.8T》年底上市《水平對臥引擎》就是難搞(三)最終回!

▲Subaru水平對臥引擎只能將渦輪增壓器放在前端,可以偏左或偏右就是不能擺中央!因日本是右駕的緣故所以選擇在車身的左方(非圖中的左方),可惜並沒有因為左駕車款而將渦輪位置改成右方…窘了…

渦輪檸檬哥《Subaru Levorg 1.8T》年底上市《水平對臥引擎》就是難搞(三)最終回!

▲水平對臥引擎+對稱式AWD=車頭重心偏高,這不是缺點,而是愛屋及烏,換成其它引擎更慘!然而此設計因引擎完全落在前軸前方,所以不利前後配重平衡性,相信看到此圖不難理解。

渦輪檸檬哥《Subaru Levorg 1.8T》年底上市《水平對臥引擎》就是難搞(三)最終回!

▲此圖清楚解釋前橫置引擎、前中置+縱置引擎的全時四輪驅動結構設計,只有水平對臥引擎適合對稱式AWD,其它AWD都無法達到前後對稱的要求,甚至連左右都不對稱。

水平對臥引擎+渦輪增壓系統 的難題

如果是直三、直四、直五、直六引擎,加裝渦輪系統相對容易,因為所有汽缸的排氣端位於一條線上,進、排氣通道設計難度不高,而且很容易在單渦輪、雙渦輪、單渦輪雙渦流等多重方案做變化,加上目前最新的設計趨勢~將排氣頭段整合在汽缸頭內,減少零件數量,降低重量和體積,維修也很容易,並能增進生產速度,同時還能將廢氣的熱能與壓力損失降至最低,渦輪遲滯現象更輕微,一舉數得。

如果是V6引擎,很好!直接用雙渦輪設計準沒錯,性能嚇嚇叫、渦輪遲滯幾乎感覺不到,如果嫌V6雙渦輪引擎體積太寬,沒關係,有60度小夾角的V6雙渦輪引擎科技,也有將渦輪夾藏在V6引擎中央的「反向排氣」三明治設計,都能讓FR或4WD車款順利應用性能指標性的前雙A臂懸吊。至於V8引擎雙渦輪引擎和上述情況一致,但多了「雙渦輪+雙渦流」高端技術應用,中低轉速扭力更威,當然,價格也很威!

但是「水平對臥四缸引擎」要加上渦輪增壓器,真的是超尷尬的問題!首先不適合採用雙渦輪設計,因為用雙缸推動一顆渦輪會有明顯的增壓遲滯,最大增壓值也不容易打上去,成本、體積、重量、性能、油耗…通通都有疑慮。至於雙渦流其實也不可行,因為此引擎的排氣端位於左右二側,排氣管線過長、過於複雜,會有嚴重的廢氣熱能與壓力損耗,徒增成本且徒勞無功。

目前唯一辦法就是就是使用單渦輪增壓器,Porsche是如此、Subaru也沒有例外,但是對Subaru來說,增壓器只能放在引擎前方、偏左或是偏右的空檔位置,不但不利於前後配重,也不利於左右均衡,簡單說就是略微破壞水平對臥引擎原本優異的左右平衡與低重心等特質。

因為日本是右駕國家,車身右方有駕駛者、有操控介面所以右半邊重量偏高,因此渦輪增壓器放在引擎的左邊是相當合理的事,當然是為了平衡。但尷尬的是~台灣是左駕!Subaru有針對左駕車型將調整渦輪增壓器的位置嗎?當然沒有!於是乎「左彎極限比右彎更高」成為台灣速霸陸玩家山道與賽道攻略必備常識與必修課程,尤其是高速彎道。

找一位體重稍重的乘客進行左右配重平衡也是一種方式,所以在台駕馭Subaru呸山路時,請不要找太瘦的副駕駛!女友或老婆嘴饞多吃2碗也沒關係!

