第七章: 底盤系統

第五節: 底盤避震器的種類

在設計和製造貨車時，底盤避震系統扮演了一個關鍵角色，它不僅影響貨車貨物的乘載能力，也直接影響到貨物的安全以及車輛的操作性能。避震系統的主要目的是減少不平路面對車輛造成的震動，確保車輛穩定行駛，同時提高貨物的乘載能力。本篇文章將說明貨車底盤避震器常見的三種避震系統：雙A臂避震系統、葉片彈簧避震系統以及氣壓懸吊系統。

雙A臂避震系統

雙A臂避震系統（Double Wishbone Suspension），這種系統由兩個形狀像字母A的臂組成，分別固定於輪胎輪轂(Hub)的上方與下方。這種設計能夠提供良好的車輪定位精確性，特別是在市區行駛時能夠保持車輛穩定，特別適合需要良好操控性能的輕型市區貨車上。

葉片彈簧避震系統

葉片彈簧避震系統（Leaf Spring Suspension）是最傳統的避震系統之一，它由一組或多組金屬葉片組成，這些葉片通常是鋼製的。葉片彈簧因其結構簡單、乘載重量以及耐用性高而廣受重型貨車的青睞。雖然葉片彈簧系統在舒適性方面可能不及其他類型的避震器，但它在承載重負荷的能力方面無疑是最為優秀的。目前ISUZU的車型都配有日本製的避震鋼板，乘載品質相當優異。

氣壓懸吊系統

氣壓懸吊系統（Air Suspension）是一種使用壓縮空氣來支撐車輛重量的系統。這種系統通過空氣壓縮機來控制空氣彈簧的填充壓力，從而調整車輛的高度和彈簧的硬度。氣壓懸吊系統能夠提供卓越的乘坐舒適性和操控性，特別適用於那些需要頻繁進出碼頭上下貨物的大型貨車，或是載運精密零件的特殊貨車…等。此外，氣壓懸吊也被廣泛運用於大型巴士與遊覽車上，可以提供乘客絕佳的舒適性，並可單邊傾斜方便乘客上下車。目前ISUZU在商用車上領先的FVR 18.5噸貨車與LR中型巴士上皆配有氣壓懸吊系統。

選擇合適的避震系統對於提高貨車的性能和乘坐舒適性至關重要。雙A臂避震系統提供良好的操控性和穩定性，適合操控要求較高的輕型商用車；葉片彈簧避震系統則在載重能力上表現出色，適合重型貨車；而氣壓懸吊系統則提供了最佳舒適性適用於高端貨車或是大型巴士。了解每種避震器的特點和適用範圍，能夠幫助貨車製造商和使用者做出最合適的選擇。

圖：ISUZU、拖拉庫桑 / 文：拖拉庫桑

第七章: 底盤系統

第四節: 底盤強度的指標

截面模數(Section Modulus)

當購買卡車底盤時，底盤強度是一個相當重要的考量因素。底盤強度決定了卡車能承受多大的負載以及在各種道路條件下的耐久性和載重性能。其中，底盤大樑的【截面模數(Section Modulus)】是衡量底盤強度和剛性的關鍵指標與數據。

截面模數是描述大樑或其他結構截面抵抗彎曲的一個幾何特性，在卡車底盤設計中，選擇具有較高截面模數的大樑意味著更強的抗彎曲能力。這不僅有助於承載更重的貨物，還能提高行駛過程中的穩定性和安全性。通常，大樑是用高強度的鋼材製造，並通過特定的形狀設計來優化其截面模數，例如建築常用的I形樑或貨車底盤常用的C形大樑。

然而，僅僅增加截面模數並不能解決所有問題。過高的截面模數可能會導致底盤過於剛硬，不利於吸收道路顛簸帶來的衝擊，過重的底盤也會造成載貨量下降，降低卡車運輸的收益。因此，在設計時還需要考慮到底盤的彈性和減震性能，以確保乘坐的舒適性、貨物的安全同時兼顧經濟效益。

總結來說，卡車底盤大樑的截面模數是一個關鍵指標，它直接影響著車輛的承載能力和整體性能。通過仔細選擇材料和設計，可以實現理想的抗彎曲能力，同時保持必要的彈性和減震特性。ISUZU的所有車型都有提供底盤大樑的截面模數數據，讓消費者在選購車型時，對車輛更有信心。

圖：ISUZU、拖拉庫桑 / 文：拖拉庫桑

第七章: 底盤系統

第二節: 底盤的加強

大樑的加強(Rail Reinforcement)

商用車底盤常因客戶特殊的使用需求或載重需求而設計，在底盤上通常會有大樑加強的設計方案供客人選擇，這包含了我們常說的【內套式大樑加強(Inner Rail)】和【外套式大樑加強(Outer Rail)】兩種強化結構的關鍵元素。內套式大樑加強於底盤內部，能可靠承受垂直荷重和橫向力，確保整體結構的穩固。其材料通常選用高強度材質，以確保卓越的承載能力和耐久性。而外套式大樑加強則位於原本大樑外側，補充支撐功能，有效分散載荷，提升底盤穩定性。一般售後的大樑加強主要以外套式大樑為主，可以縮短施工時間。

大樑在車軸附近受到較強的受力，因此底盤結構需要特別強化。由於車軸所帶來的重大荷重，大樑成為負責承受這些力量的關鍵組件。為了確保底盤的耐用性和穩定性，我們必須在大樑區域加強底盤結構，也因此在ISUZU的N系列與F系列部分車型上，提供了日本原廠特製高強度鋼材的內套式大樑來加強底盤強度以應對複雜的受力情況。這樣的強化設計確保了ISUZU的車輛在使用與運輸過程中能夠安全、穩定地應對不同路況和重型載荷，維護整體運輸系統的可靠性。

圖：ISUZU、拖拉庫桑 / 文：拖拉庫桑

第七章: 底盤系統

第二節: 車體打造用滾動底盤

滾動式底盤(Ladder Frame)

