33.3km/L節能新星Daihatsu D-Base Concept

●銳利剛硬的外觀造型

●簡潔科技感的內裝鋪陳

●33.3km/L的絕佳平均油耗

擅長打造K car輕型小車同時在此領域中佔有一席之地的Daihatsu,在此次東京車展也帶來一部全新的概念作品D-Base Concept,此車款不僅擁有優異的實用便利空間,更具備出色的節能表現,被視為未來可能取代上市已近10年之久的Mira車系。

車艙除以藍白雙色調來營造強烈的視覺印象外,在各功能按鍵高度的整合之下,僅以控檯與儀錶板處的兩大液晶螢幕作為顯示與操作介面。

不同其他小車一般擁有圓潤可愛的造型,D-Base Concept的外型乃充滿了銳利的線條與富肌力感的鈑件,一副俐落、氣勢凌人的扮相。儘管是以概念車為名,但從其頭尾燈、鈑件等成熟度來看,似乎已可將它稱呼為準量產車型。D-Base Concept的車身尺碼雖僅為3400/1480/1490mm,但卻擁有寬敞的車室空間規劃,加上座椅皆採薄型化的設計,使得乘員能在乘坐空間上獲得最大的舒適性。而在車艙鋪陳則採極簡化的設計,除以藍白雙色調來營造鮮明與節能的意象外,在車內幾乎看不到任何旋鈕按鍵,僅有中控檯與儀錶板這兩組大型液晶顯示幕。

車身造型不走小車可愛圓潤的路線,而是以銳利、剛硬且厚實的面貌來呈現。

在動力部分,D-Base Concept搭載一具K-Car級距的660c.c.的直列三缸汽油引擎,並搭配CVT無段變速系統以及煞車動能回收系統,原廠公佈的平均油耗值可達33.3km/L,以此數據來看,絕對稱得上是未來節能之星。

車身尺碼雖僅有3400/1480/1490mm,但在車室空間最大化的設計規劃下,擁有相當出色的乘坐空間表現。

八廠聯軍日本車共同引擎? 聯合研發計畫燃眉之急

文 / Hunter Hsu

今年5月19日,一個在日本舉行的記者會整個日本、甚至全球汽車產業人士的關注:為了與歐美先進車廠競爭,並提昇在內燃機引擎的技術發展,同時也藉由合作來降低開發成本,由日本自動車研究所(Japan Automobile Research Institute,JARI)發起,結合Toyota、Honda、Nissan、Suzuki、Daihatsu、Subaru、Mazda、Mitsubishi等8家車廠所組成的汽車用內燃機引擎技術研究協會(Research Association of Automotive Internal Combustion Engines,AICE)正式與大眾見面,並發表其發展策略。為了結合產官學三方的研究能量,該聯盟還結合了東京大學、早稻田大學、廣島大學、北海道大學等一流學府,目的是以集思廣益的模式,分享各車廠的核心技術,期望在2020年左右將汽油與柴油內燃機引擎的燃油效率較目前提昇30%以上!

AICE未來的發展重點除了改善汽油引擎效率並減少爆震,同時也要提升柴油引擎的碳粒子過濾與EGR廢氣再循環兩大系統,以符合全球廢氣排放法規和燃效法規的要求。

為能源使用提供新方案
未來汽車的動力來源將是什麼?這一直是個爭論不斷的議題:「氫動力」的優點看似是完美的解答,但即使各大車廠傾全力研發(BMW已經投入10億歐元、還準備再投入10億歐元),在燃料電池誕生已超過30年的今天、幾個關鍵技術障礙依然無法克服。多數人相信氫動力車改變世界的那一天應該在30到40年後,「大家說『氫動力』是未來的希望,在我的眼中、氫動力永遠都是未來的幻影」J.D. Power的研究員Walter McManus繼續說:「換句話說,『氫動力』只會在科幻小說中出現!」寄望類似氫動力的全新動力來源在幾年內改變世界不啻是緣木求魚。多數車廠也收起幻想與不切實際,審慎考慮以現有技術為基礎、提供給消費者面對石油危機的立即解答,目前的Hybrid汽電混合動力引擎、先進柴油引擎與使用改良燃料(包括植物油或氫氣)的內燃機引擎是比較可行的方案。汽油動力引擎最大的缺點在於燃料利用效率低(燃料利用率不超過40%)以及污染物的排放,雖然最近20年來直接噴油引擎的技術已經幫助燃料利用效率顯著超越過去的化油器時代、但仍無法讓人滿意。
即使各大車廠傾全力研發,燃料電池的幾個關鍵技術障礙依然無法克服;多數人相信氫動力車改變世界的那一天應該在30到40年後。

