保时捷在20世纪70年代开始将这项技术从赛车移植到市售汽车上,自引进涡轮增压动力911以来,从未停止过!保时捷自始至终都被认为是通过涡轮增压提高性能的绝佳手段。
因此,保时捷可说是全球对涡轮增压最经验老道,并且在销售方面响应出亮眼数据的车厂之一。
1972年,这项技术在强大的917/10赛车上通过了飞速的火力洗礼,并于次年获得了飞扬的战绩。917/30 Spyder在北美CanAm赛车系列赛中独占鳌头。然后,涡轮增压器便开始大量生产搭载于市售车中:初代911 Turbo(930)最初的功率为260hp,最终让保时捷加入高性能跑车制造商的精英圈子。
首先,保时捷只计划生产500辆930系列的911 Turbo,这在内部是众所周知的,因为这是赛车运动认证所需的汽车数量。但市场对宽大的肌肉线条和强劲的尾翼的需求不断增长,这引起了保时捷产品策略的再推进。1977年,对911 Turbo进行了首次强化升级,将排量从3.0升增加到3.3升,输出功率则提高到300hp。除了进行一些外观较小的修改外,直到1988年,930 Turbo几乎保持不变。它为保时捷涡轮增压成功的故事奠定了基础,该故事目前则先以992代911 Carrera系列开始崭新的篇章。
如今,通过涡轮增压器提高性能的基本原理仍然适用:在点火和动力冲程之后,燃烧的混合物以较高的压力通过排气门进入排气系统,从而可以高速驱动涡轮。中央轴将涡轮机叶轮与压缩机叶轮相连,压缩机叶轮又将更多的新鲜空气压入进气侧的燃烧室,从而确保更有效的燃烧。
但是这项技术并非没有缺点。首先,涡轮增压器会达到高温。螺旋形的涡轮机壳体会加热到1000摄氏度,所以必须在压缩机侧进行相应的高温屏蔽。理想情况下,增压空气在进入气缸之前不应比环境温度高二十度。如果差异较大,则空气会损失太多的密度,从而损害燃烧过程,造成效率低落甚至发生爆震损伤引擎。另外,增压值的控制和提升也随着新车型演进而不断带来挑战。如今,涡轮技术已被汽车业界确立为特别高效和低排放的动力设计,同时也已非常成熟。
930 Turbo
1974年初代911 Turbo所采用的涡轮增压器就直接附有排气超压阀门,在当时只有赛车才会配有这项装置。在最大增压压力为0.8bar的情况下,让3.0升水平对置六缸引擎可产生260hp / 412Nm最大动力输出,但推力在3500rpm时才会突然增加,因此造成930 Turbo有较高驾驭难度的缺点。1977年,则出现了扩缸至3.3升的小改车型,并配备了更大的进气侧叶轮,让最大动力提升至300hp / 430Nm,并且在当时对乘用车来说还有另一个新奇配备:冷却压缩空气专用的中冷器。
959
959为保时捷首次展示了涡轮增压技术的未来潜质,这是1983年在IAA法兰克福车展上首次作为拼斗最为火热Group B赛车研究所做的概念,三年之后道路版正式发布。959是保时捷的首款究极跑车,也是首款全轮驱动超级跑车,并首次配置两个不同尺寸的涡轮增压器,以复杂的顺序执行增压。较小的涡轮在引擎转速较低时会先作出反应,彻底改善之前930严重涡轮迟滞的缺点。
除此之外,保时捷还首次开发了电子增压控制系统,并且还具有水冷式汽缸头,而成为保时捷的第一款半水冷式引擎。2.8升六缸引擎以1.0bar的增压值设定,可输出450hp / 500Nm的最大动力输出。其中,性能版959 Sport可在3.7秒内完成静止至100km/h的加速,极速可达317km/h,就算以现今高性能跑车的标准来看,这个性能仍是非常地有的比!
964 Turbo
到了1991年的964 Turbo,由于可能为了应付排放法规而没有足够的时间研发3.6升的涡轮增压版本M64,所以直接以930 Turbo后期的3.3升引擎为基础,将动力强化至320hp / 450 Nm,并大幅改善930Turbo的严重涡轮迟滞缺点。此外,在这一代,全球已经开始注意到环保的问题,并且订出了严格的排放标准,964 Turbo开始采用三向金属催化转化器,以及复杂的废气后处理旁通路径设计。并且还增加了以压力控制为参数的Map-controlled供油控制,以及加大50%容积的中冷器。
随后则在1993年推出了3.6升版本,将最大马力提升至360 hp,但燃油经济性却更高!不过只生产了一年,总共制造了1437辆。而同样在1994年,保时捷推出限量120部的Turbo S,这是Turbo S名号的首次出现,动力采用了由前期3.3升M30/69经过特别调校而来的引擎M30/69 SL,马力达到964 Turbo家族里最大的381hp,并且有Turbo3.6与保时捷史上非蛙眼灯的Flatnose两种造型车体可以选择。
993 Turbo
1995年,保时捷推出了最后一款气冷式911 Turbo(993),并且是首次大量生产的双涡轮增压动力车款,以及首次配置了四轮驱动系统。增压设计与959不同,它们不是序列式的,而是并行一起增压,每具涡轮都为3.6升六缸引擎的一侧气缸组提供了增压空气。另外,集成在涡轮增压器中的废气门也是全新设计,并且通过VarioCam可变气门正时系统来增加动力。
在0.8 bar增压值之下,可输出408hp / 540Nm的最大动力输出。这款911 Turbo是当时碳排放量最低的车辆,从1997年起,低排放也同样适用于Turbo S中,993 Turbo S则是透过更大的KKK K-24涡轮增压器,将最大马力提升至450 hp。另外,令人兴奋的,受赛车运动启发的911 GT2在这一代推出了首款车型,其输出功率同样也是450 hp,但有许多更接近赛车的轻量化设计,主要靠改为后轮驱动配置来达成,并且成为高性能GT系列至今坚持的配置。
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