商用車特別在遊覽車與公車上，還有一種很特別的底盤形式叫做【滾動式底盤（Rolling Chassis）】。但需要注意滾動式底盤不可以合法上路，只能在車體打造的過程中短途移動，既然不能合法上路，本文將說明滾動式底盤存在的原因與優勢。

滾動式底盤是一種將車輛的主要結構裝在【可拆卸的臨時性大樑(Dummy Frame)】上的底盤，臨時性底盤上安裝了所有車輛需要的主要結構，包含引擎、變速箱、懸吊系統、煞車、輪胎和其他關鍵零件。

滾動式底盤的主要好處在於它提供了更大的靈活性。車體製造商可以在同一底盤上建造不同類型的車輛，滿足不同客戶的需求，使生產效率提高。此外，滾動底盤還有助於提關鍵零件的品質控制，避免不同的車體製造商所製造出的不同車體，影響了車輛底盤的安全性。

舉例來說滾動式底盤可以提供不同的座位配置，這代表客戶可以為不同市場與需求配置不同類型的座位。這包括長途巴士、城市巴士、學校巴士和旅遊巴士等。無論您的目標市場是什麼，都可以依據市場需要進行座位配置，滿足不同的運輸需求。另外如果有特殊需求的客戶也可以滿足，這包括殘疾人士的無障礙設施、車輛的長度調整以適應狹窄的城市道路…等等。

需要特別注意，車體打造廠在打造滾動式底盤的車輛時，需要依照底盤製造商的【打造手冊】規範來設計車輛與製造車體才行，這樣才能使完成的車輛可以達到最高的安全要求。

滾動式底盤是一種創新的設計方法，尤其對於巴士的打造具有重要的價值。它提高了生產效率，品質控制，客製化能力，減少了底盤製造商與車體打造廠整體的生產時間和成本。

圖：ISUZU、拖拉庫桑 / 文：拖拉庫桑

第七章: 底盤系統

第一節: 底盤的總類

貨車底盤與轎車底盤因載重需求不同設計也會不同，通常貨車使用直樑式的底盤(Ladder Frame)，轎車則使用一體式底盤(Monocoque Chassis)，這兩種設計具有各自的優點和缺點。本文將詳細探討它們之間的主要差異以及各自的優勢和劣勢。

直樑式底盤(Ladder Frame)

貨車底盤使用直式的大樑，不僅具有出色的載重能力，而且能夠提供更大的底盤配置自由度。這種設計允許客戶根據特定需求調整底盤配置，例如同一個底盤有些車輛可以配置後雙軸或是後單軸的車型。如果部分客戶有長時間的使用需求，也可以選擇加大油箱容量。如果有載重的特別需求也可以選擇加強底盤強度，ISUZU的NLR與FVR系列貨車更特別以內套式的大樑加強大樑強度，讓車輛使用可以更為便利。

直樑式底盤的客製化特性使其成為商業貨運和工業應用的理想選擇，為客戶提供了靈活性和多功能性。

一體式底盤(Monocoque Chassis)

一體式底盤是一種廣泛應用於轎車的底盤結構，這種結構以整體性和安全性為特點。在一體式底盤中，車輛的車身成為整個底盤的一部分而不僅僅是一個外殼。這種設計有助於在車禍時分散和吸收能量，提高整體安全性。當發生碰撞時，一體式底盤可以承受並分擔主要的衝擊，減少了乘客受傷的風險，這種特點使一體式底盤成為轎車底盤的首選。

另外，一體式底盤的優勢還有其輕量化結構並可提高室內空間，因此現行的低底盤公車也是採用一體式底盤的結構。

圖：ISUZU、拖拉庫桑 / 文：拖拉庫桑

第六節: 輪胎系統-2

再刻胎紋輪胎(Regroovable Tire)

現今大型卡車輪胎有些會在胎壁上標示 【Regroovable】的英文字樣，代表該輪胎在使用後【可以再次人工切割】增加輪胎胎紋的深度延長使用期限，通常增加的胎紋深度大約3~4mm足夠大型車多行駛一萬公里以上的距離。
需要特別注意的是再刻胎紋輪胎(Regroovable Tire)在設計階段就有將輪胎可使用的胎紋厚度納入計算，在重新切割胎紋的時候需要特別注意僅能將設計值內的胎紋塊移除，不可額外切割多餘的胎紋。以ISUZU NQR 9.5噸的標準輪胎來說，輪胎中間兩條胎紋內【胎紋切割指示塊】(藍色標示)在輪胎磨損後，可以以特殊工具刮除加深輪胎胎紋。
需特別注意，不可將輪胎胎紋的【磨損指示塊】(紅色標示)與【胎紋切割指示塊】相互搞混。【磨損指示塊】在輪胎的側邊會以三角形箭頭標示磨損指示塊方向。若胎紋磨損至與磨損指示塊同高時則需更換輪胎。

輪胎換位(Tire Rotation)

輪胎換位可以使輪胎均勻磨損延長使用壽命，一般輪胎的磨耗與行駛路線、駕駛習慣、車輛負載有相當大的關係，建議駕駛隨時檢查輪胎狀況確保行車安全。以貨車來講建議每一萬公里保養時就對調一次輪胎。另外貨車的備胎尺寸大小通常為標準規格，建議輪胎換位時也一起將備胎也納入進去，詳細換位的順序請參考ISUZU使用手冊。
另外，因貨車輪胎數量較多，如果並非所有輪胎的廠牌與型號相同，建議在更換輪胎時，同一輪軸上，左右輪胎的廠牌與型號相同較佳，避免在煞車或雨天時因左右抓地力不同產生車輛偏移。

注意: 台灣訪間俗稱的再生胎非本章節提及的【再刻胎紋輪胎(Regroovable Tire)】，如需再刻胎紋請與輪胎原廠聯繫，並請專業人員以專業工具施工。

圖: ISUZU、拖拉庫桑 文: 拖拉庫桑

第五節: 輪胎系統-1

貨車長時間在路上行駛，輪胎替換的時間比一般轎車還要短，如何選擇正確的輪胎，讓車輛運行保持順暢與安全行駛相當重要。我們建議每天車輛行駛前一定要檢查輪胎，我們會分多個章節特別說明輪胎的各項規格，讓使用者可以更了解所需使用的輪胎形式為何。

