VW推出1 Litre Car超省油概念車 不只是紙上談兵 概念原型確定將要化為實際 記者：SE 2002-05-24

隨著地球上的石化燃料資源逐漸匱乏，今天的汽車工業界除了要追求污染的減少之外，如何以最少的燃料成就最大的效益，往往成了工程師們錙銖必較的重要考量。繼先前的Lupo TDI 3公升車（每100km只需3公升燃料）突破紀錄並且正式量產之後，VW這次精益求精，著手開始追求製造出一輛1公升車（1L/100km）的可能性。更有甚者，VW的1公升車不只是要以概念原型車的身份突破紀錄，車廠方面真正的目的，是在三年後將這輛超低油耗車付諸量產，其雄心壯志讓我們不由得想對這輛車做更進一步的瞭解。 要介紹VW的1-Litre Car，就不能不稍微提一下它的前輩、於1999年夏天正式上市的3-Litre Car，這輛搭載著1.0升柴油渦輪增壓三缸引擎的Lupo，從上市至今已經銷售出超過22,000輛，是迄今為止最成功的量產超低油耗車輛。挾著這股氣勢，VW才會決定要更進一步朝每百公里旅程僅需一公升燃料的新關卡挑戰，除了推出原型車款並由VW前後兩任總裁駕駛由Wolfsburg長途挑戰到Hamburg完成實戰達到目標油耗成績外，VW也大膽的公佈，這輛1-Litre Car的量產版本，將會在三年內登場，證明VW並不是只在耍花槍製造一輛省油大賽用車的豪華原廠版而已，而是正經地想要探究終極的能源節約技術。

Engine

一輛車要達到這種程度的省油，動力方面的巧思當然是不能沒有的。由於每百公里1公升的油耗實在是一個很嚴苛的門檻，打從車輛在起草階段時工程師們就已經打定主意，只有一具單缸、超小排氣量的自然進氣柴油引擎才有可能達到這種成效，因為柴油動力系統擁有較汽油引擎為高的熱效益，天生在基礎上就佔了優勢。這具排氣量只有299cc.的SDI引擎使用現在已經成為標準的缸內直接噴油設計，單管噴油嘴是採六孔式設計並具有預燃功能，系統供油壓力高達2000bar。這具引擎並非來自VW旗下任何一款現有的動力系統，而是全新的設計，由齒盤皮帶驅動的兩根凸輪軸透過滾輪搖臂機構控制總共為數三個的氣門，其中進氣為雙氣門、排氣則為單氣門設計。而整個動力系統則是以具有降低回壓功效的鈦合金排氣系統作為終點。

為了追求輕量化與耐用並存，1公升車的整具引擎是以單體鋁合金打造而成，意指汽缸頭與曲軸箱是一體鑄造而出的。其他輕量化的設計尚包括有鎂合金的機油泵外殼，粒子強化鈦合金打造的梯形活塞連桿，由於其特殊的需求這具引擎是完全沒有任何油冷或水冷設計的『乾』式引擎，零總加起來整具引擎的重量只有極低的26kg而已。至於電動備部分所需的啟動馬達-發電機結構，則只不過是另外再增加約12kg的重量而已。

除了重量方面的考量之外，要達到省油，另外一個設計上的關鍵在於如何降低引擎運轉時的內部阻抗。關於這方面VW的工程師特別以雷射焊接技術用來處理汽缸內的運轉摩擦面已降低摩擦阻力，滾輪式的氣門搖臂則可降低作用在氣門上的阻力，VW甚至連氣門彈簧的張力都沒忘記要修正降低。這具縱向中置在後軸前方的SDI引擎在層層的輕量設計下，擁有8.5hp/4000rpm的動力輸出，最大扭力則為1.88kgm/2000rpm，雖然以數字上來看這樣的動力似乎有點薄弱，但考量到1公升車接近一輛旅行機車的超輕重量，與Cd值只有0.159、遠較機車還低的超低風阻，原型車仍然擁有非常不錯的性能表現，舉例來說，有到120km/h水準的最高極速就是一個非常好的例證。車上6.5公升容量的油箱，讓這輛雙座車每家一次油就可以連續跑650km而不間斷。