為何不能將渦輪增壓器放在水平對臥引擎的後方?因為會卡到傳動軸與變速箱,由左至右完全沒有可塞的地方!為何不能將渦輪增壓器放在水平對臥引擎的前方中央?因為有皮帶驅動系統卡在這個地方,再塞一個渦輪增壓器,前後平衡變得更尷尬。

此外「直噴渦輪水平對臥四缸引擎」註定無法縮短排氣頭段的長度,以及進氣通道的長度,增壓遲滯相對明顯,連帶影響性能、油耗、重量表現,對於專營跑車與豪華車款的Porsche來說不是大問題,但是對於國民車款Subaru而言就是「硬傷」了!這也是Subaru直噴渦輪動力上市推遲的原因之一,畢竟水平對臥四缸引擎較適用自然進氣架構,Subaru原本想藉由Hybrid系統解決扭力、油耗、性能等多重難題,沒想到Hybrid研發成效未如預期(原因請參考Hybrid科技單元相關報導),趕緊回過頭來研發直噴渦輪引擎以免繼續蹉跎光陰。

如果Levorg 1.8T提前一年問世與佈局,相信對Subaru全球銷售將有舉足輕重的影響力。

今日的Subaru等同加入Toyota陣營,未來「水平對臥引擎+Hybrid」性能與油耗可望大幅躍進。

渦輪檸檬哥《Subaru Levorg 1.8T》年底上市《水平對臥引擎》就是難搞(三)最終回!

▲因為引擎位置完全落在前軸的前方,因此Subaru旗下車款沒有辦法有效縮減前懸身的長度,但Subaru憑藉其它造型設計,如銳利的線條、豐富的層次,讓Levorg充滿運動氣勢。

渦輪檸檬哥《Subaru Levorg 1.8T》年底上市《水平對臥引擎》就是難搞(三)最終回!

▲某方面來說,Subaru已經竭力將引擎重心後移,請注意前傳動軸略微朝向前端的角度,沒錯,原廠已經盡力了!事實上水平對臥引擎沒有那麼寬,還是可以放在前軸正上方,採用前中置設計沒有問題,目前的架構完全是遷就對稱式AWD的關係。

水平對臥引擎+對稱式AWD 的難題

所謂的「對稱式」全時四驅系統,意指四輪的四根傳動軸長度一致、角度一致、阻抗與慣性也一致,這是四驅的最高境界,代表低能量耗損、高傳動效率、最佳機械式扭力分配性,正是4WD領域「性能+油耗」最高指標。Subaru之前號稱全車四根傳動軸尺寸一致可以互換,不只輪胎可以對調,連傳動軸也一樣!今日因空間設計使然、機械佈局規劃,就沒有再提這件事,但四根傳動軸的長度和角地依然非常相近。

至於「對稱式全時四輪驅動系統」目前也是「唯一搭配縱置水平對臥引擎」,二者就是絕配!如果配上縱置直四、V6、V8引擎,車頭會太長與太重,加上重心不夠低,將嚴重失去平衡。一輛車的操控性能最終還是比拼「整體均衡」,對稱式AWD並非萬靈丹切莫強吞,因此目前也只有Subaru一家車廠大力推銷對稱式AWD之精神。

Subaru之前為何能在WRC戰場上叱吒風雲,與水平對臥引擎、對稱式AWD系統有很大的關係,直到電子式4WD系統崛起並大幅躍進,對稱式AWD系統才漸漸失去優勢。

但Subaru之設計並沒有那麼完美,為了對稱式AWD設計,原廠做出不得已的犧牲,包括引擎位置完全落在前軸的前方,前懸身偏長不利於外觀美學設計(當代車輛都朝向短前懸身動感造型),亦會影響前後配重平衡,因此Subaru不適合發展短軸距車款,車頭偏重的問題會更重。相反地Subaru適合發展掀背車、旅行車、CUV、SUV,更利於前後配重平衡,不適合發展中小型房車,因此Subaru目前的車型發展方向為何是如此,並非完全針對市場導向、還包含科技導向。

此外,為了屈就前傳動軸的機械結構,水平對臥引擎的重心也略微提高。沒錯,某方面來說,Subaru的引擎重心還可以再降低,操控性可望再提升,直逼超級跑車的水準!這並非空穴來風或是癡人說夢話,因為Subaru BRZ / Toyota 86證明了水平對臥引擎的真實威力,除了性能!畢竟2.0升自然進氣四缸引擎再強悍,還是敵不過渦輪增壓或是六缸動力。

