02/13/2019

全新 911 的动力来源是什么?

新的 911 Carrera 的动力系统比它的前辈更加高效和强大。阅读本文,你能了解所有关于工程师如何在维斯阿赫改进了经典的 3 升 6 缸水平对置发动机。

随着全新 911 的推出,六缸水平对置涡轮增压发动机也发展到了下一代。除了利用汽油微粒过滤器(GPF)满足最新的废气排放标准之外,也使性能更强劲。尺寸更大的新款涡轮增压器采用对称的布局,并搭配电控废气阀、全新设计的中冷器,以及首次使用的压电式喷油器,成就了发动机各项性能指标的全面提升,包括:响应能力、输出功率、扭矩特性、燃油效率和高转速性能。除了输出功率提高 22 kW(30 PS),达到 331 kW(450 PS)/6,500 rpm 之外,发动机的峰值扭矩提高了 30 Nm,即在 2,300 - 5,000 rpm 的转速区间可以实现 530 Nm 的最大扭矩。

优化输出功率、扭矩和排放的保时捷六缸水平对置发动机

 

这些增强是通过我们的保时捷工程师的新概念和水冷水平对置发动机内部的微调以及施加在发动机周围的各种措施实现的。这种相互作用还提高了转速功率和性能,改善了响应和扭矩曲线,尤其是提高了动力系统的稳定性。

发动机的内部微调

更新部分包括铝质曲轴箱、气缸盖以及优化流量的进、排气口。新车配备的 VarioCam 升级版可变气门正时系统首次使用不对称的进气凸轮轴控制换气。在这一过程中,一个汽缸的两个相邻气门以不同的升程在部分负荷位置打开。在前代发动机上,两个进气门的小升程都是 3.6 mm,而新款发动机的两个气门的升程可分别为 2.0 mm和 4.5 mm。除此之外,很多其他的细节优化措施都促进了燃料管理与燃烧的改善,从而降低了油耗量和排放。在低转速与低负荷时,发动机运行更平稳,有利于提高行驶舒适性。当切换到全升程时,气门会重新以平行的升程打开。

VarioCam 升级版:气缸的两个进气门可以在单次打开中配置不同的升程

 

首次使用的压电式喷油器将燃油直接喷入燃烧室,使单次喷油压力最大达到 200 bar。压电式喷油器的开合速度也比之前使用的电磁阀更快。由此每个工作冲程的喷油最多可分为 8 次实现。此外,喷油嘴向外张开,从而使燃油以更细的颗粒均匀分布在燃烧室中。

新的涡轮增压器

这款新六缸发动机通过一个几乎全新设计的进气管路实现更好的进气效果。两个涡轮室容积更大且采用镜像布局的涡轮增压器取代了之前两侧组件相同的设计。因此,左右两侧的叶轮便以相反的方向旋转。涡轮机叶轮的直径比前代车型加宽了 3 mm,达到 48 mm,而空气压缩机叶轮的直径同样加宽了 4 mm,达到 55 mm。新研发的轻量化铸造排气歧管与优化的涡轮机可以改善进排气气流情况,这有助于提高发动机的燃油效率、扭矩和动力。

保时捷 911 Carrera S、4S 的涡轮增压器

 

废气旁通阀的控制结构同样经重新设计,改由步进电机进行调节,令增压调节更快捷且更精确。配备汽油微粒过滤器的 911 Carrera S 的最大涡轮增压值为大约 1.2 bar。

完全重新设计和扩大的中冷器也有助于优化动力输出。对比前代车型,增中冷器与空气过滤器的位置互换了。增压空气冷却器之前是位于后翼子板的两侧,现在直接移到发动机上方的正中央,也就是车尾进气格珊下面的居中位置。这一新的布局改善了冷却空气的进排气气流。同时,增大尺寸的中冷器也显著提高了冷却效率。

确保更优换挡性能的 8 速双离合器变速箱

 

911 Carrera S 和 911 Carrera 4S 作为保时捷跑车均配备了首款 8 速双离合器变速箱 (PDK)。与前代车型采用的 7 速变速箱相比,这款全新的 PDK 变速箱有很多改进。驾驶员可以明显感觉到新车在舒适性、行驶性能和燃油效率之间实现了更好的平衡。

更协调变速箱齿比

所有档位都重新设置了传动比:1 档的比之前更小,8 档的则更大。这样就可以将终传比设计得更大,从而进一步降低了在高档位时的发动机转速。结果就是传动比变化过程比较温和,并且进一步发掘了降低油耗的潜力。新车仍是在 6 档达到最高时速。新变速箱使用一个可调节的机油泵和先进的全效机油,并根据需要控制换档和离合器操作所需的油压,减少传动过程中的功率损耗。

由于新采用的快速换档功能,用户可以更深刻地体验保时捷 911 优异的动态行驶性能。无论是在手动模式下还是在自动模式下,激活 Sport Plus(运动升级)驾驶模式时,驾驶者都可以使用该功能进行升档。和 911 GT 车型一样,这意味着更短的反应时间和更快速的换档操作,尤其是在发动机转速和负荷较高时进行快速换档。此项功能是通过在换档过程中明显改善的离合器切换而实现的。利用一个额外的注油旁通阀,液压控制的离合器切换明显更快。

保时捷 911 Carrera S、4S 排气系统都配备了汽油微粒过滤器

 

第 8 代 911 的一个新特点是汽油微粒过滤器(GPF),这是一项创新技术,它使得 992 和所有其他保时捷的发动机都更容易适应未来的尾气排放标准。它是一个封闭的陶瓷过滤器,废气通过交替密封的通道输入,迫使气体通过微粒过滤器的壁面流动,然后在自动再生过程中烧掉这些微粒。

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