Gearbox

由於1公升車的車內空間非常侷促，變速箱在整個機械結構中只能分到一點點的空間，為此VW發展出一具體積非常精簡的序列式六速手排變速箱，擁有特別設定過的換檔模式，以配合原型車的省油要求。與動力單元一樣，輕量化也是這具變速箱在開發時的首要重點，為此這具變速箱使用了鎂合金的變速箱外殼，全部的齒輪與齒軸都採中空設計，而螺帽則是以鈦合金打造，除此之外，特殊配方的潤滑油提供變速箱充足的潤滑，而整具變速箱總重則壓低在23kg的程度。利用精密的感知器與電子液壓機構來進行換檔動作，而免除了離合器踏板的必要，甚至連排檔桿都無用武之地，因為升檔與降檔都已完全委由電腦決定，當然，都是以最佳的油耗作為換檔點選擇的依歸。至於前進檔、空檔與倒車檔之間的切換，則是利用駕駛艙右方的一個旋鈕來操作。

除了一頭連結的引擎本體外，這具自動換檔的六速手排另外一頭是接在一具特殊的起步-停車系統上，該系統能夠充當自由飛輪，當車速超過設定速度時，車輛會自動將引擎熄火停止運轉，如此1公升車就能以引擎不運轉的方式自由滑行一段距離達到省油的功效。當鎂合金製的油門踏板接到駕駛人傳來的加速訊息時，引擎才會重新啟動開始輸出動力。為了要確保引擎在這一瞬間一定能順利點燃，車上裝置了一具特別開發的啟動馬達-發電機雙用裝置，為在引擎與變速箱之間的這個裝置內含有一套雙離合器系統，能同時當作飛輪或發電機來使用。在滑行模式下，兩道離合器原本都是打開的，但當駕駛人踏下油門踏板時，引擎與啟動馬達-發電機模組之間的離合器會接合上去，而得以利用還在旋轉中的飛輪儲存的轉動慣量來帶動引擎重新發動它：且不需任何電力！除此之外，這個與引擎曲軸直接連接的裝置除了能夠代替掉傳統上採分離配置的發電機與啟動馬達外，還能在必要時反過來產生動力輔助引擎的輸出達到最佳的加速。當然，透過此裝置，1公升車也擁有大部分電動車都擁有的『回電』能力，也就是在車輛制動時反轉，將車身所蘊藏的動能利用磁感原理轉化為電能，儲存在車上一專用的鎳氫電池中。

Bodywork

初見到1公升車，相信很少人能不被它那流線但詭異的車身線條所吸引。有別於一般實驗用的車輛太過誇張的造型，這輛原型車擁有一個稍微類似窄車身跑車與機車合體的獨特身形，利用最低的風阻係數與最少的正面投影面積，將空氣加諸於1公升車上的阻力減到最小。欲達到最小的正面投影又必須搭載兩名乘客，工程師勢必得採用前後雙座的方式來配置，感覺有些類似競速雪橇或滑翔機，前後座乘客都是利用車身左側1.5米長的鷗翼車門進出車室。

為了營造低風阻，1公升車的車身造型充滿著這方面的巧思，前輪加上了全覆式的碳纖維圈蓋，後輪則完全隱沒在車身鈑件底下以免破壞車輛的線條，更有甚者，甚至連動力系統所需要的冷卻氣流進口都是根據需要才開啟。從上方鳥瞰，1公升車擁有一個類似水滴狀的車前部造型與垂直陡峭的車尾收尾，前者有利於突破氣流，後者則能避免產生負壓帶。車底的獨特造型與車尾的擴流板有利於營造後車軸足夠的下壓力。

為了降低空氣阻力的緣故，一般車輛上最容易造成風阻的車外後視鏡在原型車上並不覆見。取而代之的是兩個隱藏在方向燈內的攝影機，將車後方的視野呈現在圓形中控台兩旁的LCD顯示幕上，而當車輛打入倒檔時，螢幕會切換成從第三煞車燈向後望出的中央後方視野。

關於車體構造上的考究並不只限於空氣動力方面，同樣的，輕量化的考量也是工程師在開發過程中需要一直銘記於心的。1公升車的車體是以鎂合金空間樑構造而成，外覆以探纖維覆合材料的車殼，整體的重量僅有74kg重，遠較一般鋁合金空間樑與探纖維外殼的組合輕量了約13kg左右。為了徹底的減重，一些像是車門鎖機構之類的機械設備都被重量很輕的電子設備給取代，當駕駛人靠近車輛時它會自動解鎖，而如同許多一線的性能車，引擎的發動是利用一個啟動按鈕來完成而完全不需要電門與鑰匙的存在。