有內胎跟無內胎的差別(Tubed vs Tubeless)

以前的商用車大部分都使用有內胎的輪胎，但現今貨車的輪胎都採用無內胎的設計。無內胎輪胎在大貨車上有行駛阻力小，可提升燃油效率與長期行駛下輪胎散熱較快…等優點。但仍有些大型吊車、農用車與重機械車輛會因為成本與使用地形…等因素考量採用有內胎的輪胎。要知道自己的輪胎是否為無內胎的輪胎，只要輪胎外觀上找到(TUBELESS)的英文字，就代表為無內胎的輪胎。 台灣一般道路上行駛的大型貨車建議仍選用無內胎輪胎為主。

大貨車輪胎尺寸標示為什麼與轎車不同

有些大貨車輪胎會以舊款的輪胎尺寸標示大小，例如11R22.5。舊款的輪胎扁平比大部分為90%，也就是說11英吋寬的輪胎，它的輪胎厚度為11 x 90% = 9.9英吋，且使用在22.5英吋的輪圈上。此系列的輪胎有些人稱它為90系列輪胎。
現今輪胎性能提升所需的輪胎扁平比也會因車型不同需求有所不同，因此都會以公制標示輪胎的胎寬與扁平比，例如195/75R16。代表195公厘寬的輪胎，它的扁平比為195 x 75% = 146.25公厘，裝在16吋的輪圈上。

圖: ISUZU、拖拉庫桑 文: 拖拉庫桑

貨車小密技-防止貨物脫落

交通部高速公路局預計2019下半年研訂【國道散落物收費要點】，要讓國道掉落物品車主共同負擔清理費用，且清潔費用【無上限】。想要安全的綑綁貨物避免荷包大失血，遵守下敘述三點【防止貨物脫落-小密技】準沒錯。

1. 善用帆布與綁繩避免貨物飛出

a. 帆布的選擇一定要選擇較厚重的帆布，避免帆布本身自行飛走。
b. 另外如果貨物較少，需將帆布對折時，記得對折的凹角要面對背風的方向，避免風壓將帆布像降落傘一樣吹開。
c. 帆布一定要正確的將貨物捆包完整，且將多餘的帆布固定在貨物下方或貨斗內。
d. 繩索將帆布完整的固定在車體上且拉緊，避免帆布在行駛中被飛風吹起。

2. 不超載

貨車超載會使車輪的螺栓承受過大的壓力，使輪胎固定螺栓斷裂，車輪脫落，還會使局部地方超載，導致貨斗和車架損壞，甚至造成輪胎爆胎，從而引起事故。爆胎也會造成車輛翻覆、貨物傾倒，因此乘載適當重量的貨物相當重要。

3. 平均分配貨物重量

前軸與後軸有不同的載重能力，因此將貨物平均分配至前後軸，可以確保個別輪軸不會因為超載損壞。另外貨物若左右配重不正確，會使車輛行駛時不穩，行駛不穩的車輛會使貨物飛出，甚至造成車輛偏擺翻覆，進而零件四散一地，相當危險。

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圖: 拖拉庫桑 文: 拖拉庫桑

第六章-第四節: 差速器系統

差速器系統泛指【透過齒輪機構】改變輸入軸與輸出軸的轉速與方向的機械結構，一般來說差速器有兩個重要的功能【平衡左右輪轉速】與【提升驅動軸動力】。

平衡左右輪轉速

一般車輛在直線行駛時左右輪轉速相同，但在正常行駛下不可能只有直線，車輛在轉彎時內輪行駛的距離會比外輪少，若是內外輪轉速相同的話，車輛操作時便會顯得生硬，輪胎磨損也會增加。因此，差速器在車輛中可以調節內輪與外輪的轉速差，避免轉彎時左右輪無法平衡造成車輛失控。

最終傳動比(Final Gear Ration)

另外，差速器還有一項相當重要的的功用，就是將透過變速相的傳動軸做最後減速，提升驅動軸動力，因此也稱做最終傳動比。
對卡車來說因為使用的車體不同，同樣一個噸數的車種有可能需要的需求也不同，有些車輛需要高速省油，有些車輛需要低速高爬坡力。因此，不同的車輛特性需要不同的最終傳動比。
一般來說數值較低的最終傳動比高速較省油，數值較高的最終傳動比車輛起步力會較好，如何選定適合自己的最終傳動比在選購車輛時需依本身的使用情境決定。
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第三節: 自手排變速箱

自手排變速箱為貨車近年主打的配備之一，ISUZU Smoother自手排變速箱(NESS)的獨特設計更在貨車界獨樹一格，接下來會特別說明ISUZU Smoother自手排變速箱(NESS)與其他變速箱相異之處。另外目前市場自排系統設計多元，本節也會就【自手排】與【手自排】的差異做簡短的介紹。

【自手排】變速箱

自手排變速箱的本體為手排變速箱，並以電腦與馬達控制的方式自動換檔。自手排變速箱保有了傳統手排變速箱耐用、齒輪比選擇廣…等優點，且透過電腦的協助可依車輛的駕駛狀態，自動選擇適當檔位，達到省油的目地。

【手自排】變速箱

手自排變速箱的本體為自排變速箱，包含傳統的液體扭力變換接合器與行星齒輪組。因本體設計為自排變速箱，故手排模式下會透過電腦與油壓控制原始設定的換檔時間點，讓變速箱本體有手排換檔的效果。

ISUZU Smoother【自手排】變速箱

ISUZU Smoother自手排變速箱，在設計上加入的傳統自排車的【液體接合器】，讓車輛在低速行進時電子離合器不用一直換檔，而是透過【液體接合器】的滑差讓車輛保持平順。透過液體接合器也可以讓車輛在上坡停車時先將車輛入檔，讓車輛保持在引擎制動的狀態避免車輛滑動。