 

前任Honda執行長Takeo Fukui(福井威夫)就曾表示今天即便是最先進的汽油引擎,所浪費的能量仍超過60%、所以Honda工程師認為「提高汽油引擎燃燒效率」有著無窮的發展潛力,甚至大於昂貴的電池或Hybrid油電混合動力系統!然而與歐洲車廠近年來在小排量渦輪增壓、FSI缸內直噴(稀薄燃燒)與渦輪柴油引擎的領先地位相比,燃油效率的提昇對日本車廠而言依舊是難以克服的困境。參與AICE協會的日本8家汽車製造商相信雖然目前各國都在研究電動汽車(EV),其市佔率也在不斷地擴大,但預估到了2020年時,全球70%的新車仍將使用汽油引擎,研發節能環保的汽油引擎成為當務之急。

前Honda執行長福井威夫就曾表示即便是最先進的汽油引擎,浪費的能量仍超過60%,所以Honda工程師認為「提高汽油引擎燃燒效率」有著無窮的發展潛力。

由各自努力轉為攜手合作
事實上不論是混合動力還是燃料電池科技,日系車廠仍是絕對的領先者,但為何至今仍只有Toyota與Honda能夠大量提供搭載Hybrid技術的產品?事實上Toyota與Honda與其零組件供應商Aisin、Denso共同投入研發Hybrid技術的時間長達10餘年(歐洲汽車品牌則壓寶柴油引擎科技)。因此在關鍵零組件的設計擁有甚多專利,歐美汽車品牌對手在投入了10年的研究之後仍難以趕上。不過AICE協會在記者會上也指出,就現階段來看日本車廠在Hybrid油電複合技術絕對領先歐美,但是柴油引擎的技術仍處於落後,主要是市場接受度不高,且無法掌握真正的核心技術。因此AICE未來的發展重點在於改善汽油引擎效率並減少爆震,同時有效提昇柴油引擎的碳粒子過濾與EGR廢氣再循環兩大系統的開發,以符合全球廢氣排放法規和燃效法規的要求。

Toyota與Honda與其零組件供應商共同投入研發Hybrid技術的時間長達10餘年,在Hybrid油電複合技術絕對領先歐美,但是柴油引擎的技術仍處於落後。

目前汽油引擎燃燒效率最高可達39%、柴油引擎燃燒效率最高可達42%,而AICE的計畫中於2020年汽柴油引擎的燃燒效率以50﹪為目標。柴油引擎的研發重點將圍繞「EGR系統沉積物抑制技術」、「提高DFP微粒過濾功能」、「白煙抑制技術」、「降低NOx的創新性催化劑」等六項基礎研究展開,汽油引擎提高燃燒效率的關鍵研發重點則包括「熱損失機理」、「點火機理」、「火焰傳播不良機理」及「爆震現象研究」等。前述研究計畫預算約為每年10億日圓,其中一半由日本產經省「平成26年度經濟產業省輔助事業費」提供,另一半由日本8家車廠共同負擔,並由 Honda常務董事大津啟司擔任首任AICE理事長。

在激烈競爭和高昂成本的雙重壓力下,行業聯盟變得不再那麼緊密,取而代之的是為了共同開發適應未來市場趨勢的新科技,透過規模經濟來降低生產成本。

新能源技術成合作因素
日本車廠決定攜手合作,折射出在全球市場競爭力愈加激烈的今天,「如何樽節開支」成為汽車製造商的首要課題。DaimlerChrysler的全球戰略失敗、以及GM集團與義大利Fiat之間互相持股的結盟以耗資巨大的結局告終後,大型汽車集團之間的合併似乎不再流行。在激烈競爭和高昂成本的雙重壓力下,行業聯盟變得不再那麼緊密,取而代之的是為了共同開發適應未來市場趨勢的新科技(通常也都共同生產)。從2012年開始,全球汽車產業雖然沒有太多讓人震驚的收購交易案,卻頻繁出現大型汽車集團共同研發、共享資源的消息。其中最引人注目的莫過於2012年6月Toyota與BMW集團所簽署的MOU(Memorandum of Understanding)合作備忘錄,雙方承諾未來將於(1)燃料電池系統、(2)動力系統電動化以及(3)輕量化科技上共同合作,而除了上述前三個合作項目外,Toyota與BMW還表示將會共同研發(4)未來運動車型的底盤架構和關鍵零組件。

