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Turbo 賦予了 911 全新的靈魂,全系渦輪時代亦然。

Turbo 是什麼意義?

“這是一臺電動車,怎麼能叫它 Turbo 呢?”

去年保時捷 Taycan 釋出的時候,最初登場的兩款車一臺叫 Taycan Turbo,一臺叫 Taycan Turbo S。身為電動車的它們肯定沒有配備廢氣渦輪增壓器,所以很有一群觀眾認為,保時捷不應該用上這個名字。即使絕大部分產品都渦輪化的今天,Turbo 仍對保時捷意義重大,不容變更。

它什麼時候成為“不是有保時捷都能用的名字”?1970 到 1980 年代,在需要繼續提升馬力的時候,保時捷的工程師遇上了動力與節能這對看上去不可調和的矛盾。在石油危機的大背景下,祖芬豪森以及魏斯阿赫(保時捷研發大本營)的工程師決定利用在勒芒以及其他汽車運動獲勝的經驗,給量產車使用渦輪增壓器,這當然包括了 917 專案負責人 Hans Mezger。

保時捷 917 們

當其它汽車品牌還在以更大的排量實現更強的效能時,保時捷就率先把渦輪增壓應用在民用車上。 苗條的 911 沒有能塞下 8 缸或 12 缸發動機的空間,渦輪增壓器就成了 911 繼續提高效能最切實可行的助手。 1974 年 911 Turbo 正式發表,當時還僅是 3.0L 排量;而現在 911 Turbo S 的排量已達 3.8L,輸出也足足提高了一倍有餘,從當年的 191kW 增加至現在的 478kW,650HP,峰值扭矩更是躍進至今天的 800Nm。

Turbo 之名的新銳成員——全新一代(992)911 Turbo S

對了,這裡指的是 992 世代的 911 Turbo S,也就是新鮮出爐的 “GT 跑車向” 911 的巔峰之作。“Turbo” 正是其先祖 930(特指第二代 911 G-Model 的 Turbo 版本)引入保時捷字典的。這些年,當我們看到帶著點嬰兒肥,車門後開著進氣口的 911 亮著等號一樣的日行燈,翹著加大的尾翼從身邊經過時,總要對它多看兩眼。不因為它貴,不因為它效能超群,還因為它是 Turbo 或 Turbo S。帶這個名字的 911 本身就值得尊敬。

Turbo 之名的新銳成員——全新一代(992)911 Turbo S

歷代 911 Turbo 引數

1、應對物理定律的挑戰

話說當年想出了解決方案後,保時捷的工程師接下來便要應對一系列的物理定律限制。根據簡單的運動定律,要讓物件加速,必須要有外力施加;要渦輪增壓器的渦輪葉片運轉起來也是同樣道理。當駕駛者踏下油門後,渦輪葉片需要一點的時間才能達到 20000rpm 額定轉速,這就是渦輪遲滯。

凡是廢氣渦輪,總是需要一個或長或短的建立壓力的時間

當發動機有足夠的廢氣推動渦輪葉片轉動時,與渦輪葉片共軸的壓縮葉片才能把進氣的空氣壓縮進發動機裡。為了解決明顯的渦輪遲滯,從 1977 年起,保時捷為 911 Turbo(930)車型裝備了氣冷式冷卻器。

911 Turbo 3.3(930)。請記得只有 G-Model 裡的 Turbo 才能稱為 930

這樣的冷卻器能協助被渦輪壓縮的空氣降溫,只有這樣才能提高氧含量,確保發動機能持續輸出大馬力。這樣也是有額外的好處的,降低渦輪工作溫度,令渦輪增壓器更長效。

擁擠的機艙確實需要非常優秀的冷卻系統才能保證動力表現最佳

第一臺 Turbo 的生產年份從 1974 持續至 1989 年,自 1990 年後,第二代 911 Turbo(964)便正式登場。全球暖化以及空氣汙染的問題開始得到重視,新生產的汽車也需要滿足更嚴格的排放法規。

後期版 911 Turbo 3.6(964)