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第二節: 變速箱種類

變速箱主要的功用是改變由引擎輸出至傳動輪的轉速，透過變速箱能將引擎的性能表現的最完美。舉例來說卡車的引擎在高負載時需要高速運轉，才能發會最大扭力與馬力，滿足載重行駛的需求。但在引擎高轉速下，卻不適合起步或慢速行駛，因此通常變速箱會設計多個齒輪比，最多甚至到18檔，讓卡車在不同狀況下都能輕鬆的駕駛。
目前來說變速箱設計有三個主流趨勢，傳統的齒輪變速箱、行星齒輪組變速箱與CVT(無段變速變速箱)，其優缺點如下所示。

齒輪變速箱

齒輪變速箱以一連串不同大小的齒輪組合而成，可以依使用者的需求自行設計不同的齒輪比，設計變化度高、結構簡單、零件耐用，一般的大貨車變速箱都以此設計為主。缺點是大部分設計為手排操作，但現今的科技以可用電腦模擬手動操作換檔，達到自排變速箱的操作模式。ISUZU Smoother自手排變速箱經過多年研發後，在此領域領先業界。

行星齒輪組變速箱

行星齒輪組變速箱主要由環齒輪、行星齒輪、太陽輪三總齒輪組成，內部由油壓依引擎轉速與扭力不同自動控制，但行星齒輪組檔位變化少，通常設計只有4個檔位，故行星齒輪的設計多被小型車所採用。另外，行星齒輪變速箱內部為油壓控制傳遞效率較低，故油耗表現較不佳。

CVT(無段變速變速箱)

車用的CVT無段變速變速箱，內部以鋼條制的皮帶傳遞動力。與一般小型車不同，貨車變速箱需要多種齒輪比設計，每檔齒輪比差異較大，故不適合使用CVT系統。

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第六章: 傳動系統

第一節: 引擎與驅動佈局

車輛設計中【佈局】代表引擎與驅動輪放置的位置。不同的車輛使用需求，佈局設計也會有所不同，一般來說在設計車輛佈局時會考慮設計複雜度、系統耐用度、車輛形式、車重分配、成本與車輛操控特性…等等。

引擎佈局

引擎佈局代表引擎放置的位置，一般來說有前置引擎(Front Engine)、後置引擎(Rear Engine)、中置引擎(Mid-Engine)…等等。貨車在保養需求與載貨條件下，一般都使用前置引擎。舊型的傳統公車為了降低系統設計的複雜度，會使用中置引擎。但現行新型公車多使用後置引擎設計，來降低載客區的底盤高度方便乘客上下車，長途旅行時也可減少引擎噪音對乘客的影響。

驅動佈局

驅動佈局也可大致分為前驅動輪佈局(Front Wheel Drive)與後驅動輪佈局(Rear Wheel Drive)兩種。以商用車來說，前輪驅動佈局大部分都以房車型的箱行車為主，因為在車輛設計上可以大量延用房車零件，減少維修成本。一半專門為載貨設計的貨車都以後驅動輪佈局為主，但因卡車設計種類多元，在驅動軸的設計上變化也相當多，下面為主要常見的驅動輪與軸距設計種類。

4×2車輛型式 (前一軸，後一軸，兩輪驅動)

兩個輪軸、四個輪子、後輪驅動，此種配置在貨車上更可以將引擎置於車頭下方，增加載貨空間，大部分的貨車都以此設計為主。

6×2車輛型式 (前一軸，後兩軸，兩輪驅動)

與4×2車輛型式不同，多增加一軸可以加強底盤的支撐力，增加後方貨物的載貨量。大部分中大型以上的貨車、或是水泥攪拌車多會使用此種設計。

6×6車輛型式 (前一軸，後兩軸，六輪驅動)

6×6是一般軍用卡車與特種車最常見的設件，載貨能力與驅動力最強，相對的油耗確不是特別傑出。
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第四節: 變速箱機油簡介

手排變速箱

一般手排變速箱內用的潤滑油為【齒輪油】的一種。齒輪油專為變速箱、差速器…等機構設計。一般齒輪油黏度較高，主要因為大部份齒輪變速系統中沒有專門的泵浦來提供油壓，而是以半浸泡的方式將齒輪下半部浸於潤滑油中，透過齒輪轉動將變速油傳遞到每個零件上，較高的黏度也可以確保潤滑油在齒輪上待的時間夠久，讓每組齒輪都能有效被潤滑到。

自排變速箱

自排變速箱需使用特別的【自動變速箱油】來維持變速箱的正常運作。與手排變速箱使用的齒輪油不同，自動變速箱油還需傳遞動力，控制閥門開閉…等，因此黏度較低但又需保有潤滑的功能，這也是為什麼自動變速箱油的價格較齒輪油高的緣故。另外因為自動變速箱油所承受的內部壓力較高，快速散熱也是主要的議題之一，ISUZU專用的BESCO ATF III號機油通過日本ISUZU嚴苛測試，可以有效達到快速散熱、減少齒輪磨耗，提高變速箱的保護能力。

差速器與其他齒輪

差速器與其他傳動齒輪因內部齒輪較大，且減速比較低，一般會使用黏度約在80~140的機油來做為潤滑油來確保長時間使用的正長潤滑。

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第三節: 引擎機油簡介

雖然引擎機油主要的功能為潤滑引擎，但維持引擎內部清潔與散熱對機油來說也是相當重要的一項功能，有些引擎更裝有機油散熱器協助機油散熱。現今的機油主要會以原油來製作基礎油，然後外加防鏽或是抗氧化劑來增加機油的功用與壽命，此種由我們俗稱【礦物油】。除了礦物油外，還有一種透過化學合成與加工的【合成機油(Synthetic oil)】，在二次大戰前後合成機油因為可適應較嚴苛的溫度環境，且用於飛機引擎上性能表現良好被廣泛的使用。隨者科技成熟與進步在1970年代左右合成機油開始以合理的價格出現在汽車市場上。

