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。

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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。
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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。

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評論

面臨缸數縮減的時代洪流,Audi 經典 5 缸能否持續發熱

經過 40 年的漫長歲月,可以清楚看到 Audi 對於 5 缸引擎的努力,以及伴隨著各種引擎技術的進步。不過,在當今持續進行缸數縮減的時代,5 缸引擎能否在主流 4 缸或 6 缸引擎,甚至掀起新浪潮的 3 缸引擎,能再占有一席之地呢?還是會隨著電動車的興起,就一併被科技的洪流所吞沒?這些答案都將在不久的未來出現。