保时捷汽车的各项技术

2024年3月3日发(作者：奔驰r500商务车价格)

动力

实际上，涡轮增压这项技术被许多汽车厂家所应用，但最著名要数保时捷了，这是因为保时捷的发动机几乎都采用涡轮增压的技术。涡轮增压是发动机领域一项具有里程碑般重要意义的技术，正是有了该项技术以后，工程师们才可以用很小的排量实现较大的输出功率和输出转矩，并大大提高发动机效率。近年，保时捷又推出了一项世界首创的汽油发动机可变涡轮叶增压系统(variable turbine

geometry，VTG)。

涡轮增压颠峰之作VTG

1974年10月，保时捷首次将涡轮增压系统运用到汽车领域。从此以后，每一代新的保时捷911Turbo都会搭载这项令人心醉神迷的动力科技。双涡轮、中央冷却器、可变凸轮轴等等，这些先进技术不但让911成为道路上跑得最快的机器之一，同时也成为尾气排放最清洁的车型之一。Porsche最新推出的涡轮增压系统VTG，是目前世界上最为先进的涡轮增压系统。它采用可变的涡轮叶片，能引导发动机排放出的废气，精确地进入涡轮增压器内。

我们知道，涡轮增压的原理是利用发动机排出的废气推动涡轮叶片做功，来增大进气压力的。但这存在一个缺陷，那就是在发动机刚刚起动时，由于废气的排放量很小，因此，不能完全推动涡轮叶片工作。这就使涡轮增压系统在发动机起动的时候不能充分工作，大大降低汽车的加速性能，这就是我们常说的“滞后”问题。

解决这个问题的途径之一就是采用尺寸较小的叶片，这样，发动机起动时的很小废气排放量也能推动叶片工作。但这样的话，当发动机完全运转时，叶片又无法完全利用废气中的能量，造成浪费。因此，最好的解决途径就是采用尺寸可变的涡轮叶片，当发动机刚起动时，它的尺寸小一些，而当发动机完全运转起来时，它的尺寸又足够大。

事实上，可变涡轮叶片并不是一项新技术，在柴油发动机领域，它早就有了非常成熟的运用。但对汽油发动机来说，废气的温度高达1000℃（1,830°F），这就使可变涡轮叶片的技术很难实现。不过在Porsche工程师们的努力研发之下，这个问题终于获得解决。与Borg Warner Turbo Systems合作，并且采用太空科技的抗高温材质，终于让VTG在汽油发动机上面实现。VTG就是一项结合了大型与小型涡轮于一身的技术，这一系统的心脏是可调涡流截面的导流叶片。这些导流叶片可在低转速、低排气量的工况下关闭，从而增大发动机的进气压力。与传统涡轮增压器相比，这极大地改善了低转速时的响应时间和加速能力。

这样，VTG既将小型涡轮好推动，低转速便能发挥动力的优点保留下来；又兼具大涡轮高扭力大动力输出的优势。这对于车辆性能的增进，有着直接而且显著的帮助。同时，采用可变涡轮截面技术的汽油发动机，在所有转速范围内的效率，均明显高于目前采用的标准放气阀式的涡轮增压器。相应地，在各个转速范围内的节油性能也更上一层楼。

保时捷与涡轮增压之沿革

涡轮增压技术已经有100多年的历史了。1905年11月16日，瑞典科学家Alfred

Büchi被德国专利局授予了第204630号专利“内燃机辅助增压器技术”，这标志着涡轮增压技术的正式诞生。而这项技术最早真正的投入使用，则是在1923年德国交通部建造的两艘轮船上；采用涡轮增压技术后，使轮船的10缸发动机的最大功率输出由1750hp增大到2500hp。

由于反应滞后问题，涡轮增压技术在发明50年后才真正运用到汽车领域。 Porsche于1973年在917/30赛车上压榨出了1100hp怪兽一般的功率。在跑道上更是难逢敌手，见车超车，没有人能够幸免。这也导致US CanAM赛会决定改变规则，直接把917/30赛车送进博物馆。

在所有采用涡轮增压的车型中，最著名的当数保时捷911 Turbo：最大输出功率260hp，最高速度250km/h，百公里加速时间仅5.5s。1974年巴黎车展上推出的第一辆保时捷911 Turbo版凭借如此出色的性能而一炮走红，从此成为一辆经久不衰的赛车界常青树。而且由于采用了涡轮增压技术，它在发动机5500r/min以下的低转速时，就能输出343N?m的最大转矩，在当时这是非常不可思议的。为了解决滞后响应的问题，保时捷工程师采用了一个小型涡轮增压器，它在很低的转速就能充分工作，从而也减小了转矩损失。