柴油引擎機油

如果能提供足夠的潤滑且不消耗過多的引擎動力便是合適的機油，但隨者環保要求越來越嚴苛，大部分柴油引擎機油以無法與汽油引擎機油共用。柴油引擎若裝有DPD柴油微粒過濾器，就必須選用【低灰分】的機油以保護過濾器的暢通，否則機油燃燒後的灰分會使過濾器阻塞影響車輛性能。目前ISUZU的原廠BESCO機油通過長期測試，可將機油內的灰分降到最低，維持濾清器的暢通延長濾清器的保養里程數。

機油更換的重要性

機油的日常更換為車輛最重要的保養項目之一，不合適的機油會使引擎過度磨損，不正常的機油量也會使引擎故障。需特別注意如此重要的機油並不是加的多就是好，過多的機油也會使引擎負擔增加、油壓過高，正確的依照製造商建議的機油更換里程數更換機油，才是保護愛車最好的方法。

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貨車小密技-冷氣系統

正確的使用內循環與外循環

一般轎車用冷氣與卡車用冷氣在系統與操作的設計上幾乎都相同。但為了能夠增強冷器系統的效能，正確的使用【內循環】與【外循環】是相當重要的喔。
一般來說為了節省能源消耗，開冷氣時都會使用【內循環】，將車內的空氣不斷經過冷器系統來降低溫度。但既然【內循環】能夠節能且快速的降低冷氣溫度為什麼需要【外循環】的選項呢?
其時當車內的溫度不斷下降，且車內的溼度與車外的溼度開始有差異後，車窗很快就會開始起霧，此時就建議將冷氣系統開起除霧功能。但需特別注意當開起除霧功能的時後，需將循環模式調至【外循環】才能有效除霧。ISUZU的卡車在冷氣系統上特別有將除霧功能以【外循環】的標示框選住，提醒駕駛正卻使用。

空氣濾網與冷凝器外觀檢察

空氣濾網的功能是過濾進到冷氣系統的外部空氣，ISUZU F系列卡車將濾網設計在引擎蓋下，可以容易的檢查濾網的狀態，維持車內空氣品質。
冷凝器是冷氣系統的重要零件，外觀與功能與水箱類似，冷凝器主要是將冷媒內的熱氣散發到空氣中，因此外觀是否清潔會嚴重的影響到冷氣的性能。
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第五章: 冷卻與潤滑系統

第二節: 冷卻水與散熱器蓋

冷卻水

冷卻水流過引擎內部後以熱轉換的方式將引擎本體的熱能，透過冷卻水傳遞到水箱，水箱再透過與空氣接觸將熱能傳到大氣中。一個理想的冷卻水需要能夠攜帶大量的熱能、防腐蝕、黏度低、價格低廉且無毒性。一般最常見的冷卻水為純水，但現經車輛為了增加冷卻水的效能，會在冷卻水內加入化學物質，一般最常見的化學物質為抗凍劑與抗腐蝕劑。
抗凍劑主要的功能為降低冷卻水凝固的溫度，保護引擎在低溫環境時冷卻水不會結冰。結冰的冷卻水會使冷卻系統管路破裂，造成冷卻水循環不良使引擎損壞。
抗腐蝕劑為冷卻水內最常見的另外一種添加劑，通常抗腐蝕劑會與抗凍劑一同混合販賣。不同廠商的抗腐蝕劑成分接會有些許的差異，不過原則上都會染成綠色方便辨識。ISUZU BESCO LLC SUPER TYPE E為官方指定的冷卻液，可以保護水箱不受腐蝕且能迅速的達到引擎冷卻效果。

散熱器蓋

一般來說海拔越高水的沸點越低，水的沸點降低將會使冷卻系統內的水蒸氣容易蒸發產生氣阻，讓引擎冷卻性能降低。因此為了提高水的沸點通常會將水箱系統加壓，加壓後的水箱系統可將水的沸點提升到110°C ~120°C，確保任何情況引擎冷卻水皆不會蒸發。

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第五章: 冷卻與潤滑系統

第一節: 冷卻系統簡介

在引擎內部燃燒的柴油除了產生熱能使引擎運轉外，部分的熱能也會被引擎本體的材料吸收。被引擎本體吸收的熱能如果無法正常散熱於空氣中，長期下來容易傷害引擎上的非金屬零件，嚴重的話會使引擎在行駛中故障。為了使引擎能夠長期正常運轉，幾乎所有車輛都配有引擎冷卻系統。

一般來說冷卻系統有兩種，一種為水冷，主要透過冷卻水在引擎內部循環散熱；另外一種為氣冷，主要透過引擎本體與空氣接觸散熱。現今的柴油引擎都為水冷式，讓引擎在隨時狀況下都能維持一定的引擎溫度提高引擎效率，更可以精準的控制排氣中的有毒物質，維持環保效能。

大部份的水冷引擎都透過齒輪驅動水泵來循環冷卻水，由水泵驅動的冷卻水經過引擎內部特製的【水套】將引擎的熱能帶走。吸收熱能後的冷卻水再將熱能傳遞給水箱，透過水箱本體與空氣接觸散熱。水箱通常經過特別設計，有多個微小葉片能夠增加水箱本體與空氣的接觸面積，增加散熱效率。
引擎冷卻水除了幫助引擎散熱外，還有維持引擎溫度的重要功能。為了維持引擎在正常工作溫度，通常在引擎本體的冷卻水出口處裝有【節溫器】，當引擎溫度過低時會阻止冷卻水循環至水箱散熱。ISUZU為了維持更佳的引擎工作效率，部分引擎更裝置【兩組節溫器】經準的控制引擎溫度，隨時隨地發揮引擎最佳效能。

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圖: ISUZU、拖拉庫桑 文: 拖拉庫桑

第四章-第四節:第四節: 柴油氧化催化器DOC與柴油碳微粒過濾器DPD

柴油氧化催化器(DOC, Diesel Oxidation Catalyst)
柴油氧化催化器主要的功能為氧化廢氣中的CO(一氧化碳)、HC(碳氫化合物)與SOF(柴油可溶性有機粒子, organic fraction of diesel particulates)。透過DOC內部的氧化還原上述有毒物質為水(H2O)與二氧化碳(CO2)，減少廢氣對環境的汙染。

