一探頂級超跑的秘密《Koenigsegg》Freevalve無凸輪軸科技解析

圖片來源：FreeValve

身為一個超級跑車製造商，《Koenigsegg》一直致力於研發突破性的科技並應用於旗下車款。為了讓內燃機引擎有更佳的效率， Koenigsegg於2009年成立《FreeValve》公司致力於新一代汽門技術的研發。現在Koenigsegg終於完成了所有開發與測試，除了搭載於新世代超跑《Regera》的引擎之外，FreeValve也與中國車廠《Qoros》合作，將此技術應用在該車廠旗下的一顆1.6升四缸渦輪引擎。

圖片來源：Qoros

Koenigsegg說明FreeValve無凸輪軸科技不只能夠應用於高性能引擎，對於一般市售車所使用的引擎也有相當大的助益。這次Christian Von Koenigsegg要以Qoros旗下這顆於德國及奧地利進行開發的小排氣量引擎作為範例，解釋FreeValve系統是如何改善引擎的效率以及體積。

圖片來源：Youtube/Drive

上圖中可以看見採用FreeValve系統的汽缸頭以及這顆引擎原本所使用的汽缸頭。可以明顯的看出兩者在體積上的差別，FreeValve汽缸頭比原有的汽缸頭降低了50mm的高度，對於降低引擎的重心有所幫助。另外，長度也減少了70mm，寬度也稍微窄了一些。由於FreeValve沒有凸輪軸，因此也不需要凸輪軸齒輪與皮帶機構，整體機構大幅減少之下，採用FreeValve系統能夠為引擎減少約15-20公斤的重量。

圖片來源：Youtube/Drive

相對於機件與結構上的簡化，FreeValve系統最大的優勢在於能夠獨立且自由的控制汽門的作動包括汽門正時與揚程。這代表FreeValve能夠針對不同的汽缸進行汽門揚程與開啟時間的控制，使每個汽缸完全獨立運作。利用這項優勢，可以在汽缸頭上看到Koenigsegg為每一個汽門設計了獨立的進排氣道，讓FreeValve系統能夠獨立控制進、排氣汽門，甚至將整個汽缸頭關閉。

圖片來源：Qoros

在排氣端，FreeValve一樣採用獨立排氣道的設計。以四缸排氣端有八個汽門來說，一半的引擎排氣直接進入排氣管，另一半則進入渦輪管路推動渦輪。由於能夠使用這套系統來控制排氣壓力，搭載FreeValve系統的渦輪引擎將不需要使用洩壓閥。此外，Koenigsegg也發現能夠利用對汽門的控制來掌握排氣溫度，在冷車時能夠迅速為觸媒轉化器加溫至工作溫度，降低有害廢氣的排放量。

圖片來源：FreeValve

許多人都知道，多數賽車引擎都會使用俗稱多喉直噴的獨立式節氣門來改善油門反應。由於FreeValve汽門的開啟角度與時間長短都能夠獨立控制，因此能夠直接將汽門當作節氣門使用，FreeValve將成為反應最快、最直接的進氣方式。由於不需要節氣門，不僅引擎的成本與重量進一步的降低，油耗也能夠改善將近45%。

圖片來源：FreeValve

除了以上優點，FreeValve在不需要使用缸內直噴的情況下就能夠達到缸內直噴引擎所擁有的優勢，大幅節省成本之外也能夠維持較高的壓縮比。這顆搭載FreeValve系統的1.6升渦輪引擎擁有12:1的壓縮比，Koenigsegg表示甚至14:1都不是問題，相對於傳統渦輪引擎大約9:1的壓縮比來說大幅增進了引擎效率以及汽缸燃燒效率。這顆1.6升FreeValve引擎最終的測試結果和原本的引擎性能相比，在扭力部分改善了47%，從240Nm提升至320Nm；馬力提升了45%，從160HP增加至240HP；油耗改善了大約15%，而廢氣排放量減少了35%，可以說是全方位的大幅提升。Koenigsegg也期望未來能夠將這項技術普及化，成為新一代的內燃機引擎標準配置。

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