从1977年正式上市后，911 Turbo后继车型的开发一直未曾间断，中冷器的运用使涡轮增压器内的温度降低到100°C以下，大幅增加涡轮的排气量。当时3.3L排量的发动机达到了300hp的顶峰。

保时捷Turbo：最清洁的高性能车

1990年，保时捷发布了新款911 Turbo，它采用了尺寸更大的涡轮增压器，中冷器也更大，最大输出功率达到320hp以上。凭借这款性能超凡的跑车，保时捷进一步扩大了在顶级跑车领域的市场份额。同时，这辆跑车还是当时最为清洁、环保的高性能车。涡轮增压器和中冷器的应用，使发动机燃烧更为充分、彻底，尾气排放量也就相应大大降低。同时它还采用了一个先进的3段式催化转化过滤系统，可以将排气管排出的废气经过彻底过滤后再排放出来。这样，它满足了当时最为严格的美国排放标准。

1995年推出的第4代911 Turbo采用了与911卡雷拉相同的3.6L发动机，但是它增加了双涡轮增压器，从而使性能达到了一个新的高度。双涡轮增压器由于采用了两个涡轮叶片，因此效率更高，对动力的提升有着超乎想象的作用，同时也进一步降低了尾气的排放。从此以后，双涡轮大行其道，成为高性能跑车的首选。

为了配合涡轮增压系统的工作，保时捷还开发了汽车排放控制系统和第2代车载诊断系统(OBD II)。前者采用复杂的催化转化系统来降低尾气中的有害成分，而后者则可以实时监控尾气排放情况，一旦出现异常就会立刻报警。凭借这些技术，911 Turbo成为世界上最为环保的车型之一。

保时捷：跑车涡轮化将成潮流

2000年版911 Turbo采用了一项革命性的技术－VarioCam Plus。它不仅可以减少燃耗和排气量，还能够同时优化功率输出以及输出转矩，这款发动机的功率在6000r/min的时候可达420hp，极速305km/h。同时耗油量也相比以前的版本要低18％。

VarioCam Plus最大的优点就在于实现发动机的二合一状态，能够调整吸油侧凸轮

轴的状态，使得发动机阀门的行程发生变化。这也意味着更加经济化的油耗以及更低的废气排放。

近日，2010款保时捷新911 Turbo在北京上市，据保时捷相关人士介绍，新911

Turbo的核心亮点是3.8升排量的新款发动机，该机型采用了燃油直喷和保时捷独有的可变几何涡轮增压器，是自911 Turbo诞生35年以来首次采用的两项创新技术，最大输出功率可达368kW。在保持高性能的同时，保时捷新911 Turbo跑车百公里油耗仅为11.4~11.7升。

与这款发动机匹配的是7速PDK保时捷双离合器变速箱，这是其首次与新款六缸发动机搭配使用。两者的搭配令保时捷新911 Turbo从静止加速到100km／h 仅需3．4秒钟，最高车速则达到了312km／h。当天上市的911 Turbo硬顶版和敞篷版的售价分别为233.32万元和247.90万元。保时捷相关人士表示，“随着2008年年底政府实施大排量车消费税，跑车销量受到了很大影响，厂商在发动机技术上也开始调整，今后越来越多的跑车将采用涡轮增压技术，以降低排量促进环保。涡轮化将是跑车领域的一个重要潮流。”

新款保时捷911 GT2首次早汽油引擎上使用了VTG系统 ,下面我将对这种系统作简短介绍.

首先让我们看看为什么911 GT2的6缸引擎能爆发出500多马力,这超过装备V8引擎的法拉利F430.原因就是保时捷出色的涡轮引擎技术.

涡轮引擎技术可以说和和保时捷这个名字有着不可分割的关系.在1974年10月的时候,德国的运动车制造商 在斯图加特开启了世界性的涡轮引擎在汽车上的使用,从那以后，每一代新款的保时捷 911涡轮技术都会使车迷们流连忘返：内置冷却系统、双涡轮，享有“世界最干净的汽车”之称,同时也是全世界的涡轮引擎开发基准.而如今,下一代保时捷的 亮点集中在三个字母身上,那就是VTG(可变几何涡轮技术).

VTG其实并不是很新的技术，在不少柴油涡轮引擎上已使用多时,只不过一直以来VTG的硬件材料都难以承受汽油引擎那1000度左右的排气温度（柴油涡轮增压引擎排气温度要低得多）而已.现在,Porsche或者说是KKK（涡轮的提供厂商）在材料及精确的导流叶片可变角度的技术上取得了新的突破，使汽油涡轮增压引擎更上一层楼.