柴油碳微粒過濾器(DPD, Diesel Particulate Diffuser)
五期柴油卡車大部分都裝有碳微粒過濾器(DPD, Diesel Particulate Diffuser)環保系統，目的是在捕捉卡車於加速或引擎低溫時所排放的碳微粒也就是大家所稱的黑煙。正常情況下行車的電腦會自動偵測濾清器內的碳微粒數量，並於引擎高溫時用排氣的餘熱將其燃燒殆盡。DPD過濾器主要由具有耐高溫且極細微的濾網組成，一般來說有裝設DPD系統的碳微粒過濾效果可達70％~90%。
另外碳微粒過濾器材料為過濾器是否能長期使用的主要因素之一，一般過濾器除了須能夠有效的收集碳微粒外，還必須承受排氣的高溫與排氣的衝擊力。另外因為DPD安裝的位置接近於排氣管尾端，材料本身的抗震動能力也需要相當好，才能維持長時間DPD的運轉。

需要特別注意的是，大部分DPD過濾器設計為濾網型式，需定期拆卸清理與燒除碳微粒，否則累積過多的碳微粒會造濾清阻塞影響引擎性能，甚至損壞引擎。

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圖: ISUZU、拖拉庫桑 文: 拖拉庫桑

第三節: 排氣煞車閥

排氣煞車閥主要的功用為【增加引擎煞車的力道】。在排氣煞車閥與排氣歧管中間還有一組渦輪增壓器，此渦輪增加器與進氣系統所介紹的渦輪增壓器為同一個零件，想要了解更多有關此零件如何運作，可以參閱第三章-第一節的可變角度渦輪增壓系統。
排氣煞車主要在排氣路徑上設置一組閥門，將排放的廢氣回賭在排氣系統內，造成引擎運轉時的氣阻。此氣阻與讓引擎運轉的進氣方向相反，因此可以有效的降低引擎轉速，使引擎產生引擎煞車降低車速。

一個設計良好的排氣煞車，可以發揮相當大的剎車力道，在行駛中有時候甚至可以不需要使用一般剎車，即可有效的達到減速的效果。但需特別注意，排氣煞車在車速與引擎轉速達到一定速度時才會啟用，否則過低的引擎轉速會因為過大的排氣氣阻而熄火或抖動，使車輛駕駛困難。
另外排氣煞車與引擎煞車作用原理類似，必須在引擎與變速箱接合時才有作用，而且變速箱檔位越低與引擎轉速越高效果越明顯。大部分的排氣煞車啟動方式為拉桿式，需特別注意在停止使用時要將拉桿推回原來位置，以免長期使用引擎剎車影響車輛性能表現。
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第四章: 排氣系統

第二節: 排氣歧管

排氣歧管主要的功用為集合各缸引擎排放的廢氣並導引至排氣系統中，一般排氣歧管由鑄鐵或不銹鋼製成來增加耐熱的效率。設計良好的排氣歧管可以減少排氣熱能在引擎室內殘留的時間，快速的幫助引擎散熱避免引擎室過熱，間接保護引擎室內的零件不受高溫所傷害。

一般來說引擎上不同汽缸的排氣歧管長度會有所差異，主要是因為四行程引擎上，各缸的排氣時間不同，為確保在排氣歧管內的排氣壓力能夠保持一致、持續且順暢，故每缸的歧管設計成不同的長度，讓各缸的排氣壓力不會互相干擾。設計不良的排氣歧管會因為汽缸反壓過高造成引擎燃燒效率不佳，甚至嚴重的話會使引擎抖動。 另外ISUZU的柴油引擎都有裝配渦輪增壓系統，排氣歧管要能夠將每缸的排氣壓力準確且一致的供應給渦輪增壓器也是一大課題，這也是ISUZU柴油引擎與其他廠牌引擎不同之處。ISUZU排氣歧管的設計與渦輪增壓器距離相當短，在不影響引擎性能的情況下，能夠快速的將排氣壓力傳遞給渦輪，減少渦輪增壓器的延遲。這也是為什麼ISUZU引擎在馬力與扭力的表現上比其他品牌優秀之處。

另外現今的柴油引擎在排氣歧管上配有多項配備，另外一個相當重要的零件為廢氣再循環裝置(Exhaust Gas Recirculation, EGR)，因配備的零件越來越多，也需要特別注意各個系統在排氣歧管上的安裝是否牢固、墊片是否有破損…等等。因為排氣歧管上面若有任何破損，洩漏的排氣溫度極高，相當容易傷害引擎組件，並會產生極高的噪音。因此排氣歧管的定期檢查也是相當重要的一環。

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第四章: 排氣系統

第一節: 排氣系統概論

排氣系統可以簡單的說是一套完整的淨化系統，將引擎排放的廢氣與有毒物質經過氧化、還原、降溫、消音等過濾階段後排放於大氣中。排氣系統的工作溫度相當高，且大部分必須由車輛前端一路設計至車輛後端，各部件是否正確牢固的鎖緊? 是否有漏氣? 都對車輛的安全有相當大的影響。部分卡車更會在排氣系統上加裝引擎煞車增加卡車的剎車的力量。
排氣系統主要零件
以五期ISUZU柴油貨車來說，主要的排氣系統依順序功能簡介如下:
1. 可變角度渦輪增壓系統(Variable Geometry Turbochargers) : 排氣系統上的渦輪葉片與進氣系統差異不大，但排氣系統外圍的渦輪葉片為固定式。
2. 排氣煞車閥(Exhaust Brake Valve) : 排氣煞車閥位於排氣歧管的最前端，主要的功用為阻擋排氣的流暢度使廢氣回堵至引擎內，產生引擎剎車的效果。
3. 氧化催化器(Oxidation Catalyst) : 主要的功用為淨化NOx, CO, HC。
4. 柴油碳微粒過濾器(Diesel Particulate Diffuser) : DPD的主要功能為收集柴油引擎低溫所排放的黑碳，並於引擎工作溫度高時開始過濾器再生，將黑碳燃燒殆盡達到環保目的。
5. 消音器(Silencer) : 消音器主要的功能為降低引擎排氣的噪音。也有部分防焰功能。