HCCI引擎採用油氣在高壓下自燃(與柴油引擎相同)、而非傳統汽油引擎使用的火星塞點火方式;這種高效率引擎或許也將成為AICE協會研究之方向。

讀者若仔細咀嚼最近幾宗全球車廠合作案,將很容易發現「新能源技術」不約而同的成為主角。歐盟對於新車二氧化碳排放所做出的嚴格限制給全球汽車製造商帶來了很大壓力,迫使他們全力研發節能科技。古諺有云「沒有永遠的朋友、亦沒有永遠的敵人」,與資訊與通信行業相比,汽車產業的零配件標準化程度遠遠落後,這造成了關鍵科技與零組件發展的速度遠遠慢於3C科技產業。值得一提的是AICE在記者會上指出,日本與歐洲汽車製造商在研發方面的差異性可以「翻山越嶺」時的例子來說明:歐洲汽車產業的零組件與整車製造業者擅長水平分工,共同齊心協力一起配合著給這座擋路的山嶺開發隧道,既節約時間也節約了成本;反觀堅持上下游整合的日本車廠則選擇分開行駛,各自走不同的路,千辛萬苦翻山越嶺,既浪費時間也浪費精力。現在愈來愈多的日本車廠選擇在新能源技術以及車身平台共享資源,從競爭到資源共享、全球汽車產業也進入了一個全新的時代。
 

中國自主品牌開始仿效
日本車廠的最新動向也值得大中華汽車業者參考,過去30年中國汽車市場經歷了「以市場換技術」的合資之路,也發展成為全球第一大市場,年產銷量達到2100萬部之多。然而中國汽車自主品牌卻陷入愈來愈艱難的局面!2014年4月中國自主品牌乘用車僅銷售59.69萬部,佔乘用車銷售總量的37.1%、更較一年前下降2.5%,隨著國際車廠積極進軍入門車市場,中國汽車自主品牌市佔率從2013年9月以來持續下滑。愈來愈多的中國汽車相關廠商選擇以合作替代競爭:2014年3月包括吉利控股集團、亞太機電、廣汽吉奧、浙江眾泰、浙江日立與IT企業,2013年廣汽集團與奇瑞汽車簽署了戰略聯盟合作框架協議,雙方在整車開發、動力總成、關鍵零部件、研發資源、節能與新能源汽車、國際業務、生產製造管理等領域開展合作,相信未來類似的合作計畫將會更頻繁的出現。

過去幾年日本車廠也開始改變思維積極推動業內合作,其中最引人注目的莫過於2012年6月Toyota與BMW集團所簽署的MOU(Memorandum of Understanding)合作備忘錄。

傳遞動力無名英雄-變速箱油二三事

儘管名列五油三水之中,但若非變速箱故障磨損,更換變速箱油後,駕馭上並不如新換機油能帶來立竿見影的感受,加上變速箱油使用周期也較引擎機油更長,因而往往容易被忽略;這期,就讓我們一起來了解這位沉默的動力推手吧。

市面上變速箱油產品繁多,還是須認清所具備認證,基本上都以ATF自排油為主。

文賴宏旻 / 圖 廖子賢

透過齒輪與輪軸,轉換動力源提供的扭力、轉速、旋轉方向,進一步向傳動軸、扭力分配系統、活軸懸吊等機構傳遞,最後到達輪胎上,汽車上負責這一連串動能傳遞過程的組裝部品即為變速系統。變速箱油的任務則是在整個變速系統當中,肩負起防鏽、潤滑、除汙、抗氧化的作用,特別在自排變速箱裡,變速箱油還是動力傳輸的媒介,而由於ATF自排變速箱油(Automatic Transmission Fluid)負責動力傳輸的重大任務,因此更換周期、需求特性、認證規範,都較手排變速箱使用的齒輪潤滑油更加嚴苛,加上台灣道路上大多數車款都已搭載自排變速箱。因此一般坊間提到變速箱油,多半指的正是ATF自排油,而這也是本文探討的主要範疇。

帶著拖車前往野外露營相當便利,但這種行駛條件對變速箱負荷也更嚴苛。

ATF自排變速箱油的工作溫度大約為75℃~100℃,而車輛若遇塞車、山路、高速、拖曳、越野等高負載狀態下行駛時,自排變速箱油的工作溫度也會升高。同時由於近年來變速箱發展迅速,傳統自排變速箱以外,CVT無段變速系統、雙離合變速系統也紛紛出爐,基於變速箱工作條件、離合器結構、扭力轉換器、驅動油壓閥與精密度上差異甚大的設計,因此變速箱油多變的特性與認證制度,也與機油單純區分為API美國石油學會、ACEF歐洲汽車製造商協會等兩大體系的認證方式不同,接下來將一併討論。