这款新保时捷(911 GT2)将会向我们展示世界上第一款拥有可变涡轮几何技术的涡轮增压汽油引擎.这种技术已经在上个世纪 九十年代的时候就运用在了柴油引擎上，尤其是对于引擎适应性以及低速下的加速情况的改善做出了不可磨灭的贡献.近来，温度极高的废气成为了涡轮增加柴油引擎发展不可越过的障碍,保时捷在联手Borg Warner涡轮系统公司之后，终于解决了这个难题.

那么,VTG的优势在哪里? 想知道答案就要了解VTG系统的核心特征,那就是可变涡轮叶片能够正确的对引擎内部的气流起到一个导向的作用.可变涡轮几何 技术的原理就在于它集小型以及大型排量的涡轮引擎的特征于一身.

(高速状态下,涡轮叶片全开) (低速状态下,涡轮叶片只以比较小的角度张开)

崭新的911 藉助这项技术,引擎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,当引擎转速低时,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的转动；当引擎转速上升,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,达到更高的转速而达到一般大涡轮的高输出效果.如此以来就轻松克服了被称为Turbo lag(涡轮迟滞)的现象.

有了可变涡轮叶片几何技术(VTG)的好处就在于能保证良好的反应以及在低速旋转时候的大扭矩,高性能和高速度,同时 这样的扭矩可以在很大一个转速范围之内得到保持.这对于911 GT2这种为速度而生的超级跑车来说是至关重要的.

底盘

许多人购买性能车或是跑车，通常只会注意该车款的动力数据，很少会去仔细研究其底盘科技与煞车性能。为什么F1车队之间的实力差距如此悬殊？问题不是出在马力输出，而是在空气动力学的效率与制动系统的性能，当然还得有一副稳定性极强的底盘。在比赛中想要取得好成绩，以上所讲到的各部位之中的每一个环

节缺一不可。

上述的逻辑当然可以套用在市售车款上，尤其是大马力输出的性能车款或跑车。跑车的乐趣不仅在于直线加速感，而是在弯道内能否达到过弯的极限、且底盘还保持着该有的稳定性。车辆弯道中的稳定性，关乎着出弯时能否让引擎保持最佳的转速区域，进弯慢、出弯快绝对是赢过对手的重要关键点。

这几年，许多车厂把研发的重心转移到车身稳定与引擎节能上，保时捷就是其中的一家。之前已经介绍过保时捷的PDK双离合器变速箱，这是可以让DFI燃油直喷科技发挥最大效果的传动系统，在我们讲完了保时捷的动力科技后，这次要来谈谈它们的底盘科技：保时捷循迹控制系统PTM（Porsche Traction Management）与车身动态稳定系统PSM（Porsche Stability Managemtnt）。

PTM的主要功能是将引擎的扭力有效地分配给能够发挥其最大效用的车轮，其核心是装备了可锁定中央差速器的全时四轮驱动系统，同时，PTM还包括一个高低速分动器（低速专用于越野驾驶）、一个自动制动差速器ABD和加速防滑系统ASR。通常，电子控制装置PTM按照前轴和后轴38：62的比例，进行引擎输出扭力的分配。

在险峻的地形条件下，PTM可以通过中央差速器的锁定干预来适时地调整比例，甚至可以将引擎扭力100％地单独传递给前轴或后轴。如果某车轮出现打滑状况，PTM的ABD系统将立即对该车轮实施制动，原本分配给相应轮轴的扭力将被传递至与之相对的另一个车轮。如果轮轴上的两个车轮都存在打滑危险，ASR系统将通过干预引擎管理系统，以保持轮胎对路面的抓地力。集以上功能于一身的PTM能确保保时捷的四轮驱动车款（尤其是Cayenne）在任何地形条件下均可产生最佳的循迹力；同时，PTM的所有功能全是自动操作的，所以PTM是一项反应快捷、性能可靠的主动安全装置。

同时，PTM还提供适应不同用途的驾驶选项，驾驶者只需操作中控台上的控制按钮，就可以在高速和低速模式之间进行切换。在高速模式下，变速设置将自动产生适合公路驾驶的最佳性能；而在低速模式下则会自动降档，以应付复杂的越野地形或满足加挂重型拖车对强劲循迹性的需求。

接下来提一下PSM，这是采用多个感应器对行车的方向、速度及横向加速度等信息进行适时监控，并随即计算出车辆的实际行驶方向。一旦车辆出现转向过度或转向不足的状况，PSM将对相应的车轮实施独立制动，以使汽车不偏离正确的行驶方向。如果采取单纯制动仍达不到理想的效果，那么PSM将进一步干预 引擎管理系统并调整引擎的动力输出，以确保车辆的行车稳定性。

