20年汽车技术的四大突破

一线天

汽车科技历史大致可以二次大战作为分水岭。在战争之后的10年里，世界汽车业处于一个休养生息期，科技发展裹足不前，各车厂均以大量生产赚取资金为大前提，社会经济亦有待复苏。70年代中以后，人们的消费力回复，经济情况好转，人们对汽车的要求已不只是代步的工具。同时，累积了一定资本的车厂都纷纷钻研新科技，当中以奥迪的四大贡献最为人津津乐道，对后世亦有极深远的影响。
    QUATTRO全时式四轮驱动系统

    在奥迪QUATTRO未出现之前，四轮驱动乃特殊车辆的驱动形式，最常用的乃军用车辆、奥迪足以有留青史之处，就是把四轮驱动带进民用汽车里。 1978年1月，奥迪已成功研制出四轮驱动的概念车，并于欧洲最陡斜的山路上公开表演如何攀上顶峰。当时的两轮驱动汽车根本没法驶上山峰，这次创举世界瞩目，令其他车厂汗颜。

    1980年，奥迪正式生产QUATTRO汽车，揭开了世界汽车史的新一页。QUATTEO所以享负盛名，是因它能够把发动机的动力无时无刻有效地分配到4个车轮上。精密而昂贵的TORSEN机械式中央差速器确保4条轮胎都有路面抓着力，无论车辆走在哪一种路面上，或怎样的弯路，QUATTRO都能够发挥比两轮驱动汽车大一倍的路面抓着力。相比起两轮驱动的汽车而言，奥迪的QUATTRO系统能提供更高水平的行车安全，无惧任何路面情况及弯路。

    现在的QUAITRO系统配备了电子差速锁装置EDL。通过感应器探试4个车轮运动状况，调节前后或左右轮的动力分布。在正常行车状况下，新颖的QUATTRO系统会以 50：50分布前后轮的动力。如果4个车轮需要不同的动力，系统便会作出调校，最大可达前25、后75或前75、后25。当左右轮在不同的路面情况下运转，EDL便发挥效用，对即将打滑的一边车轮施加制动，限制车轮的动力和运转，然后把过剩的动力传往另一边的车轮，这功能在车辆高速拐弯时尤有帮助。

    90年代，汽车业及顾客关注到汽车的安全问题，把汽车的安全装备划分为主动和被动安全设计。奥迪QUATTEO系统正好是主动安全设备的典范，因它有效地防止了意外出现。另外，今天世界各地都兴起高性能汽车，恒定式四驱系统正好是这类汽车常见的驱动形式。原因十分简单，发动机动力强大的汽车比一般汽车需要有更强的路面抓着力。4个车轮均抓着路面疾走，是最能够确保高性能行车的稳定性及安全的方法。奥迪早在20年前便已经明白到这一点，发展出QUATTRO，成为今世生产高性能汽车的车厂的借鉴。

    5气门发动机

    在汽车科技史中，多气门汽缸技术早已出现，直至80年代末开始，才广泛应用在民用车之中。不过，大多数车厂都是制造每汽缸四气门的发动机，一些德国车厂甚至一直沿用每汽缸2气门的设计。只有奥迪将每汽缸5气门的技术运用得出神入化，不但四汽缸发动机有5气门设计，在早前推出的A6车系上，其V6发动机亦用上5气门技术。奥迪算得上是德国多气门发动机的先驱者。

    每汽缸3个进气、2个排气气门的设计，进气口的总面积比进气、排气各两气门大，进气流量和容量同时大增，有效提高发动机输出的动力。每个汽缸增加一个进气气门似乎不是什么难事，其实当中牵涉的问题不仅是钻个孔这么简单。其中一个同是研究五气门发动机的车厂不能克服的问题是增加了进气量之后，发动机在低转速时的扭矩不足及耗油量上升。奥迪通过对燃烧室经精密计算而设计的几何形状，配合准确的电子控制燃油喷注和点火系统，不但增强发动机在低转速时的扭矩表现，还把耗油量和废气排放量控制在一合理水平。就以欧洲销量极佳的A41．8T轿车为例，它的1． 8升4气缸20气门发动机，配涡轮鼓风增压系统，于1750rpm的极低转速时已输出全部扭矩，并一直保持至4600rpm而未有轻微减弱，平均耗油量更低至9．1升／100公里。同样是A4，但使用了2．8升30气门V6发动机，28．6kgm的峰值扭矩可在低于3200rpm 时便悉数输出，耗油量亦只不过是10．2升／100公里。就同级欧洲车而言，这两款配各了5气门发动机的A4，其扭矩及耗油量表现达到了极佳的水平。

