保时捷997系列(911车型的内部编号)的发动机与上一代(996系列)的发动机排量相同,但输出功率却由420马力增至480马力,原因是997使用了较大型的增压涡轮。虽然较大的涡轮能输出较大的功率,但涡轮的惯性有所增大,随之而来的涡轮迟滞现象就会增大,可是997系的911 turbo车型的涡轮迟滞非常轻微,其关键技术便是采用了拥有可变涡轮几何叶片技术Variable Turbine Geometry(VTG)的全新双涡轮系统。
涡轮组件的大小是影响涡轮时滞现象的很重要因素。涡轮越小,质量就越低,其反应就越快,达到最佳旋转速度的时间也越短,也就是说涡轮迟滞现象越不明显。但使用较小型涡轮也有缺点,不仅增压效果较弱,而且在较高发动机速度下产生的回压会明显削弱性能。反之,如果采用较大、较重的涡轮,则需要更长的时间才能启动并达到理想转速,涡轮迟滞现象会更明显。一般说来,这种涡轮只在中转速范围内产生效用,这种现象被称为Turbo lag(涡轮迟滞),表示发动机在低速时实际上并不会有涡轮增压的效能。(www.xing528.com)
为克服这个问题,911 Turbo装配的双水冷式涡轮增压器具备可变涡轮几何叶片技术(VTG),发动机排出的气体会透过电子式调整的可旋转导引叶片导送至涡轮上,当发动机转速低时,废气压力较低,导流叶片成小角度打开,增大到达废气涡轮的气压压强,推动涡轮敏锐地转动,实现小涡轮的快速反应的效果;当发动机转速上升时,废气压力逐渐变大,导流叶片的角度也随之变大;当到达全负载的情况下,导流叶片全开,与主体的涡轮叶片形成一个更大型的叶片,将最大的废气量接收,达到一般大涡轮的高输出效果。所以,透过变更叶片的角度,系统可随时改变涡轮的几何值(大涡轮或小涡轮),从而实现大小涡轮的增压效应。因此,即使在发动机低转速下也能获得高涡轮转速,从而获得更高的增压压力。由于提供了更多的空气,改善了燃烧,最终能够产生更大的功率和转矩。最大转矩可以在较低转速下获得,并且能够在更大的转速区间保持这一水平。
保时捷可变几何涡轮增压器原理示意图
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