Porsche - 空气-水-动力系统

空气-水-动力系统

718 Boxster 和 718 Cayman 搭载的间接式中冷器是涡轮增压技术的一大里程碑——保时捷制造。

去年,保时捷 911 几乎全系均更换为涡轮增压发动机。718 Boxster 和 718 Cayman 也不甘人后,努力在降低能耗的前提下提升功率和扭矩。中冷器是保时捷涡轮增压跑车的标配,通过燃烧室里经冷却的空气激活更大的动力和效率。不同于保时捷 911 直接冷却的方式,新款 718 车系采用的是针对助燃空气的高科技“冰箱”—— 自带水循环系统的间接式中冷装置。

一切起源于赛车运动。通过赛车运动,人们在上世纪 70 年代便逐渐认识到,发动机效率不仅能依靠增大排量,还可以借助涡轮增压来提升。吸入的空气通过废气带动的涡轮增压装置进行压缩,然后大量涌入燃烧室:依靠增大进气量,确保更大功率的输出。通过保时捷 911,涡轮增压技术于 1974 年首次运用在量产车上。

人们很快发现,高温增压空气经冷却,能激发更高效能。随着温度下降,空气密度和气缸中的空气含量都将大幅度增加,功率也得以进一步提升。自 1977 年,保时捷就在 911 Turbo 上采用了中冷器。但不同于 911 惯用后置式发动机,718 Boxster 和 718 Cayman 搭载的是中置发动机。如果没有更多或更大的进气口,直接式中冷器的安装将不切实际。但 718 车系的设计精髓不容改变,不能再增加和扩大冷空气进气口。于是,间接式中冷器应运而生。无需对车身进行任何修改,这一系统采用水作为冷却介质。718 因此而拥有两套冷却循环装置:传统的针对发动机的高温循环以及针对增压空气的低温循环系统。

间接式中冷器工作原理如下:增压空气通过车身左侧进气口吸入并过滤后,进入涡轮增压装置中,在这里完成压缩并上升至最高 170 度的高温。高温空气被导入发动机上方内置的中冷器,借助经水冷却的叶片降温。空气的高温“转移”至低温循环系统的水中,而升温的冷却水将导入两侧的低温冷却器中,依靠车辆行驶产生的气流“降至冰点”,从而进入新的一轮冷却循环。温度恰到好处的增压空气通过节流阀进入燃烧室,充分燃烧燃料,让 718 运动激情瞬间迸发。

作者 Thomas Fuths
插图 ROCKET & WINK