    TDI柴油发动机

    TDI发动机的意思是涡轮鼓风增压(TURBOCHARGED) 和汽缸内直接喷注系统 (DIRECTINJECTON)。这种技术其实早见于大型商用车。在私家车配备柴油发动机，问题在于其动力输出特性与汽油发动机不同：不能作高速行车，中段加速力度不太强，废气排放较高。不过柴油发动机的优点是燃料费便宜和燃烧效率比汽油更高，所以柴油发动机较省油。到了今天，汽车业已大致掌握了私家车柴油发动机的技术，既可解决柴油发动机的缺点，同时兼具省油、使用成本低的优点。推动柴油发动机民用化的创举中，奥迪是先驱。早在1989年，奥迪便推出了首台涡轮鼓风增压直接燃油喷注2． 5升5汽缸柴油发动机，而配备了这台崭新发动机的便是奥迪100型号。

    奥迪TDI发动机与当时其他同类发动机不同之处，是燃油会经由一个高压喷注器直接注入汽缸，因为活塞顶的造形是一个凹陷式的碗状设计和通过精确的电子控制系统，燃油会在汽缸内形成一股旋卷状的流动情况。如此一来，空气及燃油混合得更加平均，分布得更有层次。当压缩燃点时，燃烧情况便更理想。这设计不但能提升动力输出，亦有效减少因燃烧欠佳引致的废气问题，最重要是耗油量能因这项技术进一步减少。就在奥迪100TDI推出后，它便曾经接受多项耗油量的挑战。1989年，一辆经改良的100TDI以一缸燃油及平均车速60．2km／h走完4818公里的路程，平均耗油量为1．76升／100公里，创造了欧洲纪录。1992年，一辆标准设备的80TDI以平均时速 85．8km／h完成环绕地球直径一周40273公里的路程，平均耗油量是3．78升／100公里。1994年，一辆80TDI从维也纳驶至曰内瓦，全程l079公里，它以平均时速70km／h 完成，总耗油量只有29.9升，相等于以每2．77升燃油跑完100公里。

    ASF全铝制汽车

    早在90年代初，奥迪联合美国的ALCOA公司已研究铝合金制车的技术。车厂并不希望以这技术研制少量生产的罕有汽车，它的目标更加远大：产量型豪华汽车。使用铝合金的好处是轻量，比钢铁轻30％至40％。车体重量降低的好处是汽车的性能表现更好，耗油量可大大降低。更重要的是铝合金可以无限次循环再造而素质不会下降，再造时所耗用的能源比钢铁更少。从保护我们这个世界的角度来看，铝合金是极合适的金属。但使用铝台金来制车，牵涉的问题并不少，如焊接及屈摺的技术。奥迪经过多年研究后，终于在1993年的德国法兰克福车展推出了全车均使用铝合金的AUDIASF概念车。后来，车厂决定投产，这辆ASF，成为奥迪全线车系中的顶级型号A8。ASF之所以能投产，是因为车厂不但投放大量资源来发展ASF，还花上不少心血来改变自动化的生产线，以配合铝合金所需的辄合、焊接等工序，车厂并在设计全新生产线中申请获40多项的专利发明。现在，使用4．2升V8发动机，车身长宽高度达 5034x1880x1438mm的豪华轿车，重量亦不过是1750kG。同样大小、发动机相同的汽车，车身重量动辄便超过2000kg，可见奥迪的心血并没有白费。

    从ASF的研究到A8的出现，奥迪早已对世人作了一个承诺。铝合金并不是新金属，但应用到制造汽车上，却有无数的技术问题，当中更涉及高昂的制作成本。其他车厂事实上都明白到铝合金带来的好处，但世界上没有一家车厂能像奥迪那样勇于创新和承担。纵使世界上汽车循环再造的风气仍未普及，但我们的世界资源愈来愈短缺却是不争的事实，如果没有人有勇气踏出第一步，世界的资源便很快花光。很多车厂已开始在新车上投放更多铝合金部件，但这都是不大胆的方法。我们需要的是像奥迪那样具勇气及创新精神的车厂，否则汽车只会沦为地球环境的敌人。