保时捷汽车的各项技术

动力

实际上，涡轮增压这项技术被许多汽车厂家所应用，但最著名要数保时捷了，这是因为保时捷的发动机几乎都采用涡轮增压的技术。涡轮增压是发动机领域一项具有里程碑般重要意义的技术，正是有了该项技术以后，工程师们才可以用很小的排量实现较大的输出功率和输出转矩，并大大提高发动机效率。近年，保时捷又推出了一项世界首创的汽油发动机可变涡轮叶增压系统(variable turbine geometry，VTG)。

涡轮增压颠峰之作VTG

1974年10月，保时捷首次将涡轮增压系统运用到汽车领域。从此以后，每一代新的保时捷911Turbo都会搭载这项令人心醉神迷的动力科技。双涡轮、中央冷却器、可变凸轮轴等等，这些先进技术不但让911成为道路上跑得最快的机器之一，同时也成为尾气排放最清洁的车型之一。Porsche最新推出的涡轮增压系统VTG，是目前世界上最为先进的涡轮增压系统。它采用可变的涡轮叶片，能引导发动机排放出的废气，精确地进入涡轮增压器内。

我们知道，涡轮增压的原理是利用发动机排出的废气推动涡轮叶片做功，来增大进气压力的。但这存在一个缺陷，那就是在发动机刚刚起动时，由于废气的排放量很小，因此，不能完全推动涡轮叶片工作。这就使涡轮增压系统在发动机起动的时候不能充分工作，大大降低汽车的加速性能，这就是我们常说的“滞后”问题。

解决这个问题的途径之一就是采用尺寸较小的叶片，这样，发动机起动时的很小废气排放量也能推动叶片工作。但这样的话，当发动机完全运转时，叶片又无法完全利用废气中的能量，造成浪费。因此，最好的解决途径就是采用尺寸可变的涡轮叶片，当发动机刚起动时，它的尺寸小一些，而当发动机完全运转起来时，它的尺寸又足够大。

事实上，可变涡轮叶片并不是一项新技术，在柴油发动机领域，它早就有了非常成熟的运用。但对汽油发动机来说，废气的温度高达1000℃（1,830°F），这就使可变涡轮叶片的技术很难实现。不过在Porsche工程师们的努力研发之下，这个问题终于获得解决。与Borg Warner Turbo Systems合作，并且采用太空科技的抗高温材质，终于让VTG在汽油发动机上面实现。VTG就是一项结合了大型与小型涡轮于一身的技术，这一系统的心脏是可调涡流截面的导流叶片。这些导流叶片可在低转速、低排气量的工况下关闭，从而增大发动机的进气压力。与传统涡轮增压器相比，这极大地改善了低转速时的响应时间和加速能力。

这样，VTG既将小型涡轮好推动，低转速便能发挥动力的优点保留下来；又兼具大涡轮高扭力大动力输出的优势。这对于车辆性能的增进，有着直接而且显著的帮助。同时，采用可变涡轮截面技术的汽油发动机，在所有转速范围内的效率，均明显高于目前采用的标准放气阀式的涡轮增压器。相应地，在各个转速范围内的节油性能也更上一层楼。

保时捷与涡轮增压之沿革

涡轮增压技术已经有100多年的历史了。1905年11月16日，瑞典科学家Alfred Büchi被德国专利局授予了第204630号专利“内燃机辅助增压器技术”，这标志着涡轮增压技术的正式诞生。而这项技术最早真正的投入使用，则是在1923年德国交通部建造的两艘轮船上；采用涡轮增压技术后，使轮船的10缸发动机的最大功率输出由1750hp增大到2500hp。

由于反应滞后问题，涡轮增压技术在发明50年后才真正运用到汽车领域。 Porsche 于1973年在917/30赛车上压榨出了1100hp怪兽一般的功率。在跑道上更是难逢敌手，见车超车，没有人能够幸免。这也导致US CanAM赛会决定改变规则，直接把917/30赛车送进博物馆。

在所有采用涡轮增压的车型中，最著名的当数保时捷911 Turbo：最大输出功率260hp，最高速度250km/h，百公里加速时间仅5.5s。1974年巴黎车展上推出的第一辆保时捷911 Turbo版凭借如此出色的性能而一炮走红，从此成为一辆经久不衰的赛车界常青树。而且由于采用了涡轮增压技术，它在发动机5500r/min以下的低转速时，就能输出343N•m的最大转矩，在当时这是非常不可思议的。为了解决滞后响应的问题，保时捷工程师采用了一个小型涡轮增压器，它在很低的转速就能充分工作，从而也减小了转矩损失。

从1977年正式上市后，911 Turbo后继车型的开发一直未曾间断，中冷器的运用使涡轮增压器内的温度降低到100°C以下，大幅增加涡轮的排气量。当时3.3L 排量的发动机达到了300hp的顶峰。

保时捷Turbo：最清洁的高性能车

1990年，保时捷发布了新款911 Turbo，它采用了尺寸更大的涡轮增压器，中冷器也更大，最大输出功率达到320hp以上。凭借这款性能超凡的跑车，保时捷进一步扩大了在顶级跑车领域的市场份额。同时，这辆跑车还是当时最为清洁、环保的高性能车。涡轮增压器和中冷器的应用，使发动机燃烧更为充分、彻底，尾气排放量也就相应大大降低。同时它还采用了一个先进的3段式催化转化过滤系统，可以将排气管排出的废气经过彻底过滤后再排放出来。这样，它满足了当时最为严格的美国排放标准。

1995年推出的第4代911 Turbo采用了与911卡雷拉相同的3.6L发动机，但是它增加了双涡轮增压器，从而使性能达到了一个新的高度。双涡轮增压器由于采用了两个涡轮叶片，因此效率更高，对动力的提升有着超乎想象的作用，同时也进一步降低了尾气的排放。从此以后，双涡轮大行其道，成为高性能跑车的首选。

为了配合涡轮增压系统的工作，保时捷还开发了汽车排放控制系统和第2代车载诊断系统(OBD II)。前者采用复杂的催化转化系统来降低尾气中的有害成分，而后者则可以实时监控尾气排放情况，一旦出现异常就会立刻报警。凭借这些技术，911 Turbo成为世界上最为环保的车型之一。

保时捷：跑车涡轮化将成潮流

2000年版911 Turbo采用了一项革命性的技术－VarioCam Plus。它不仅可以减少燃耗和排气量，还能够同时优化功率输出以及输出转矩，这款发动机的功率在6000r/min的时候可达420hp，极速305km/h。同时耗油量也相比以前的版本要低18％。

VarioCam Plus最大的优点就在于实现发动机的二合一状态，能够调整吸油侧凸轮