TDCi柴油引擎介紹

近年來因應不斷上升的柴油需求，柴油科技總部持續開發創新技術，目前整個福特集團的柴油引擎已經進化到第三代，是兼具強大動力輸

出、經濟燃油效益與環保排放的創新發明，如此劃時代的結晶，正是目前當紅的『共軌渦輪柴油技術』TDCi (Turbo Direct Common-rail Inj

ection)，其結合了Turbo（渦輪增壓）、Direct（缸內直噴）、Common-rail injection（高壓共軌噴射）等多項科技，儼然成為目前柴油車

型的先驅與主流地位。


高壓共軌噴射技術

由於柴油的提煉過程比汽油來的粗糙，柴油分子比汽油分子更大、更重、更難霧化，舊款的柴油引擎供油壓力隨著引擎轉速而變化，必須藉

由提升引擎轉速才有辦法提高噴油嘴的壓力來達到完全霧化，因此在低轉速時，會發生柴油分子霧化不完全的情況，而不完全燃燒的柴油分

子便會造成嚴重的空氣污染，同時燃燒效率也無法提高，馬力性能也較差，因此舊款柴油引擎起步時常有大量黑煙，濃厚臭味的現象。



新一代的高壓共軌噴射系統先以超高壓幫浦將供油管中的柴油完全霧化後，再經由獨立的壓電噴油嘴（Piezo nozzles）加以噴入汽缸。換句

話說，噴油嘴不必同時負責加壓和噴射，供油壓力也不再需要引擎轉速的拉升才能提高，即便在低轉速，TDCi就能夠產生1600 bar以上的

高壓。且採用高壓共軌噴射得柴油引擎，還分為三階段噴油設定，依序為前導噴油、主噴油、後噴油，能預先讓汽缸達到工作溫度，加上穩

定的工作壓力，讓噴油更為順暢、達到完全燃燒的效果，藉此降低排廢的污染。

簡而言之，第三代高壓共軌噴射（Common-Rail Injection）的好處在於，採用共軌設計，各缸間的噴射誤差幾乎為零，因此從低轉速到高

轉速的引擎性能都可以控制在穩定的最佳狀態；加上最大噴射壓力達到1600 bar，確保引擎輸出效力能更為均衡，同時導入第三代壓電式

設計（Piezo nozzles）持續穩定噴油量、噴油壓力與噴油時間，

有效降低變異量。加上先前所提到的前導噴油、主噴油、後噴油等三階段供油，與德國Bosch高壓柴油幫浦的控制運作，讓供油更為精確。

VGT可變渦輪幾何

柴油引擎由於必須要承受更高的壓力，在材質必須要更加的厚實，因此重量也相對增加，故轉速無法像汽油引擎一樣高，而轉速關係著引擎

的輸出馬力，為了讓柴油引擎發揮更大的效能，普遍都配置了增壓程度不等的渦輪增壓裝置。而透過渦輪增壓的設計，柴油引擎的馬力得以

與汽油引擎平起平坐，加上柴油引擎的超強扭力值，新世代的柴油引擎讓房車輕易成為柴油跑車。



渦輪增壓簡稱Turbo，透過壓縮空氣來增加進氣量，利用引擎排出的廢氣慣性衝力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉片，葉片壓

送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸，搭配適當的供油設定，渦輪增壓車型的輸出動力往往高於一般自然進汽車款。

不過，渦輪增壓缺點在於葉片的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩，使引擎延遲增加或減少輸出功率，這對於要突然加速或超車的汽車而

言，瞬間會有提不上勁的感覺，正是所謂的渦輪遲滯（Turbo lag）。因此才更逐漸開發出可變渦輪葉片幾何技術，在外圍加入了角度可調

整的導流葉片以控制葉片的角度並改變廢氣的流速，高轉速時葉片角度張大，降低進氣流速，以減緩渦輪轉速，低轉速時葉片角度縮小，增

加進氣流速，以提高渦輪轉速。透過這樣的設計，讓柴油引擎在高/低轉速下都能維持穩定的增壓值以改善行駛過程的順暢性，避免渦輪遲

滯狀況的產生，還可以增加燃燒效率、降低廢氣排放，並可延長渦輪的使用壽命