五期環保系統的差異
五期柴油引擎為了能夠通過更嚴苛的環保法規，在排氣系統的環保設計上有尿素SCR(Selective Catalytic Reduction)系統與DPD系統兩種。一般來說日系車多使用DPD系統，歐系車以SCR系統為主。DPD系統使用引擎餘熱將碳微粒燒除，SCR則需而外增加尿素水來降低NOx的汙染。在使用上DPD系統仰賴引擎餘熱將碳微粒燒除對長途行駛的卡車較具經濟效益也較環保，SCR系統則需依行駛里程的數量加入一定的尿素水，一般尿素水的使用比例為柴油的5%，因此行駛越多消耗的尿素越多，行駛成本也相對較高。

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第三章-第五節:廢氣再循環裝置

廢氣再循環裝置(Exhaust Gas Recirculation, EGR)主要的功用是將排氣的廢氣再次導入進氣循環的一種裝置。在進氣系統中重新導入廢氣可以降低進入引擎中的氧氣量。當氧氣減少、燃燒效率降低時引擎的排氣溫度也會隨之降低，進而減少引擎在高溫容易產生的有毒物質【氮氧化物(NOx)】
EGR的功能是將引擎的廢氣導入進氣循環，因此配備EGR系統的引擎將會較沒有配備EGR的引擎性能較低。因此有些引擎在重負載時EGR系統會暫時關閉以減少引擎性能損失，在引擎低轉速或剛啟動溫度較低時EGR系統也會暫關閉，來增加引擎溫度並維持待速穩定。一般來說EGR的閥門開啟是由電腦考量引擎轉速、冷卻水溫度、進氣溫度與大氣壓力後控制。

一般裝有EGR系統的五期柴油車，都會配有柴油碳微粒濾清器(Diesel Particulate Diffuser, DPD)，來捕捉EGR造成的多餘煙灰。另外柴油引擎的廢氣中含有大量的煙灰，這些煙灰在經過EGR系統時會通過多個控制閘門與冷卻管路，因此EGR保養上需特別注意廢氣循環管路是否清淨。如果沒有定期清理，這些煙灰將會留於管路內，嚴重時甚至會阻塞管路影響引擎運作，如果堵塞需盡快回原廠保養。

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第四節: 中間冷卻器

中間冷卻器(intercooler)是專門冷卻壓縮空氣的一項特殊零件，外型酷似水箱，功用也與水箱大同小異。中央冷卻器在ISUZU五期柴油環保引擎中是相當重要的一項零件，不僅與環保有關，更影響引擎性能。
為使引擎動力能夠符合客戶需求，現今的柴油引擎渦輪增壓強度相當高，排氣溫度也隨之提高。加裝渦輪增壓器後的引擎，在高轉速下排氣溫度可以是一般行駛的2~3倍。當這些廢氣經過排氣渦輪葉片時，會間接的將熱傳導到進氣渦輪葉片上。不斷的增壓循環下，如果引擎冷卻系統來不急降溫，會使引擎活塞或是汽門…等高溫零件無法即時散熱，間接造成引擎損壞。

另外，渦輪增壓器主要透過強制進氣的方法，將大量的空氣強制增壓進入引擎。大量的增壓空氣在短時間內本身溫度會迅速上升，造成空氣密度降低，減少增壓效率。高溫的空氣也會造成引擎溫度過高、爆震或是零件壽命簡短。
中間冷卻器安裝於渦輪增壓器後方與進汽門前方。安裝中間冷卻器可以透過與大氣熱轉換的模式降低進氣溫度，也可以減少壓縮後的亂流使進氣平穩。降低溫度後的壓縮空氣，保留增壓後的壓力，可以形成一個高壓低溫的穩壓情況，大幅提升引擎性能。
需特別注意的是，中間冷卻器放置的位置大部分都在水箱前面，因此日常的保養相當重要。髒汙的中間冷卻氣會使降溫效果降低，嚴重的話也會影響到水箱冷卻。日常保養上也需特別注意中間冷卻氣上面的葉片形狀，尤其是洗車時絕對不能用高壓水柱清洗，以免破壞降溫葉片的結構。

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第三節: 可變角度渦輪增壓系統

VGS可變角度渦輪增壓系統 (Variable-Geometry Turbocharger) 為ISUZU引擎可以如此省油的關鍵零件。可變角度渦輪與一般渦輪不同之處再於它可以【依轉數不同改變渦輪的增壓量】，此種科技在大排氣量的柴油引擎上相當重要。ISUZU有效用運此技術讓ISUZU的柴油引擎不論在低轉數還是高轉數時都可以發揮出最佳的性能並同時保有省油的特性。
VGS可變角度渦輪的作用是透過電腦調整裝在渦輪上的控制器，當引擎轉速較低時，渦輪葉片外的導流板角度為全開，讓空氣可以自由的進入引擎；但當引擎轉數增加時，渦輪葉片外的導流板角度會慢慢關閉，讓渦輪內部產生更高速的渦流，增加渦輪增壓的比例。

VGS可變渦輪增壓系統，也可以有效的減少傳統渦輪產生的渦輪延遲 (Turbo Lag) 。一般來說渦輪增壓是由排氣的廢氣壓力所帶動，但因商用卡車的柴油引擎排氣量較大，排氣岐管直徑也相對較粗，故排氣渦流在引擎轉速變化的過程中反應較慢。此缺點可藉由可變渦輪角度由進氣側大幅改善此缺點，讓大排氣量的柴油引擎加速時也能保有原本的性能。
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第二節: 空氣濾芯

空氣濾芯主要為合成纖維或泡棉組成，形狀與樣式各有不同、功能也不同，市面上以滾筒式與平板式居多。卡車因常時間高速行駛需要的進氣面積較大，多設計為滾筒式。空氣濾芯的主要的功用不外乎過濾空氣中的雜質，避免引擎吸入過多髒污後造成損壞。一般來說空氣濾芯還有兩項相當重要的附加功能，一項是引擎最後階段的防進水功能，也因此大部分的空濾都有吸水的效果，另外一項是防止引擎回火的火焰噴散到進氣口外側造成不可預期的危險。
ISUZU卡車的進氣口設計在車頭後方與上方且高度高於輪胎，此種設計與一般轎車不同，主要是為了適應較為嚴苛的使用環境，如卡車常時間在工地行駛，較高的進氣口可以減少吸入過多的空氣雜質保護引擎。

