百年涡轮结晶保时捷VTG技术透析

**内拉祖里** · 07-03-19, 22:17

涡轮增压技术已有百年历史。其原理很简单，用涡轮为引擎提供更多空气（氧气），使燃料燃烧更加充分以爆发巨大动力。保时捷公司自上世纪七十年代便开始研究涡轮技术，著名的917（横扫LEMANS大赛）便是搭载涡轮技术的首部保时捷赛车。1974年首部装有涡轮增压发动机的量产911—911 Turbo诞生，最大功率达260匹马力。之后，Turbo便成为911系列的终极跑车，与其标志性的鲸鱼尾一同扬名于天下。八十年代，PORSCHE与TAG合作，以涡轮增压赛车征战F1，并连续三年夺冠。此后F1规则的限制，将涡轮增压拒之门外。PORSCHE并未放弃这项技术。在退出F1后至今共推出三代911 Turbo和两代终极增压跑车—GT2！

与自然吸气发动机相比，增压发动机的进气密度增加，为了得到最大的增压效率，被增压的空气温度最好较低，中冷系统可使其温度不会在增压过程中升得太高。同机械增压相比，涡轮增压不需要消耗引擎功率。但其缺点也比较明显：涡轮要经受极高的温度，要用那高温材料才行。低转速扭矩较小，对节流反应非常敏感。较小的涡轮惯性较小，比大而重涡轮更容易驱动，但随着引擎转速的攀升，排气将淹没小的涡轮叶片，产生的背压将极大的减少高转时引擎功率。大涡轮便可解决中高转速时的问题，但巨大的惯性会牺牲低转时的扭矩，产生明显的“涡轮迟滞”。与此同时，为了得到更好的性能以及更完美的扭矩曲线，低转速时要尽量产生较高的增压压力；但在高转速时压力则会过高，因此涡轮增压发动机上都会有放气阀，以减小高转时产生的过剩压力。

VTG 可变几何尺寸涡轮(Variable Turbine Geometry)便可增加低转速时的压力而在高转速时压力又不至太大。它的涡轮叶片在电脑的控制下可调，当调节到适当的过流断面积时，便可对涡轮机的压力加以控制。

采用VTG技术的涡轮增压系统

VTG技术上世纪九十年代已应用在柴油机上，保时捷将其首次应用在自家跑车上。联手Borg Warner涡轮系统公司，保时捷成功解决长久困扰涡轮技术的难题——极高的排气温度使涡轮叶片难以承受。新研发的抗高温太空材料使得VTG在汽油机上得以实现。

保时捷利用VTG技术，使流经发动机的气流通过电子可调式导流叶片输送到涡轮，涡轮转速能够达到更高，从而获得更大的增压压力。可变涡轮叶片能够正确的对引擎内部的气流起到导向作用。当增压压力达到最大值时，通过改变叶片角度，使导流叶片张角更大，在整个发动机转速范围都获得最佳的增压压力。不再像传统的增压发动机还需要放气阀。

发动机高转速导流叶片打开（红色为高温废气）

发动机低转速导流叶片关闭

此项新技术的应用令新911Turbo 3.6升发动机输出353kw功率，更加惊人的是，在1950rpm到5000rpm如此宽的转速范围都可输出高达620Nm的巨大扭矩。

同时在VarioCam Plus的帮助下，新款911Turbo 0-100km/h加速仅3.9秒，Tiptronic S变速箱更使其在3.7秒就可加速至100km/h，而加速到200km/h也分别仅用12.2秒。

没一代Turbo的诞生都成为汽车工业的标杆，同样每一款PORSCHE的诞生都具有里程碑式的意义，令无数车迷热血沸腾。