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卡爾斯貝洞窟 (Carlsbad Caverns National Park)

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瓦哈拉的塗鴉簿  關於Turbo  (Mar 19, 12)
增加汽車引擎的出力有兩種方法:增加排氣量,或是增加氣缸內壓力。第一種方法最直接,但通常增高製造成本,增加汽車重量,同時增加耗油量。從數字上看馬力扭力的增加很好看,但未必真能大幅增加汽車的加速性能。第二種方法是在引擎進氣的過程中用增加氣壓的方法增加進入氣缸的空氣,在點火的階段因為增加了空氣的量,能產生更大的爆炸力,得到更大的出力。

增壓又有兩種不同方式:機械增壓(supercharger)與渦輪增壓(turbocharger, turbo)。前者是利用引擎轉動產生的一部分動力來驅動機械裝置增加進氣量,或是利用電力驅動機械裝置增加進氣。而turbo用的是引擎排出的廢氣,帶動渦輪葉片,再利用它把外界空氣導入增壓。兩者增壓的原理相同,但主要差別是機械增壓需要耗損掉一小部分的引擎出力,而turbo是廢物利用,幾乎是無本生意,增加的引擎出力幾乎算是淨賺。其實兩者各有其利弊,但turbo看起來比較吸引人,據我所知採用的車廠也比較多。

當然天下沒有白吃的午餐。Turbo有幾個需要解決的問題:

1. 渦輪葉片的轉速非常高,也會產生高熱,所以潤滑和散熱需要處理好。
2. 同上,所以渦輪增壓器的製造需要很高的工業技術,而其故障損壞的機會也比引擎本身來得高。
3. 因為引擎內部空氣壓力比正常高,需要解決油氣過早點燃導致的震爆問題。
4. 同上,空氣壓力造成引擎溫度比正常高,這也需要做好散熱處理。
5. 需要精密的引擎控制,包括氣壓監督與排氣減壓,點火控制,溫度與散熱控制等等。

渦輪引擎在設計上,兩者是一體的,一般來說渦輪增壓器出問題的機會比引擎本身出問題的機會大得多,而turbo一但出問題,嚴重性和引擎出問題一樣。如果有修車的人說渦輪壞掉就算了不用去換修,請不要讓他碰你的車。我曾經有過一輛和我緣份淺薄的1986 Saab 900 turbo,就是因為turbo出問題,怎麼樣都修不好,只好脫手。新的900和9-3 / 9-5的turbo可靠性比較高,我雖然尚未碰到問題,但是基本上愈簡單的設計出問題的機會愈小,所以買舊車的話我會優先考慮自然進氣的基本型。

Turbo能夠用很有限的排氣量得到很漂亮的馬力扭力數字。如果全世界所有汽車的排氣量限制在兩公升以內,Saab的性能應該是前幾名。事實上turbo也很難用在大排氣量的引擎上,因為葉片轉速壓力散熱等等問題更難解決,製造成本會更高,可靠性也值得懷疑。

當引擎轉速處於最佳狀況時,turbo車的加速性能非常痛快。但是當引擎轉速太低,比如像低於兩千轉的時候,踩下油門不會有立即反應,而要等半秒到一秒之後才會開始加速,這現象稱為turbo lag。因為是靠免費的廢氣達到增壓效果,而引擎低轉速時廢氣量少,無法提供扇葉足夠的轉速,要等引擎轉速稍微提高之後才會有反應。這就好像你踢狗一腳,它第一時間還不知道發生什麼事,一會兒之後才哀嚎著跑走,turbo車也一樣。如果你不爭那分秒的加速,其實turbo lag也還算有趣的感覺。我那輛緣淺的1986 900 turbo猛踩油門將近一秒鐘後的加速反應會讓我的背緊緊貼在座位上不能動彈,同時會發出一種很像Star War裏頭TIE Fighter那樣的奇特尖嘯聲。新的Saab大大改進了turbo lag,但這問題始終無法根除。改進turbo lag有很多方法,比如像是用兩個較小的turbochargers代替一個大的turbocharger,採用複雜的複合扇葉設計,或是用比較輕但同樣堅固的材質來製造扇葉因而降低開始轉動所需克服的慣性等等,但這些都牽涉到更高的製造成本。相對來說機械增壓因為不靠流量不穩定的廢氣來增壓,因此不會有這種延遲加速的現象。其實我覺得Mercedes Benz用電力的supercharger應該是很理想的設計,因為電池本身有夠大的緩衝,應該不會立即影響引擎出力性能。

