○ 全新保時捷4.0T雙渦輪增壓發(fā)動機技術(shù)亮點
首先,,我們來說說“反置渦輪”。一般來說,,V型雙渦輪增壓發(fā)動機的渦輪會掛在發(fā)動機的兩側(cè),,每個渦輪分管一邊氣缸的增壓工作,上一代保時捷Cayenne Turbo的4.8T V8發(fā)動機便是這樣的結(jié)構(gòu),。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計在制造難度上相對容易一些,,但這樣的設(shè)計存在一個很大的問題:無形間增加了發(fā)動機的寬度。
沒錯,,“反置渦輪”就這樣來了:將發(fā)動機傳統(tǒng)進排氣位置顛倒一下,,而后借助于90°夾角發(fā)動機在兩側(cè)氣缸中間的空余位置布局渦輪增壓器。這樣一來,,發(fā)動機的寬度得以有效減少,,使得發(fā)動機尺寸更加緊湊,而這一結(jié)果,,對于未來保時捷8缸兼容混合動力系統(tǒng)方面有著較為積極的意義,。
除了能夠讓發(fā)動機尺寸更加緊湊之外,這樣的渦輪布局還有一個更加明顯的優(yōu)勢——渦輪響應(yīng)速度很快,。由于采用了頂置渦輪布局,,渦輪位置更加靠近氣缸,致使每個渦輪與單邊氣缸的排氣歧管長度得以有效變短,,而這樣一來,,就相當于廢氣從氣缸排出后迅速推動渦輪轉(zhuǎn)動,傳遞路徑很短,,并且排氣壓力損失也很小,,令渦輪的響應(yīng)速度得以提升。
除了“反置渦輪”設(shè)計之外,,在曲軸設(shè)計方面也與一些V8發(fā)動機不太一樣:它采用了平面曲軸,,而上代Cayenne Turbo 4.8T V8發(fā)動機則采用了十字曲軸。平面曲軸V8發(fā)動機除了在氣缸的點火順序上區(qū)別于十字曲軸V8發(fā)動機之外,,在結(jié)構(gòu)輕量化與高轉(zhuǎn)速動力響應(yīng)發(fā)揮上都有著一定優(yōu)勢,。
關(guān)于V8發(fā)動機的點火與排氣問題,十字曲軸V8發(fā)動機兩側(cè)氣缸的點火順序為左-右-左-左-右-左-右-右,平面曲軸V8發(fā)動機則是左-右-左-右-左-右-左-右,,所以對于十字曲軸的點火方式而言,,它總會有一次單邊連續(xù)排氣的情況,這種不自然的點火方式就會導(dǎo)致兩側(cè)氣缸的排氣脈沖不穩(wěn)定,,進而導(dǎo)致發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速區(qū)間情況下的兩側(cè)氣缸排氣發(fā)生干涉,,排氣效率下降,影響發(fā)動機高轉(zhuǎn)速的順暢輸出,。當然了,,也正因為點火順序的差異,這款全新V8發(fā)動機的聲音將與以前大有不同:它并沒有熟悉的“煮水聲”,,卻會在高轉(zhuǎn)速區(qū)間出現(xiàn)高頻,、類似超跑的聲浪。
(為方便讓你更加直觀的了解兩種曲軸的區(qū)別,,我們特意節(jié)選了一段Motor Trend關(guān)于兩種曲軸V8發(fā)動機的對比視頻)
綜上來看,無論選擇十字曲軸還是平面曲軸,,它們都各自有著自身的優(yōu)缺點:十字曲軸V8發(fā)動機的NVH特性更好,,聲音也很獨特,但曲軸重量和高內(nèi)部慣量等問題,,讓發(fā)動機響應(yīng)和極限受到一定程度的限制,,并且排氣干涉問題也會影響發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速區(qū)間的輸出,平面曲軸則正好相反,,并且高轉(zhuǎn)速聲音更加高亢一些,,類似超跑的感覺。而保時捷又恰恰想要一臺動力強勁,、發(fā)動機極限高并且高轉(zhuǎn)速輸出暢快的動力總成,,所以平面曲軸便是最佳方案。
以上兩點是該發(fā)動機的核心亮點,。在其它方面,,該發(fā)動機還采用了集成式缸套設(shè)計,并在缸壁內(nèi)側(cè)進行了鍍層處理(高硅鋁鑄造缸體+離子鍍層缸襯),。集成式缸套的優(yōu)點無非就是封閉水道,,不僅能夠提高氣缸的熱交換效率,優(yōu)化散熱問題,,還能夠簡化零配件結(jié)構(gòu),在輕量化方面有優(yōu)勢,。而鍍層處理無非就是增加缸壁內(nèi)部的抗磨性能,,提高發(fā)動機耐久性。
渦輪作為高熱量零配件,若與供油系統(tǒng)的距離太近,,那么勢必會造成一定程度的自燃風險,,所以改變原有噴油設(shè)計是很有必要的。另外值得一提的是,,全新4.0T V8發(fā)動機與之前的4.8T V8發(fā)動機相比,,竟然“回歸”風冷式中冷器設(shè)計,在全球都在崇尚水冷式中冷器的時代下,,這又是什么原因,?
按照奧迪4.0T V8發(fā)動機的結(jié)構(gòu)布局來說,若采用水冷式中冷器,,其位置也將與頂置渦輪比較近,,反而會可能出現(xiàn)冷卻效果不佳的問題,并且對于這種中冷器而言,,額外的水冷管路將無形間增加發(fā)動機復(fù)雜程度和體積,,并在輕量化方面不占優(yōu)勢,這對于保時捷來說是完全不能接受的,。我相信保時捷的工程師是出于綜合考慮而為的,,它們認定目前采用這種風冷方案已經(jīng)“足夠用了”,你就當他們是“Stay Hungry,,Stay Fool”吧,,當然如果能徹底解決這一問題,優(yōu)化水冷式中冷器的水路管路設(shè)計,,相信該發(fā)動機的潛力還能再提升一個Level,。
編輯點評:
還是熟悉的Turbo車型,性能表現(xiàn)依舊很變態(tài),,但從發(fā)動機角度來看,,它似乎完全告別了過去。反置渦輪,、平面曲軸,、頂置噴油嘴和缸壁鍍層設(shè)計,讓這臺發(fā)動機不僅在動力響應(yīng)方面更為迅猛,,在發(fā)動機潛能和實際輸出表現(xiàn)上也更上一個臺階,,要知道就目前而言,這樣的動力水平還僅僅是在一臺保時捷Cayenne Turbo上,,搭載同款發(fā)動機的蘭博基尼Urus已經(jīng)有了更加極致的表現(xiàn),,這些都讓我對未來的Cayenne Turbo S車型潛力更加期待。(文/圖 汽車之家 舒寧)
全文總結(jié):
無論是動力總成還是底盤技術(shù),,全新保時捷Cayenne Turbo都展現(xiàn)出了時下SUV最頂級的技術(shù)水準:48V電源加持的主動底盤控制技術(shù),,堪比超跑的輪胎與剎車配置,,再加上全新V8發(fā)動機帶來的暢快動力表現(xiàn),實話說,,不服不行,。(文/圖 汽車之家 舒寧)
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