Drukmiddel
Ooit werd het begrip ‘turbo’ gezien als een synoniem voor brute kracht. Tegenwoordig bepalen turbomotoren de norm qua brandstofefficiëntie en verfijnd motorgedrag.
Porsche 911 Turbo S Coupé
Brandstofverbruik binnen de bebouwde kom: 15,5 l/100 km
Buiten de bebouwde kom: 8,6 l/100 km
Gecombineerd: 11,1 l/100 km
CO2-uitstoot gecombineerd: 254 g/km
Ze ogen als een slakkenhuis, maar ze verlenen motoren serieuze kracht. In het begin van de jaren zeventig paste Porsche voor het eerst turbo’s toe voor meer motorvermogen. De techniek doorstond in 1973 met vlag en wimpel zijn vuurdoop in de racerij in de krachtpatser 917/30: met meer dan 809 kW (1100 pk) reed deze open tweezitter zijn tegenstanders in de Noord-Amerikaanse CanAm-raceserie op grote achterstand. Al een jaar later maakte de technologie ook haar entree in een Porsche-seriemodel, toentertijd uniek voor een sportwagen. Met de 911 Turbo, aanvankelijk met 191 kW (260 pk), trad het merk definitief toe tot de elite van bouwers van snelle sportwagens.
Aanvankelijk had Porsche onder de interne aanduiding 930 slechts vijfhonderd exemplaren gepland voor deze productieserie. Dat is het aantal dat nodig is voor homologatie in de autosport. De onverwacht grote vraag naar het breed uitgebouwde spierballenpakket met de stoere achtervleugel zorgde voor voortschrijdend inzicht. In 1977 volgde de eerste doorontwikkeling van de 911 Turbo met een cilinderinhoud die van 3,0 naar 3,3 liter ging en 220 kW (300 pk) leverde. Afgezien van kleine wijzigingen bleef de 930 tot 1988 vrijwel onveranderd leverbaar. Het model stond aan de basis van het succesverhaal van de turbo in de 911, dat met het productiemodel 992 aan een nieuw hoofdstuk begint.
Het basisprincipe van vermogenstoename door een turbolader geldt nog onverkort: na ontsteking en de arbeidsslag ontsnapt het verbrande mengsel met zo’n hoge druk via de uitlaatkleppen in het uitlaatsysteem dat het een turbine tot hoge toeren kan aanjagen. De turbine is via een as verbonden met een schoepenwiel, dat op zijn beurt meer buitenlucht in de aanzuiging van de verbrandingskamer perst, waardoor een efficiëntere verbranding plaatsvindt. Tot zover de eenvoud zelf.
Maar de technologie heeft nogal wat kuren. Bijvoorbeeld de extreme temperaturen die in de turbo heersen: de spiraalvormige turbinebehuizing kan ruim 1000 °C heet worden en moet dienovereenkomstig worden geïsoleerd – ook richting de compressor. Idealiter mag de inlaatlucht niet meer dan twintig graden warmer zijn dan de omgevingstemperatuur voordat deze de cilinder ingaat. Als het verschil groter is, wordt het verbrandingsproces aangetast doordat er te veel dichtheid verloren gaat. Ook het opbouwen en de regeling van de laaddruk vormen een uitdaging.
Sinds 1974 zijn er vooral dankzij Porsche grote stappen gemaakt in de doorontwikkeling van de turbo. ‘Turbo’ is in Zuffenhausen door de decennia heen een synoniem geworden voor toptechnologie. Elk topmodel van de 911-serie draagt het woord in de typeaanduiding. De techniek zelf bewijst zich als bijzonder zuinig, emissiearm en verfijnd. Misschien wel de meest indrukwekkende prestatie is dat turbomotoren de reactiviteit kunnen evenaren van veel grotere atmosferische motoren. Het lukt Porsche om de legendarisch abrupte krachtexplosie te temmen.
Porsche 911 Turbo (930)
Zelfs de turbo van de stamvader uit 1974 heeft al een wastegate (overdrukklep), zoals eerder alleen in racewagens werd toegepast. Met een maximale laaddruk van 0,8 bar levert de motor 191 kW (260 pk), maar al bij 3500 toeren schiet het koppel bijna binair omhoog. In 1977 komt de opvolger met 221 kW (300 pk) door een groter schoepenwiel en een intercooler voor de gecomprimeerde lucht, toentertijd een innovatie in personenauto’s.
Constructie: Turbo
Cilinderinhoud: 3299 cm3
Max. laaddruk: 0,8 bar
Vermogen: 300 pk
Max. koppel: 412 tot 430 Nm
Porsche 959
Porsche demonstreert op de IAA in 1983 de toekomst van de turbotechnologie met de introductie van de 959, aanvankelijk als ‘Groep B’-prototype. Drie jaar later volgt de marktintroductie van de straatversie. Deze vierwielaangedreven supersportwagen heeft een complexe registerlading via twee verschillend gedimensioneerde turbo’s. De kleinere reageert al bij lage toerentallen. Daarbij komt een door Porsche ontwikkelde elektronische laaddrukregeling. De vierkleps cilinderkoppen zijn bovendien watergekoeld.