保時捷並不滿足於當時零部件企業所提供的陶瓷廢氣排放催化器(三元催化),決定跟一家小型供應商合作,開發金屬催化器。由於金屬受熱升溫更快,催化器也能更快達到工作溫度。此外 Turbo 車型也使用了由博世提供 K 型機電混合式燃油噴射裝置(K-Jetronic)以及更大的空氣冷卻器。

964 Turbo 3.6 的發動機運用了更多先進材料和裝備,使得排放大大減少

2、雙渦輪增壓的出現

1995 年誕生的 993 Turbo 在前作的基礎上又有了新的飛躍-以兩個體積較小的渦輪增壓器取代過往所使用的體積較大的增壓器,名為雙渦輪增壓。小渦輪的轉動慣性比大渦輪小,因而工作時響應速度更快,渦輪遲滯也較小。993 Turbo 在低速加速時動力又較明顯的提升。車上的排放診斷系統則讓它成為當時世界上尾氣排放最低的量產高效能汽車。

911 Turbo 3.3(964)

正如大家所熟知的一樣,後來的 996 Turbo 採用了水冷技術,可變氣門升程以及可變氣門正時技術也同樣出現在新的渦輪增壓機器上。工作原理聽起來很複雜,實際很簡單。在駕駛者打算全力加速時,進氣氣門的開啟將會達到最大,就好像跑步時,張開嘴會有更多的空氣進入肺部一樣。

911 Turbo S(996)

平時若為了考慮增強低扭,則可降低發動機氣門的升程,正時也可以適當地考慮延後。這樣能讓發動機在怠速時降低 13% 的油耗。

3、引入可變渦輪

2006 年 997 Turbo 再現重大革新——引入可變幾何的渦輪增壓器。通過改變渦輪內壓氣葉片的幾何尺寸,實現不同增壓值的改變。可變幾何渦輪技術也被稱為 VTG,就是 Veriable Turbo Geometry。

997 Turbo 是第一代使用 VTG 技術的渦輪增壓 911

這是 991.2 Turbo S 的 VTG 渦輪

渦輪增壓器都包含渦輪以及壓氣兩部分,簡單的原理是發動機廢氣推動渦輪轉動,共軸的壓氣葉片也以同樣的轉速轉動,把更多的空氣推入氣缸參與燃燒。VTG 的原理是在壓氣葉片外圍增加一圈可變葉片,由電氣系統控制開合。

在發動機處於較低轉速時可變葉片閉合,此時是較小的增壓值,用以降低渦輪遲滯,提供響應。當發動機進入中高轉時,可變葉片由電氣機構控制開啟,此時壓氣葉片的直徑相當於增加了,成功模擬出大渦輪的效果,此時是較大的增壓值,可明顯提高發動機輸出。在 997 中期改款(997.2)後,保時捷引入了 3.8L 的發動機,配合直噴技術,壓縮比進一步提高,其輸出達 500HP,同時搭配 PDK 變速箱,百公里油耗降低了 1L。

997.2 Turbo S 首次運用了保時捷的大殺器 PDK 變速箱

到了 991 時代,保時捷的目標是把百公里油耗降至 10L 以內,並進一步提高輸出以及響應性。發動機能在巡航時切斷與變速箱的動力連線,進入滑行模式。在交通燈前,預設開啟的啟停系統對發動機進行短暫關閉,進一步節約油耗。

991.2 Turbo S Exclusive Series 是整個 911 Turbo 系列的巔峰之作——直到有一臺車超越了它

991 時代的 Turbo 均使用 9A1 EVO 系列發動機

然而與此同時 991.2 Turbo S 的輸出依然能達到 572HP,限量 399 臺的 Exclusive Series 更達 600HP。在今天的主角出現之前,它都是 911 Turbo 自 930 時代以來的效能巔峰。

5、992, the Turbo S

我們再來複習一遍全新 911 Turbo S 的引數:3.8T 雙渦輪增壓發動機,650HP / 800Nm,0-100km/h 加速時間 2.7s(比上一代縮短 0.2s),0-200km/h 耗時比上一代車型快了 1s 達到 8.9s,極速維持在 330km/h。這是全新一代 9A2 Evo 發動機家族最讓人震撼的成員之一:作為對比,全新 911 Turbo S 的最大功率已經超越了 997 時代的 911 GT2 RS。

