小重

撰文

23,822

2016

9月

13

Audi在40年前,推出首款以直列式5缸內燃機為動力的市售車Audi 100,打破了工程界對於單數缸引擎運轉時動力難以平衡的傳統思維,搭載直列式5缸內燃機引擎的Audi 100,具有136匹馬力以及19公斤米(185N-m)扭力的輸出,在當時的車壇可說是相當亮眼。Audi之後更開發出以柴油為動力來源的5缸內燃機,並將其應用在Audi的各種車型上,由此可見,Audi在5缸引擎的研發與推廣可以說是不遺餘力。

Audi演進40年的直列5缸引擎,歷代產品都有過人的魅力,包括這款2015年推出的Audi TT clubsport turbo 概念車,引擎蓋下的2.5 TFSI雙渦輪引擎,擁有傲人的600匹最大動力,換算每升排量就可榨出240匹動力!

雖然5缸引擎時常被消費者或是車廠抱怨,油耗表現不如4缸引擎、動力輸出不如6缸引擎,且設計困難,售後修繕成本較高等問題。

但是Audi對於5缸引擎仍然相當堅持,40年來都不斷推出5缸汽油/柴油引擎的新車型,在2016年的北京車展中還推出了最新的Audi TT RS,究竟5缸引擎有甚麼魔力能夠讓Audi如此執著,本專題將針對5缸引擎進行深入探討。

了解5缸引擎的動力方式與優缺點

4缸以上的引擎可稱之為多缸引擎,當然也包含本專題的主角5缸引擎,而比較多缸引擎與傳統4缸引擎就可以了解,多缸引擎除了在運轉時能夠具有較大的動力輸出外,在引擎運轉時因為動力重疊角度較大的緣故(因為氣缸的增加,可能使2缸以上同時在進行動力行程),使引擎運轉更加平順,動力輸出更加平穩而不間斷。

Audi在1976年推出的第一顆直列式5缸汽油引擎,正式揭開Audi 5缸引擎的歷史。

而受到Audi重視的5缸引擎,影片中提到,5缸引擎每轉 720/5 = 144 度,就有一次動力行程,具有4缸引擎所沒有的動力重疊角度,以增加引擎運轉時的平順度。

在製造上,直列5缸引擎零件數也較直列6缸引擎少,也因引擎長度較短,較能以橫放的方式固定於引擎室內。根據上述種種優勢,也許就是直5引擎曾經受都各家車廠重視以及得到Audi青睞的原因。

如果你是Volkswagen Golf車迷的話,那對於2001年臺灣以MK4世代導入的Golf V5車型應該還有一定的印象。

但是將引擎的設計條件限制為V型的話,5缸引擎缸數不對稱,導致重量不平均的先天劣勢就會顯示出來,如果當內燃機的缸數為單數,非對稱的V型引擎很難產生相互制衡的效果,如果沒有設計平衡引擎的機構或措施加以制衡的話,落單的氣缸在往復運動時產生的巨大慣性力就會讓引擎本體產生劇烈的震動。

Volkswagen集團令人印象深刻的非對稱的V型引擎,正是曾在90年代末期採用的2.3升V型5缸引擎,套用在Volkswagen品牌多款車系中,包括曾經少量於2001年導入臺灣的Golf 5V車型,當時也在歐系性能掀背車壇掀起一陣旋風,Volkswgaen這顆2.3升V5引擎,也成為少數單數缸V型引擎的量產代表,不過身為5缸引擎的支持者,持續採用直列5缸的Audi並沒有跟進。

廣  告

當然,5缸引擎也非Volkswagen集團獨有,國外媒體也有針對各家車廠歷代5缸引擎進行評比,並評選出最優秀的5缸引擎名單,藉由影片也可讓大家回味一下,不同世代的5缸引擎車款,所留下的迷人丰采。