Constructie: Biturbo (in serie)
Cilinderinhoud: 2850 cm3
Max. laaddruk: 1,0 bar
Vermogen: 450 pk
Max. koppelt: 500 Nm
De 959 maakt het technisch mogelijke tot realiteit.
Porsche 911 Turbo 3.3 (964)
De 911 Turbo van de generatie 964 met 235 kW (320 pk) wordt in 1991 in eerste instantie uitgerust met de 3,3-liter motor van zijn voorganger. Dankzij een ingrijpende uitlaatgasnabehandeling met drieweg-metaalkatalysatoren en een extra katalysator in de overbruggingspijp wordt nu aan de strengere emissienormen voldaan. Daarbij komen een drukafhankelijke injectiekarakteristiek en een vijftig procent grotere intercooler. In 1993 volgt een versie met 3,6 liter, die 265 kW (360 pk) levert bij een lager brandstofverbruik.
Constructie: Turbo
Cilinderinhoud: 3299 cm3
Max. laaddruk: 0,8 bar
Vermogen: 320 pk
Max. koppel: 450 Nm
Porsche 911 Turbo (993)
Met de laatste luchtgekoelde 911 Turbo van modelserie 993 die in 1995 wordt geïntroduceerd, vertrouwt Porsche in een productiemodel voor het eerst op de kracht van twee turbo’s. In tegenstelling tot de 959 zijn deze echter niet in serie geschakeld, maar werken ze parallel. Ze leveren elk laadlucht aan één cilinderbank van de 3,6-liter zescilindermotor. Nieuw is ook de in de turbo zelf geïntegreerde wastegate. Deze 911 Turbo heeft de laagste uitlaatgasemissies van zijn tijd, net als de Turbo S vanaf 1997; in de sportversie 911 GT2 ontwikkelt de motor 330 kW (450 pk).
Constructie: Biturbo
Cilinderinhoud: 3600 cm3
Max. laaddruk: 0,8 bar
Vermogen: 408 pk
Max. koppel: 540 Nm
Porsche 911 Turbo S (996)
De in 1997 geïntroduceerde modelserie 996 met de vanaf modeljaar 2001 leverbare turboversie markeert een nieuw begin: alle motoren zijn vanaf nu watergekoeld, inclusief de nieuwe 3,6-liter turbomotor. Turbo en Turbo S (vanaf 2004) zijn uitgerust met VarioCam Plus, dus de verstelling van de inlaatnokkenas inclusief variabele kleplichthoogte van de inlaatkleppen. Deze turbomotor is gebaseerd op de krachtbron van de 911 GT1, de winnaar van Le Mans van 1998. Standaard in de Turbo S: de Porsche Ceramic Composite Break (PCCB). Optioneel met Tiptronic S. De S levert 330 kW (450 pk) dankzij grotere turbo’s, efficiëntere intercoolers en gewijzigde katalysatoren.
Constructie: Biturbo
Cilinderinhoud: 3600 cm3
Max. laaddruk: 0,9 bar
Vermogen: 450 pk
Max. koppel: 620 Nm
Net als in de 993 werken in de 996 twee turbo’s parallel.
Porsche 911 Turbo (997)
De 911 Turbo van de generatie 997 verrast met een wereldprimeur in 2006: Porsche combineert een benzinemotor met zogenaamde VGT-turboladers. VGT staat voor variabele geometrie turbo en dat betekent dat de schoepen instelbare kantelhoeken hebben. Bij lage toerentallen staan ze haakser in de uitlaatgasstroom en daardoor reageren ze sneller. Hoewel het VGT-principe al voorkomt in dieselmotoren, moet het voor de benzinemotor van de 911 Turbo nagenoeg opnieuw worden ontwikkeld. De veel hogere temperaturen in vergelijking met zelfontbranders vereisen materialen uit de ruimtevaart.
Constructie: Biturbo
Cilinderinhoud: 3600 cm3
Max. laaddruk: 1,0 bar
Vermogen: 480 pk
Max. koppel: 620 Nm met overboost
Porsche 911 Turbo S (992)
De ontwikkeling van de turbo bereikt zijn actuele hoogtepunt in de generatie 992: de nieuwe motor van de 911 Turbo S combineert twee verschillende, in spiegelbeeld gebouwde VGT-turbo’s met wastegates. Voordeel van deze innovatie is dat de katalysatoren na een koude start sneller opwarmen omdat ze rechtstreeks via de elektronisch gestuurde overbruggingspijpen worden opgewarmd. Ook de efficiëntie verbetert: om restgas in de cilinder, dat de verbranding verstoort, te verminderen, wordt de uitlaattegendruk onder vollast automatisch verlaagd.
Constructie: Biturbo
Cilinderinhoud: 3745 cm3
Max. laaddruk: 1,4 bar
Vermogen: 650 pk
Max. koppel: 800 Nm