硬頂版與敞篷版的全新一代 911 Turbo S 都將配備這款發動機

全新一代 911 Turbo S 的進氣線路和中冷器佈置相比 991 時代發生了明顯變化。對 991 時代的 911 Turbo 而言,車身側面的兩個開口是專門供新鮮空氣流入冷卻中冷器使用的,發動機本身的進氣還是通過尾部發動機蓋上的開口和兩個大尺寸風扇完成。

991.2 Turbo S 的後側空氣流向,注意這個開口是僅供中冷器使用的,並非進氣口

全新一代 911 Turbo S 有所改變,車側的開口現在也可以擔負起為發動機引氣的任務,這樣發動機可以獲得更大的空氣量。中冷器體積較上一代 Turbo 增大了 14%,直接安裝在發動機上方、尾翼下方中心位置,顯著提高了全新 911 Turbo S 的冷卻效率。

中冷器佈局的改變從標準版車型那裡就能看到端倪

全新 911 Turbo S(992)的發動機冷卻效率更高,進氣量也更大

相比上一代 Turbo 的 9A1 Evo,9A2 Evo 3.8T 發動機最大的特點是換用對稱的兩個渦輪增壓器,而不是兩側相同的增壓器,這樣發動機兩側進氣道的形態會更為對稱。在 Turbo S 上,渦輪直徑增加 5mm 至 55mm,壓縮機輪直徑增加 3mm 至 61mm。渦輪的洩壓閥通過步進電機控制,冷起動後可主動完全開啟讓三元催化器更早介入,增壓值控制也更迅速、更精確。

圖片為 992 Carrera 3.0T 的發動機介紹,右下側就是 9A2 Evo 的渦輪增壓器與進氣道基本形狀

除了進氣,排氣也是一臺發動機最終效能的關鍵因素,運動型排氣系統當然不會缺席了。保時捷為全新一代 911 Turbo S 首次配備帶電動連續調節排氣活門的運動型排氣系統,氣流路徑經過專門開發,能夠令 Turbo 車系的成員發出與眾不同的排氣轟鳴。

標配的矩形雙邊共四出排氣管

運動型排氣系統的排氣管為雙邊共兩出的橢圓形,可選銀色或黑色

與 9A2 Evo 相連的是新研發的 8 速 PDK 雙離合變速箱,工程師對 Turbo S 搭載的變速箱針對發動機輸出進行了重新調校。

8 速 PDK 雙離合變速箱

新變速箱,包括 Turbo S 使用的版本,均使用四軸結構

雙離合器的鋼片換用褶皺結構,碟片從 6 個增加到 8 個,齒輪組還額外加固過。新款 PDK 變速箱各檔位都使用了新傳動比,1 檔傳動比更小,8 檔傳動比更大,傳動比範圍變得更大,終傳比也被設計得更大。這樣,全新 911 Turbo S 的燃油經濟性還能進一步優化。

不過,或許大家印象最深刻的還是它小巧的換檔桿吧

從 964 開始,名為 Turbo 的 911 均配備四輪驅動系統,全新 911 Turbo S 也不例外。這一回,PTM 四驅系統帶有強度更高的附加水冷鋼製離合片,前橋傳動機構傳輸給前輪的扭矩明顯增加,最高可以達到 500Nm,也就是發動機超過一半的動力可以輸送給前輪。新型驅動軸只有一個萬向節,負責給前橋分配動力。

或許這解釋了為什麼保時捷要升級 10 活塞 PCCB 碳陶瓷複合制動器

前 255 / 35 R20 後 315 / 30 R21 輪胎負責承接動力,前十後四活塞 PCCB 卡鉗和前 420mm 後 390mm 複合制動盤負責拉住這匹脫韁的斯圖加特之馬。

所以難怪,有人會在為電動車配上 Turbo 之名時表達自己的意見。無論從對品牌的歷史意義也好,實打實的效能資料也好,Turbo,都呼喚著五個車系當中效能最強的成員,只有那些明顯是 Over-Engineered 的強悍之輩,才有冠上這名字的資格。顯然,這一代 911 Turbo S 足夠強大。它已經成為 911 Turbo 家族的楚格之巔,靜待與即將到來的 GT3 / GT2 系列在山頂擁抱。

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