別看它一副與概念車沒啥差的造型，1公升車在安全方面的表現絕對可以符合現有的道路安全法規，事實上，這輛車是根據GT賽車等級的耐撞標準來設計的。鋁合金材質的油箱是安置在乘客後方最受到保護的位置，擁有能夠配合自動加油設備而設計的特殊箱蓋。在主動安全方面，除了最新一代的四迴路ABS外，小小的1公升車竟然也配有先進的ESP電子車輛動態穩定系統。

Running Gear

1公升車獨特的前後雙座配置、流線型的窄車身與中置的引擎，意味著它必須採用一種革命性的底盤配置方式。駕駛人與乘客非常低的乘坐位置意味著車輛擁有能促進操控的低重心配置，而在ESP與跑車化的底盤調校下，操控也是不落人後。1公升車的前懸基本上可以說是一種雙A臂結構，但其上支臂為鎂合金，下支臂與軸承則是鋁合金製造。輪轂本身是鈦合金材質，而輕量化車輪軸承裡面則是放有陶瓷材料製成的滾珠。不過，真正最令人訝異的恐怕不是以上那些，而是，整個前懸結構竟然僅重8kg而已！

至於1公升車的後懸用的，則是一種截然不同的理念，使用了很久不見的De-Dion懸吊設計，它配有玻璃纖維製成的葉簧，鋁合金製的輪胎固定座與鈦合金的輪轂，驅動軸與後輪軸承是採用整合在車軸裡面的設計。裝置在直接機械連結式轉向機構上的方向盤本身有個很獨特的造型，整個盤身上緣都是平的以免遮蔽駕駛人視野，除此之外，其鎂合金製成的盤骨帶來僅有540g的重量，也是材料科學上的一大奇蹟。轉向機的外殼是鎂合金，內部則是鋁合金與鈦合金材質的中空齒棒結構，再加上鈦合金的齒條與轉向舵桿，整組轉向機竟然只有1870g重，令人嘖嘖稱奇。

負責車輛制動的是一組重量僅有7.8kg重的四輪碟煞系統，附有電子式的後軸駐車煞車。為了徹底減少滾動阻力，1公升車的輪胎與輪圈組是特別經過挑選設計的，不只是質輕（1.8kg重、碳纖維材質的輪圈比傳統的輪圈輕量了五成），再加上輪胎採用特殊的低正向滾動阻力胎紋，整個接地面所產生的走行阻力，較一般同胎寬的車輛足足減少了30%的水準。

Electronics & Interior

1公升車在重量上與能源損耗上的錙銖必較已經到了連電子裝置都要吝嗇考究的程度，車上所有的配備都是以不影響便利性的原則下，盡可能地輕量、省電。舉例來說，雙氙氣放電頭燈的近燈部分只有32W的耗電功率，但卻能達到傳統鎢絲燈60W的亮度，燈殼部分由於整個都使用聚酯材料製成，因此僅重1.5kg，其小燈、方向燈與尾燈，則全都是以高亮度但輕量、省電的LED製作，甚至連車室內的照明也如法炮製使用LED。

1公升車擁有個簡化、饒富運動氣息的車內空間，兩張座椅採用的是鎂合金的骨架外覆舒適的M-flex纖維椅面。整個車室空間的感覺與其說是輛車子，還不如說更接近架噴射戰鬥機來得貼切，在中控台兩側，右手邊我們可以見到用來決定前進、空檔與到檔的變速箱旋鈕，與電子駐停煞車裝置的開關，而左手邊見到的，則是暖氣、冷氣與車燈開關。

Wallpaper Gallery
Courtesy Volkswagen AG

VW 1-Litre Car
引擎諸元
引擎型式	自然進氣柴油單缸
排氣量	299cc.
缸徑×衝程	69×80mm
壓縮比	16.5：1
氣門型式	DOHC每缸三氣門
引擎重量	26kg
最大馬力	8.5hp/4000rpm
最大扭力	1.88kgm/2000rpm
性能諸元
極速	120km/h
平均油耗	0.99L/100km
車體、底盤諸元
車長×寬×高	3646×1248×1110mm
軸距	2205mm

北美市場 Nissan Rogue Plug-In Hybrid 登場