​众所周知,保时捷992 GT3是一台强大到完全不顾及老大哥918颜面的车型,它几乎直接沿用了992 cup的引擎(据官方介绍她们之间仅有ECU和排气上有不同),搭配一系列空气动力学设计以及轻量化设计等等,最终992 GT3在纽博格林北环赛道跑出了6分59.927秒的成绩,要知道上一代GT3可是7分12.7秒。




同时,保时捷992 GT3可以在3.2秒内加速至96km/h,最高时速为317km。


提到992 GT3不得不提的是它的强大的4.0L NA发动机,大排量自吸在这个时代简直是不能再稀缺的产物了。



这款发动机搭载在992 GT3上的最大可以产生502马力,峰值扭矩469牛·米。


这台发动机有个非常有意思的地方就是,它在每个气缸的进气管口都加入了一个节气门来单独控制每个气缸的进气。


(这个只是示意图,不是992 gt3的实拍)


当然独立节气门也不是什么新鲜的东西了,早在宝马E46 M3、E92 M3、R32等等的车上都用过,赛车更是常见。同样,这个技术它在992 GT3上起到了很大的作用。



保时捷官方的说法是,这个单独控制气缸进气的独立节气门是可以改善车辆在高转速下的响应性。


是的,目的很简单,独立节气门就是提升发动机的高转响应性,而这个独立节气门实现提升发动机高转速响应性的方式是让发动机在高转速下有更高效的、更充足的进气量。



所以我们该怎么理解设计单独节气门来改善车辆在高转速下的响应性这件事呢?


不知道大家有没有见过一些改装赛车的发动机舱,他们都会比较喜欢把进气歧管改得特别短,进气口特别大,这是因为为了减少高转速情况下的进气压力。


就像这样。


较短的进气歧管让空气不需要经过漫长的一段进气歧管来到进气门,将进气变得更加直接。



但是它也是有劣势的,例如如果直接用了这样的设计的进气歧管的话,后果是极其差劲的低扭响应。因为其实进气歧管内的气流变化是有自己的想法的,与高转速相反,在低转速下,由于发动机进气频率较低,采用较长进气歧管能降低波动次数,聚集更多的空气,从而改善进气充气效率(VE)。


简单点说就是,长的进气歧管更利于低转速下的进气效率提升,短的进气歧管更利于高转速下的进气效率提升。


(这个也不是992 GT3的进气歧管,因为保时捷官方压根没有公布)


所以在保时捷992 GT3上的这款发动机当然不会只用到六个气缸直接进气。那么保时捷是怎么保证高转速有极短的进歧管的情况下,还保证车辆还有不错的低扭响应的呢?


在很早之前保时捷就已经有了这个方案——可变进气歧管。


(987 cayman S)


这个可变进气歧管分别是一个常规的总节气门以及两个独立的谐振阀(下图画出来那个),这个套件的作用就是根据不同转速改变谐振腔面积,从而更有效地利用空气波动效应给气缸增加进气,起到惯性增压的效果。


(987 cayman S)

谐振阀是怎么工作的呢?


首先需要知道的是,因为水平对置发动机的汽缸布置特性,单边一侧的汽缸所产生的空气波动会影响到对面气缸的进气。


水平对置发动机以及V型气缸布置的发动机比较常用共振进气增压来改善发动机充气效率。也就是例如水平对置发动机来说,同一端的气缸拥有一个谐振室,而两个谐振室之间再通过歧管连接起来。



因为水平对置发动机以及V型发动机的气缸工作都是两端交替进行的,所以当一端的进气产生了压力波,则会影响另一端的进气。当压力波的频率与转速匹配的情况下,就可以帮助气缸提升充气效率。



所以保时捷为了利用这个压力波保证GT3在各个转速下的进气,就采用了可变进气歧管的这种设计,简单点说就是采用两个长得像节气门一样的东西,也就是“谐振阀”来改善发动机在不同转速下的充气效率。


当歧管内的谐振阀在低转速的时候是全关的,只需要靠总节气门控制进气,这个时候,压力波是不能直接传递到对即将需要进气的对面的气缸,而是需要绕点路,所以低频率的压力波可以改善低转速下的发动机工作进气需求。



在中转速的时候,发动机会开启一个中间的谐振阀,这个时候相对不开启的时候,空气波动效应影响会大一些,压力波可以通过开启的谐振阀过到对面的气缸,利用更短的路经,帮助对面的气缸进气。



当高转速的时候,所有的谐振阀都被打开,谐振腔内的谐振效应最强,压力波可以直接通过中间通路,经过两个“谐振阀”过到对面的谐振腔,来帮助对面气缸进气,这时的发动机有最好的充气效率。



这个就是可变进气歧管的工作原理。


992 GT3是怎么做的呢?


而992 GT3就是在可变歧管的基础上,结合了6个独立的节气门,这个可变进气歧管套件使得在992 GT3拥有超短的进气管的基础上,依然能保证发动机优秀的低扭响应。



当这个技术与气缸独立节气门结合的时候,在一些规定的中低转速下,6个独立节气门应该是处于全开的状态,这个时候单缸节气门不截流,因为这个时候更长的进气管长度更有利于充气效率的提升,所以不需要用到独立节气门来控制,所以在这个时候发动机的进气仍然是靠总节气门去控制的。



但是当油门踏板的动力请求上到了特定状态的时候,例如地板油加速,高速再加速或者赛道激进加速等等系统认为需要开启的状态下,那么这个时候三段式进气歧管的谐振阀会全部呈开启的状态,使得每个气缸外部的气压与大气压接近,因此当独立打开节气门时,空气会立即进入气缸内,以此产生不可思议的动力响应。



其实无论是可变进气歧管还是独立进气门,这些都不是什么新的黑科技,也是很早之前我们都已经见过甚至用过的技术。但是这两个技术的结合和充分的优化,却可以充分利用进气时气流的特性,帮助发动机在全转速下提升气缸的充气效率,不仅有极强的高转性能,同时在低扭方面也是并没有丢失太多的东西,这一切的存在,都是让这台992 GT3成为一台不可思议的速度怪兽的强大武器。


至于,什么是空气波动效应,为什么它能影响充气效率?如果有胖友好奇,那我就再写一篇文章介绍这个事情。


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