透過行星齒輪與扭力轉換器,以液壓傳輸能量是自排變速箱運作的原理。

變速箱與變速箱油

變速箱系統中構造最簡單直接的即為手排變速箱,可透過檔位控制不同齒比齒輪,以因應使用需求調整引擎轉數,進一步控制扭力、馬力等動力輸出的節奏。手排變速箱油主要的作用為潤滑齒輪,不如自排變速箱油還需負責液壓滑差與扭力轉換的任務,因此油品較單純。自排變速箱與手排最大的差異便是少了離合器操作,而是透過液壓作動的行星齒輪與扭力轉換器來自動選擇檔位。一般而言為了與引擎機油進行區隔,都會在ATF自排油加入紅色或綠色的染劑,成分則含有:防鏽劑、消泡劑、洗淨劑、介面活性劑、油封保護材料等多種化學添加劑。

圖中鋼帶就是CVT無段變速箱最特別的設計,無頓挫的拉轉感受皆源於此;圖為Nissan Xtronic變速箱。

CVT無段變速箱原理為利用金屬帶與可變半徑的滾輪來傳遞動力,改善傳統自排變速箱換檔過程造成的動力損耗與震動;依據傳動設計原理可再分為V型橡膠帶式、金屬帶式、多盤式等多種構造。CVT變速箱構造與傳統自排變速箱完全不同,因此CVT也必須選用不同於ATF自排油的專用潤滑油。

雙離合器變速箱,透過兩組變速離合器分別控制單數檔位與雙數檔位,擁有手排變速箱動力直接、損耗較低、換檔速度快等優點,但又如自動變速箱不需自己控制離合器踩踏,屬於一種半自動變速箱。許多車廠都導入雙離合器變速系統,以VW集團DSG雙離合器七速自手排變速箱為例,這種乾式離合器的內部齒輪箱設計與手排極為相似,擁有兩組單片式離合器與壓板等構造,除了手排變速箱常見齒輪油之外,還多了一種負責管控進、退檔時機的電子機械液壓油,這種液壓油即為控制離合器開合的媒介。

雙離合變速箱的兩組離合器分別負責單數與偶數檔位,讓換檔銜接更迅速;圖中為VW的DSG變速箱。

油種性格分類─變速箱油認證

從以上描述可以發現,手排系統對變速箱油要求的規格與複雜度遠不如ATF自排油,而新式雙離合器自手排變速箱操控與便利的背後,在變速箱油上則需要更精密悉心的照護。搭載自動變速箱的車款不僅市佔率最高,而且車型也最豐富,接著介紹消費者最有機會接觸的ATF自排油,究竟有哪些認證。儘管並非每間車廠都有投資研發自家的自排變速箱,但就算使用如變速箱大廠的產品,仍會依據每款市售車款市場定位與動力需求,建立不同的輸出調校與換檔邏輯,因此都會針對自家車款變速系統專用的潤滑油品進行認證。譬如ATF WS認證即為針對Toyota高級車款與Lexus推出的ATF自排油認證,另外ATW DW-1則是Honda與Acura的認證、Mercon V為Ford與Lincoln的認證等。

 

變速箱裡的鯨魚

從1950~1970年代之間,ATF自排油成分就已添加了磨擦調整劑,原本早期使用的是鯨魚油作為此添加劑原料之一,後因發現鯨魚油在高溫工作環境會出現活性下降的缺點,不符合1970年以後追求節能與低排放風潮下,引擎必須透過利用水冷系統,達到穩定並提高工作溫度的趨勢,加上IWC國際捕鯨委員會的出現,鯨魚油從此就消失於ATF自排油成分裡。

認證名稱 應用車廠
ATF4 ChryslerDodgeJeep
Mercon V FordLincoln
Mercon LV FordMazda
Dexron VI GMFord
Dexron III Type H DaihatsuIsuzuMitsubishiToyotaAisin變速箱廠
ATF DW-1 AcuraHonda(不含CVT
SP-III HyundaiKia(不含CVTDCT)、Mitsubishi
JASO 1A JASO日本自動車技術會
T-IV Toyota
ATF WS Toyota CrownLexus
ATF D3-SP Daihatsu
Matic D MazdaNissanSubaruSuzukiJATCO變速箱廠
Matic J Nissan
ATF M-V Mazda
ECVT Fluid Subaru(可與CVT共用)
   

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