  1. 介紹搭載5缸引擎之車型影片

從Audi 100開始,回顧Audi直列式5缸引擎的輝煌歷史

Audi對於搭載直列式5缸引擎車系的研發相當熱衷,由於6缸以上的引擎需要較大安裝空間且重量較重。因此,直列式5缸引擎便站穩腳步,成為當時的主流研發項目之一。

在1976年,Audi就推出第一部直列式5缸汽油引擎Audi 100 車型,讓5缸引擎在那個電子技術與車輛科技還在發展中年代崛起,該車具有136匹馬力以及19公斤米(185N-m)扭力的動力輸出,此數據在當時可說是相當的亮眼。

Audi第一部搭載2.1升直5引擎的Audi 100車型,具有136匹馬力以及19公斤米(185N-m)扭力的動力輸出。(圖為Audi 100 GLS 5E,C2底盤世代,1979年式)
1980年Audi將2.1升直列5缸引擎倒入渦輪增壓技術,推出最大馬力達到170匹的200 5T ,讓該車成為當時德系性能豪華車的亮眼新軍,同時,該車也是首度搭載Audi 100 CD音響,讓Audi跨入科技音響系統的代表作。

Audi整合多項獨家技術,使5缸引擎車系不斷成長

而Audi之後更將直5引擎搭載在賽車上,搭配渦輪增壓,中冷器、與Audi 獨到的Quattro 四輪傳動技術,使車輛能夠達到200匹馬力耀眼數據,儼然成為賽道上的一頭猛獸。芬蘭賽車手Hannu Mikkola也在1983年,駕駛Audi Quattro A2勇奪世界汽車拉力錦標賽冠軍。之後Audi 搭載直5引擎及Quattro技術的系列車型也在大大小小的比賽中取得勝利。

1980年日內瓦車展發表的Audi quattro (底盤代號B2),肯定是Audi發展歷史極為重要的時間點。

可以這樣說,如果要認定現代Audi產品核心精神的原點,那絕對是1980年日內瓦車展發表的Audi quattro (底盤代號B2),雖然動力心臟延續200 5T,但Audi quattro新增中冷器,動力再精進至200匹大關,讓以Audi Coupe為車體架構衍伸的Audi quattro ,以酷炫雙門轎跑造型、強悍渦輪動力與quattro四驅技術,風靡一時,也奠定了當今大家喜愛的Audi品牌精髓。

Audi於1983年推出360匹最大動力的Audi quattro A2拉力賽車,宣告開創一段輝煌的爭戰歷史。

接著,Audi展開直5引擎征戰賽道的輝煌篇章,於1983年推出360匹最大動力的Audi quattro A2,Group B拉力賽車,不只讓芬蘭賽車手Hannu Mikkola在1983年以總積分125分,勇奪世界汽車拉力錦標賽車手冠軍,雖然當年Audi廠隊積分以僅僅2分之差敗給Lancia廠隊,但Audi quattro A2已展現強大的戰鬥力,1984年就風光拿下車手冠亞軍與廠隊冠軍,更在日後大大小小的比賽贏得冠軍,開創了一段輝煌的歷史。

美國派克峰爬山賽是無數性能車的終極挑戰,Audi於1987年派出Sport quattro S1 (E2),搭仔最大動力輸出598匹的2.1升直列5缸引擎,並由 Walter Röhrl 駕駛下狂飆近20公里的爬山路段,最終,成功以1o分47.85秒刷新派克峰爬山賽世界紀錄。
Audi 1989年打造了一顆2.2升全鋁合金製造的5缸高性能引擎,搭載在當時的Audi Quattro 90 IMSA GTO車型,並於1989年美國房車系列賽創造7勝的佳績,此時,引擎蓋下的2.2升直列5缸引擎,最大動力已來到驚人的720匹!
雖然時光已過了將近30年,但 IMSA GTO這顆極致輕量化與高性能代表的2.2升全鋁合金5缸引擎,仍以720匹的驚人動力與通過賽事考驗的耐久性,高掛四環動力名機殿堂!

