​衆所周知,保時捷992 GT3是一臺強大到完全不顧及老大哥918顏面的車型,它幾乎直接沿用了992 cup的引擎(據官方介紹她們之間僅有ECU和排氣上有不同),搭配一系列空氣動力學設計以及輕量化設計等等,最終992 GT3在紐博格林北環賽道跑出了6分59.927秒的成績,要知道上一代GT3可是7分12.7秒。




同時,保時捷992 GT3可以在3.2秒內加速至96km/h,最高時速爲317km。


提到992 GT3不得不提的是它的強大的4.0L NA發動機,大排量自吸在這個時代簡直是不能再稀缺的產物了。



這款發動機搭載在992 GT3上的最大可以產生502馬力,峯值扭矩469牛·米。


這臺發動機有個非常有意思的地方就是,它在每個氣缸的進氣管口都加入了一個節氣門來單獨控制每個氣缸的進氣。


(這個只是示意圖,不是992 gt3的實拍)


當然獨立節氣門也不是什麼新鮮的東西了,早在寶馬E46 M3、E92 M3、R32等等的車上都用過,賽車更是常見。同樣,這個技術它在992 GT3上起到了很大的作用。



保時捷官方的說法是,這個單獨控制氣缸進氣的獨立節氣門是可以改善車輛在高轉速下的響應性。


是的,目的很簡單,獨立節氣門就是提升發動機的高轉響應性,而這個獨立節氣門實現提升發動機高轉速響應性的方式是讓發動機在高轉速下有更高效的、更充足的進氣量。



所以我們該怎麼理解設計單獨節氣門來改善車輛在高轉速下的響應性這件事呢?


不知道大家有沒有見過一些改裝賽車的發動機艙,他們都會比較喜歡把進氣歧管改得特別短,進氣口特別大,這是因爲爲了減少高轉速情況下的進氣壓力。


就像這樣。


較短的進氣歧管讓空氣不需要經過漫長的一段進氣歧管來到進氣門,將進氣變得更加直接。



但是它也是有劣勢的,例如如果直接用了這樣的設計的進氣歧管的話,後果是極其差勁的低扭響應。因爲其實進氣歧管內的氣流變化是有自己的想法的,與高轉速相反,在低轉速下,由於發動機進氣頻率較低,採用較長進氣歧管能降低波動次數,聚集更多的空氣,從而改善進氣充氣效率(VE)。


簡單點說就是,長的進氣歧管更利於低轉速下的進氣效率提升,短的進氣歧管更利於高轉速下的進氣效率提升。


(這個也不是992 GT3的進氣歧管,因爲保時捷官方壓根沒有公佈)


所以在保時捷992 GT3上的這款發動機當然不會只用到六個氣缸直接進氣。那麼保時捷是怎麼保證高轉速有極短的進歧管的情況下,還保證車輛還有不錯的低扭響應的呢?


在很早之前保時捷就已經有了這個方案——可變進氣歧管。


(987 cayman S)


這個可變進氣歧管分別是一個常規的總節氣門以及兩個獨立的諧振閥(下圖畫出來那個),這個套件的作用就是根據不同轉速改變諧振腔面積,從而更有效地利用空氣波動效應給氣缸增加進氣,起到慣性增壓的效果。


(987 cayman S)

諧振閥是怎麼工作的呢?


首先需要知道的是,因爲水平對置發動機的汽缸佈置特性,單邊一側的汽缸所產生的空氣波動會影響到對面氣缸的進氣。


水平對置發動機以及V型氣缸佈置的發動機比較常用共振進氣增壓來改善發動機充氣效率。也就是例如水平對置發動機來說,同一端的氣缸擁有一個諧振室,而兩個諧振室之間再通過歧管連接起來。



因爲水平對置發動機以及V型發動機的氣缸工作都是兩端交替進行的,所以當一端的進氣產生了壓力波,則會影響另一端的進氣。當壓力波的頻率與轉速匹配的情況下,就可以幫助氣缸提升充氣效率。



所以保時捷爲了利用這個壓力波保證GT3在各個轉速下的進氣,就採用了可變進氣歧管的這種設計,簡單點說就是採用兩個長得像節氣門一樣的東西,也就是“諧振閥”來改善發動機在不同轉速下的充氣效率。


當歧管內的諧振閥在低轉速的時候是全關的,只需要靠總節氣門控制進氣,這個時候,壓力波是不能直接傳遞到對即將需要進氣的對面的氣缸,而是需要繞點路,所以低頻率的壓力波可以改善低轉速下的發動機工作進氣需求。



在中轉速的時候,發動機會開啓一箇中間的諧振閥,這個時候相對不開啓的時候,空氣波動效應影響會大一些,壓力波可以通過開啓的諧振閥過到對面的氣缸,利用更短的路經,幫助對面的氣缸進氣。



當高轉速的時候,所有的諧振閥都被打開,諧振腔內的諧振效應最強,壓力波可以直接通過中間通路,經過兩個“諧振閥”過到對面的諧振腔,來幫助對面氣缸進氣,這時的發動機有最好的充氣效率。



這個就是可變進氣歧管的工作原理。


992 GT3是怎麼做的呢?


而992 GT3就是在可變歧管的基礎上,結合了6個獨立的節氣門,這個可變進氣歧管套件使得在992 GT3擁有超短的進氣管的基礎上,依然能保證發動機優秀的低扭響應。



當這個技術與氣缸獨立節氣門結合的時候,在一些規定的中低轉速下,6個獨立節氣門應該是處於全開的狀態,這個時候單缸節氣門不截流,因爲這個時候更長的進氣管長度更有利於充氣效率的提升,所以不需要用到獨立節氣門來控制,所以在這個時候發動機的進氣仍然是靠總節氣門去控制的。



但是當油門踏板的動力請求上到了特定狀態的時候,例如地板油加速,高速再加速或者賽道激進加速等等系統認爲需要開啓的狀態下,那麼這個時候三段式進氣歧管的諧振閥會全部呈開啓的狀態,使得每個氣缸外部的氣壓與大氣壓接近,因此當獨立打開節氣門時,空氣會立即進入氣缸內,以此產生不可思議的動力響應。



其實無論是可變進氣歧管還是獨立進氣門,這些都不是什麼新的黑科技,也是很早之前我們都已經見過甚至用過的技術。但是這兩個技術的結合和充分的優化,卻可以充分利用進氣時氣流的特性,幫助發動機在全轉速下提升氣缸的充氣效率,不僅有極強的高轉性能,同時在低扭方面也是並沒有丟失太多的東西,這一切的存在,都是讓這臺992 GT3成爲一臺不可思議的速度怪獸的強大武器。


至於,什麼是空氣波動效應,爲什麼它能影響充氣效率?如果有胖友好奇,那我就再寫一篇文章介紹這個事情。


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