接著談談水平對臥引擎未來發展的數種可能性,當然BRZ就是一種,此車取消AWD系統改為純後輪驅動之後,操控性能再次脫胎換骨,因為引擎位置得以向後移動「非常多」,讓前後配重達53:47的優異境界,加上引擎位置降低約10公分,車身重心高度僅有46公分,比許多超級跑車更低,也比一般房車低10公分以上!操控能不好嗎?只可惜BRZ或86不適合塞渦輪增壓器破壞前後與左右的重量平衡,但是當代跑車沒個300hp怎麼能叫「跑車」?畢竟售價159萬元的Infiniti Q50 300GT都有三百匹!只可惜,下一代的2.4升自然進氣水平對臥四缸引擎,應該是無望達到300hp這樣的境界,看樣子BRZ與86只能朝向輕量化邁進。

馬力非無解的難題,比如說換上水平對臥六缸引擎,或者是採用機械增壓設計,但是針對一輛非銷售主力、非賺錢工具的入門小跑車如此大費周章…Subaru不可能、Toyota雖有本事讓夢想成真,但是為了損益平衡,終究還是萬萬行不得!好吧,這段可以省略…

那麼水平對臥引擎的未來為何?渦輪增壓或機械增壓其實都不算是真正的未來,發展Hybrid與PHEV才能生存與賺錢。此外,和單純的後輪驅動架構相比較,對稱式AWD仍有高重量與高慣性的缺點,SUV或CUV或許可以堅持這一點,但不排除以類似BRZ的後輪驅動架構去發展Hybrid,不但重量輕、傳動阻力低,生產成本也能大幅降低,亦能應用在高端豪華房車身上。

畢竟水平對臥四缸引擎的運轉精緻度和寧靜表現媲美直六引擎,而新一代S-Class正是採用特殊的直六電動渦輪引擎,此引擎也將做出更廣泛的運用,此外Mazda也在發展直六引擎,因此「Boxer」會不會成為Lexus對抗德、日汽車科技高端勢力的秘密武器?目前雙方才剛開始談深度合作,目前仍未有譜,但不失為一條可行之路,畢竟目前Toyota的直六引擎,主要是倚靠BMW的奧援,似乎沒有另外開發的可能性。但直六引擎有這麼重要嗎?這個問題之後再來討論。

渦輪檸檬哥《Subaru Levorg 1.8T》年底上市《水平對臥引擎》就是難搞(三)最終回!

▲這是BRZ / 86的佈局,引擎重心後移、下移,達到更優異的操控境界,但必須捨棄AWD,這樣的架構,其實可以發展成Hybrid,成本較低、重量較輕,還可以降低傳動阻力,達到更好的省油與加速性,搭配前軸輪內馬達,其實還是可以實現4WD的可能性。

渦輪檸檬哥《Subaru Levorg 1.8T》年底上市《水平對臥引擎》就是難搞(三)最終回!

▲因乾式油底殼的關係,LFA的車身重心高度為445mm,Ferrari的中置引擎跑車可達450mm,Porsche 718為482mm,GT-R為495mm,WRX STi為534mm,但BRZ / 86沒有乾式油底殼,就能達到460mm!

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GT-R可說是Nissan的神祖牌,說到它通常不會想到M-Bnez的GTR,也不會聯想到機車,而是日產東瀛戰神。圖片為一位從Nissan Design America結業的實習生作品,親自設計的Nissan GT-R(X) 2050

據日本《bestcarweb》報導指出,Nissan預計在2022年底推出搭載48V輕度油電混合動力車款的GT-R(R35),以固有的3.8升雙渦輪V6引擎為基礎,增加一具48V,馬力輸出功率27匹的ISG電動馬達,組成一套輕度油電混合動力系統。該車型將作為R35車系的告別作,預計在2024年停產,結束長達17年的產品生命週期。此外,還將推出馬力高達710匹的特仕車款,全球限量20輛。