當然當引擎低轉速而需要立刻加速也有除了硬踩油門之外的方法,那就是換低速檔再踩油門加速。但如果是像Saab的前輪驅動車,拉到低速檔的瞬間又可能扭力過大導致前輪打滑空轉,尤其是路面濕滑或是所用的輪胎抓地力不夠好的時候。這種情況在三檔換到二檔時最容易發生,非常尷尬。前驅turbo其實從性能觀點是一種很糟的組合,Saab的電子系統不但限制引擎轉速,在低速檔的時候還會限制引擎出力,就是為了避免前輪空轉打滑。

我以前的外號人稱turbo,雖然來由和車子毫無關係,但後來看到Saab的turbo車款還是感到特別親切。

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Val  (Jun 15, 12)
多謝分享。我對Saab復活其實沒多大信心,對電動車也有很大的懷疑。除非電池的技術有大突破,我的態度用最善意的說法也只能說是樂觀其成。我覺得GM從一開始的立場就不是想要賣掉saab,而是想把它搞死,反正損失有美國納稅人撐著。

對於新saab是不是值得期待可能還要等幾年,看看他們出的產品走向。也可以說我有歧視,亞洲國家的產品從來沒能讓我產生熱情。他們要不就是致力於用最便宜的方法來討好最多的人,要不就是希望能用最短的時間賺最多的錢。新saab如果太依賴遷就中國特色的市場,難免會重複GM入主後的歷史。

討論串裡頭關於saab和jaguar的安全性能火藥味甚重,是不是大家在論壇上都這麼好鬥啊?不是我自豪,我算是有資格對這兩種車的安全性發表評論。當我年少無知時曾在下雪天開老900撞上一輛XJ6,碰撞速度應該是在30 mph上下,對方看來只有車尾保險桿和尾燈損壞,我這邊也只花了三千元就修復。前幾年另一次我的新900被一輛日本小車追撞,事後我連保險桿都不用換,而對方車頭完全變形,看起來大概是報銷了。

Toddler  (Jun 14, 12)
http://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=612&t=2792020&p=1

Val  (Mar 22, 12)
說來話長。第一個完全不懂turbo的混帳技師告訴我turbo壞了就算了不用修,後來另一家修車廠很認真修了半天但還是常出毛病(check engine燈常亮,然後車子整個無力),後來我送到dealer,他們才說要換整個turbo。換過之後還是常有奇怪的問題,最後只好脫手。

我大概2004年以後就很少去dealer保養,之後的車在哪製造的我不清楚,但之前的9-3和9-5車體主要部分都是在瑞典造的。

rolleica  (Mar 21, 12)
踢狗一腳的形容還真傳神,尤其前輪打滑空轉加上冒煙「哀嚎」時。請問當時您是修turbo而不是換過整顆turbo嗎?我一直以為turbo有問題,大概只有換顆turbo比較容易,不過連工帶料算下來也是不便宜就是了。對了,您知道現在的9-3 / 9-5的引擎本體是否還是瑞典製造的鑄鐵引擎呢?

Val  (Mar 20, 12)
當然是在美國開始工作後買的舊車。我小時候也常夢想將來一定要買什麼什麼,等真的有能力了,反倒覺得那些東西已經不那麼重要了。

Toddler  (Mar 20, 12)
不知道瓦兄的 900 turbo 是不是買新車。若沒猜錯,1986年瓦兄該還是個大學生。我們那時代學生的主要交通工具是腳踏車,能開車上學的肯定大有來頭,很讓人羨慕;雖然有時候是嫉妒,尤其當因此輸了女朋友。第一次坐 turbo 車,是當年同學開他爹的 Pontiac Grand AM。每當他超車時,那種貼背快感,真是至今仍回味無窮;而那種 turbo lag,就像瓦兄說的,是種很特別的感覺。當年就暗自想,「長大」後買車一定要買有 turbo 的。不過,就這麼20多年過去了,還是沒擁有過就是。

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