一般來說空氣濾芯後方會有一個叫大的空間稱為【空氣室】，這裡主要儲存過濾後的備用空氣，用於車輛在突然加速或車輛劇烈抖動時保持引擎正常的空氣供應，以免供氣不足產生黑煙。
ISUZU的貨車在設計上為了更容易使用者日常保養，在空濾保養上設計的相當簡便，車主不需要掀起車頭即可從車輛側邊檢視空氣濾芯狀況。空氣濾芯本體的檢查也相當簡單，只需使用高壓空氣由內向外吹洗即可。

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第三章: 進氣系統

第一節: 進氣系統概論

電傳線控(Drive by Wire)
現今柴油引擎的進氣系統為符合最新的環保法規，已設計的相當複雜，引擎轉速的控制與信號回饋都需要透過電腦分析、修正駕駛行為後，才會改變引擎轉速。舉例來說ISUZU 4JJ1引擎油門踏板踩放的角度，並不會直接改變柴油的噴射量，而是先透過電腦計算後，再對駕駛的操作進行細微修正，調整出最正確的噴射量，此種設計我們稱為【電傳線控(Drive by Wire)】。
進氣系統主要零件
以五期ISUZU柴油貨車來說主要的進氣系統，依進氣順序功能簡介如下:
1. 空氣濾芯(Air Filter) : 主要過濾空氣雜質，也可以穩定進氣壓力
2. 可變角度渦輪增壓系統(Variable Geometry Turbochargers) : 強制增加引擎的進氣量，並依引擎性能要求改變渦輪增壓強度
3. 中間冷卻器(Inter Cooler) : 降低增壓後的空氣溫度，並改善空氣密度增加增壓效能
4. 進氣節流閥體(Intake Throttle Valve) : 適時調整進氣流量，改善引擎性能
5. 廢棄再循環裝置(Exhaust Gas Recirculation) : 將排放後的廢氣，再次導入進氣系統內改善引擎排放廢氣內的有毒物質

需要特別說明的是【進氣節流閥體】本身並不是由油門踏板直接控制，而是由電腦依引擎的負荷來控制。這是柴油引擎與汽油引擎的不同之處。柴油引擎主要以噴油量決定引擎轉速，汽油引擎主要依空氣與汽油的混合量來決定引擎轉速，因此汽油引擎上的【進氣節流閥體】開度大小會與油門踏板比例相當。

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第八節: 曲軸

活塞與連桿的運動方式為上下運動，如需將引擎的動能轉換為旋轉運動的話就必須透過曲軸。我們經常提及的引擎轉速也就是【曲軸轉速】。換句話說曲軸在引擎的工作性能上也扮演著相當重要的角色。

曲軸通常放置於引擎下方，上面連接者連桿與活塞。柴油爆炸後的動力在此處轉換為旋轉運動，因此我們通常感覺到的引擎震動變是由曲軸旋轉運動所產生的。因此為了減少引擎震動，通常曲軸並不會像凸輪軸一樣設計成簡單的長條狀，在曲軸上面反而會看到多個大型【平衡塊】來減少引擎震動。雖然引擎缸數越多震動越小，但是曲軸上的平衡塊仍是不可或缺的重要設計。部分大型卡車因為引擎扭力太大造成引擎過度震動，因此會特別在曲軸旁邊設計一組【平衡軸】來減低引擎震動。平衡軸的旋轉方向與引擎相反，因此在減少震動的同時也會降低引擎性能。正確的搭配【平衡軸】與【平衡塊】的設計為引擎設計師的重要課題。

曲軸在引擎設計上扮演相當重要的角色，【曲軸轉速】變等於引擎轉速，因此所有車輛的附加配備系統都需依照曲軸的轉速作為設計指標。通常曲軸前方會連接水箱風扇、發電機、水泵、機油泵…等維持引擎持續運轉的重要零件。曲軸後方通常連接變速箱，來將旋轉的動力轉換為輪胎的轉動。下圖即可看出曲軸在引擎前端所裝配的齒輪組，與用紅色區塊標示的曲軸【平衡塊】。

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第七節: 活塞與連桿

前幾節的課程中我們說明了四行程引擎的作用原理、活塞與氣門的作用時機如果可以完美搭配對引擎的性能有絕對的影響，本節我們來了解活塞是如何與氣門搭配作用的。
活塞在引擎中擔任相當重要的角色，他是第一個傳遞引擎動力的零件，因此需承受柴油與空氣混合爆炸所產生的高溫，又需承受活塞在汽缸內高速上下運動的摩擦力、來回運轉的慣性力，還需同時兼具潤滑汽缸壁的功能。
以ISUZU 4JJ1引擎來說，當引擎再最大馬力2,800rpm時，活塞一秒鐘可以行駛約10公尺，並完成約12次動力循環，可想而知活塞承受的壓力相當大。因此大部份的活塞都是以耐熱且輕量的鋁合金作為材料。

活塞上通常都有三道圓環，統稱為【活塞環】，第一道與第二道圓環主要負責保持汽缸壓力與幫助活塞散熱，第三道圓環通常較為厚實且由多片彈簧構成，主要用途為提供活塞於汽缸內行駛時的潤滑，活塞環間隙為引擎大修需要檢查的項目之一。
連接活塞與曲軸的零件稱為連桿。連桿主要的功用是將活塞上下行駛的動能轉換為【旋轉動能】，因此連桿同樣與活塞需要有高強度與輕量化的特性。
連桿的長度與活塞的行程有絕對的關係，活塞行程越長，連桿通常也越長。活塞行程較長的引擎，因為柴油的動能作用在活塞與連桿上的時間較長，因此引擎運作更有效率，這也是為什麼專門用於貨卡車的柴油引擎行程都較長的原因。
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