隨著科技的進步與時間的推進,Audi不斷地對於5缸引擎努力的研發,各項數據的輸出都得到了驚人的成長,於2009年時推出 TT RS 2.5 TFSI ,憑著5缸引擎的體質,在加上渦輪增壓、DOHC 20汽門、Quattro科技、以及車輛電子控制技術的進步等,種種的助益之下,使該車能夠爆發出高達340匹馬力以及最大扭力約46公斤米(450 N-m)的傲人數據,也展現Audi在市售版本直列5缸動力的高水準演出。

5缸引擎車型在Audi多年的努力下,不停地脫胎換骨,馬力與扭力的輸出都得到了驚人的成長,也在大大小小的賽事中脫穎而出。
廣  告

Audi也將5缸柴油引擎冉冉升起

不只是汽油引擎,Audi對於5缸柴油引擎也投入了許多心力,在1978年,Audi也推出了Audi 100 2.0升的柴油車型,該車搭載5缸柴油引擎,憑藉自然進氣就能夠產生70匹馬力以及約13公斤米(123N-m)的扭力的輸出,並在1年後將該車搭載渦輪增壓,將該車的輸出提升至87匹馬力以及扭力18公斤米(172N-m)。

Audi 100 2.0升的柴油車型,憑藉自然進氣就能夠產生70匹馬力以及約13公斤米(123N-m)的扭力的輸出。一年後的改款,更將該車的輸出提升至87匹馬力以及扭力18公斤米(172N-m)。(圖為Audi 100 GL 5D,C2底盤世代,1978年式 )

1989年的法蘭克福車展,Audi再度推出Audi TDI 100車型,又將5缸柴油引擎推向一個新的巔峰,該車搭載5缸直噴式柴油引擎以及渦輪增壓,排氣量也提升至2.5升,具有120匹馬力及扭力約28公斤米(265N-m)的輸出。

Audi在1989年的法蘭克福車展宣示,只要是搭載5缸內燃機,不論是汽油或是柴油的車系都能夠有高效的數據表現。

40年的物換星移,Audi仍然獨鍾5缸引擎。

經過40年歲月,5缸內燃機除了Audi以外,也有許多的車廠著手研發,推出了各式各項的車型。在渦輪增壓、噴油型式、排放控制、多汽門設計等引擎技術的進步之下,Audi終於利用直列式5缸引擎在車壇中熬出了屬於自己的一片天。

Audi原廠近幾年也持續在品牌RS性能車系,導入高性能5缸動力引擎,包括2009年推出的TT RS Roadster、2011年推出的首代RS 3 Sportback與TT RS賽車版,再到2015年的第2代RS 3 Sportback與2016年新推出的RS Q3 performance,這些車型也見證招牌的2.5 TFSI直列5缸引擎,最大動力由340匹持續增漲至 367匹,競技設定的TT RS賽車版更有高達380匹的演出!

在2016年臺北車展抵臺上市的RS Q3,身為奧迪性能家族的成員,跟同場在臺上市的RS 3 Sportback,均搭載強勁的2.5升直列5缸渦輪引擎,可爆發340匹最大馬力。

當然,5缸精進之途仍不止息,2016年的北京車展Audi推出最新的TT RS 2.5 TFSI 車型,該車具有400匹馬力以及約50公斤米(480N-m)扭力的輸出,再次讓Audi以招牌5缸引擎傳奇,持續在車壇丟下震撼彈。

Audi推出最新的TT RS 2.5TFSI 車型,具有400匹馬力以及約50公斤米(480N-m)扭力的驚人輸出。
放在最新世代TT RS的這顆全新5缸鋁合金引擎,原廠數據顯示,可輸出高達400匹馬力與48.96公斤米扭力峰值,成為Audi 5缸動力的火熱新作。

各家車廠對於新式引擎開發總是不遺餘力,不論是轉子引擎、可變壓縮比、甚至是時間較近的Skyactiv 或是本專題的主角5缸內燃機,追求的目標不外乎就是高效的動力輸出以及燃油效率或是創造品牌的獨特性。但是在追逐新科技的過程總是艱澀的,需要一連串工程端的除錯,並跟隨時間的推進才能有所進步。