GT-R R35生命週期至今已經14年,目前仍未傳出大改款消息,都是以特仕車方式增加市場新鮮度,圖片為2019年推出的GT-R50 by Italdesign特仕車,全球限量50輛。

這是Nissan為了滿足企業平均燃油經濟性(corporate average fuel economy, cafe)所做出的決定,嚴苛的排放法規讓Nissan不得不讓步,先前就曾宣布預計在2030年起停售所有純燃油車款,GT-R也將換上48V輕度混合動力系統,該車發表後將取代現行燃油車款,並預計在2024年停產,R35正式下台一鞠躬。

在2019年紐約車展上,Nissan為了慶祝GT-R 50周年所推出的GT-R 50th Anniversary Edition特仕車。

R35在2007年發表時,在紐北賽道締造出單圈7分29秒的紀錄,屌打Porsche 911 Turbo(997世代),如今對手已經推出了991與992兩世代車款,讓R35顯得有些老態且吃力了。相信這也是Nissan想替它推出高性能車款的原因,據悉,該車馬力上探710匹,扭力來到了79.5公斤米,想要對抗992世代的Porsche 911應該是沒問題。

不過這些消息目前尚未得到官方認證,Nissan GT-R在北美市場上銷量疲乏,去年只賣出了304輛,Nissan 2020年北美市場的總銷量下滑了33%。這是很現實的問題,Nissan真的願意為一輛在市場上非主流、將要停產,且產品週期已經14年的的Nissan GT-R打造輕油電混合動力系統嗎?

 圖片來源:Nissan

Tags: NissanNissan GT-RGT-R Nismo日本車系

Toyota社長豐田章男希望新世代GR86與Subaru BRZ做出區隔,但他們原本就設定為雙生車,要如何改才能各有千秋呢?圖為第二代Subaru BRZ

Toyota GR86到底哪時候發表呢?雙生車新世代Subaru BRZ都已經來到台灣了!怎麼GR86就難產了?原先預定在去(2020)年東京車展發表,但後來卻因武漢肺炎取消。最近日本媒體報導指出,Toyota社長豐田章男下令新世代GR86必須跟雙生車Subaru BRZ做出差異,所以上市時間可能會延後到2022年。台灣方面,原本和泰預計今年第四季發表GR86的計畫可能因此延後,而雙生車新世代Subaru BRZ預計在今年第三季發表。

若日本原廠延後上市時間,和泰原本打算今年第四季推出GR86的規劃恐怕無法如期。

與現行車款一樣,BR86與BRZ仍是由Toyota與Subaru這兩日本車商共同研發,他們將在日本群馬的總廠生產。BRZ將於今年春天開始生產,而豐田GR86的發布可能因為豐田章男的一句話而延後到2022年3月發表。既然是共同開發,那引擎跟底盤想必是共享,先前曾傳出兩車將共享Toyota TNGA底盤的消息,但目前第二代BRZ已經發表,採用的是Subaru自家的《Subaru Global Platform》全球模組化底盤平台,GR86會不會因豐田章男下令而換上TNGA底盤呢?

先前外流的GR86前保桿設計圖,明顯與BRZ不同。

Toyota入股Subaru後,社長豐田章男講的話就更有份量了,他希望GR86與BRZ做出區別,到底要怎麼處理才好呢?就先前外流的GR86設計圖來看,兩車在外觀上確實不一樣,但最關鍵的引擎是共享的,都採用源自Subaru的2.4升水平對臥自然進氣引擎(FA24)。先前曾傳出GR86將不採用渦輪增壓,會不會因為社長的一句話而掛上渦輪呢?

原本計畫新世代BRZ與GR86將共享2.4 DIT FA24水平對臥自然進氣引擎,會不會因為社長下令要兩車做出區別而在引擎上做出哪些調整呢?

若在不換TNGA底盤與引擎的前提下,研發團隊之後可能重新調校引擎輸出,調整變速箱齒比與懸吊系統,讓GR86盡可能地擺脫BRZ的影子。這兩款定位相同的雙生車,要如何做出各有千秋的區別呢?就讓我們拭目以待吧!

圖片來源:Subaru、Toyota

Tags: ToyotaSubaruBRZ日本車系86 / BRZ RaceGR86