制动系统

说到汽车的制动系统，人们首先想到的就是碟式制动。的确，在上世纪80年代还是稀奇东西的制动碟，现在已经基本普及在民用轿车上。与鼓制动相比，碟制动具有良好的通风性和制动效果。迈入21世纪，汽车的制动又出现了哪些新科技呢？理论上说，用制动碟和卡钳作为制动器已经是很成熟的技术了，要想开发新型制动系统，就要在制造工艺和材料上做文章。在这点上，保时捷可以说是走在最行业前沿的；是它率先把陶瓷刹车碟工艺引用到了量产车中。

汽车制动的过程实质上是一个能量转换的过程：即把汽车行驶所具备的动能转换成热能。我们要把一个一吨多重的汽车推到时速上百公里的速度是需要非常大的能量。而要把时速上百公里的汽车减速到0也需要同样的能量，这就需要把汽车的动能转换成热能散发到空气当中去。而这所有的过程，都是由汽车制动系统完成的。通过刹车蹄片与制动碟的摩擦，来转换这么强大的能量，这些能量也是通过刹车碟散发到空气当中去。因此，在制动时，刹车碟是具有相当高的温度的，严重时甚至会发红。

众所周知，传统的刹车碟是用金属材料制成的；而金属有耐热性差的特点。如果温度攀升得过高，甚至表面接近金属熔点，那么金属的工程强度会大大的减弱。强度减弱后，整个汽车的制动效果也会随之削弱；这就是我们常说的热衰减。为了避免热衰减，通常的做法就是尽可能的让制动碟获得良好的通风和散热状态。所以，很多大功率汽车都装备了前后通风刹车碟。有些高性能车甚至还在制动碟上打孔，或者制造专门的导流板，把冷空气引导到制动系统，以达到更好的散热效果。

可这些都是治标不治本的办法。要想从根本上解决制动系统的热衰减问题，就必须从根源上提高制动碟拥的耐热性能。因此，陶瓷刹车碟就应运而生了。

保时捷PCCB陶瓷复合制动系统（Porsche’s Ceramic Composite Brakes）是保

时捷的一大特色，采用此系统的标志为黄色刹车钳，比四活塞铝制的红色刹车钳性能更出色。保时捷在2001年最早采用此技术，装配在保时捷911Turbo系列车型上，并且也是第一个将此技术大量运用在量产车（911CarreraGT2）上的生产商。2005年以后的保时捷911更是全部标配陶瓷复合制动系统。

所谓陶瓷刹车碟，它的核心本体并不完全是陶瓷；准确的说，制动系统的制动盘和制动片都用碳纤陶瓷化合物制成，耐高温性和耐磨性能非常突出，刹车盘直径达380mm，搭配六活塞固定卡钳。陶瓷制动系统可以多次连续制动而不发生衰减现象，制动盘磨损极小，制动片的寿命也达25万公里，是一般制动片的5倍。与普通的铸铁制动盘相比，它直径虽然增加了20mm，但质量却减轻了50%，而且其有效摩擦力提高了25%。与铝合金和碳纤刹车盘相比，保时捷PCCB也具有质量轻的优点，却有更佳的制动效果，不会因为刹车盘温度高而减弱制动效果；由于刹车碟属于汽车的运动部件，它的重量的降低带来的直接好处就是动力性的提高和悬架响应性的提高，尤其是在路面较差的情况下，让整车拥有更出色的操空性。再配合改善通风状况，钻孔的刹车碟片形状设计，让整套制动系统的性能有了飞跃性的提高。不过整套陶瓷制动系统价格极高，在欧洲售价高达近万欧元。

保时捷的每一款车，每一个零配件，即使是一枚螺丝，都是以赛车的标准来设计、制造，目的是使汽车经常在极端的状态中行驶，仍能确保其功能及耐用性。对于爱车一族来说，保时捷跑车一直是种难舍的情结。这次小编为大家讲解一下保时捷四种颜色刹车卡钳的含义，让我们一起进行这次保时捷的文化之旅吧！

保时捷一共有四种颜色的刹车卡钳：黑色，银色，红色和黄色。其对应的刹车盘

等级也是依次从低到高。首先，黑色的刹车卡钳是最普通的，一般用在Porsche的入门级车型上，比如Boxster，和Cayman的初级版本。其次是银色的刹车卡钳，银色刹车卡钳可以说是黑色刹车钳的升级版本，一般用在入门级车型的升级版上，比如Boxster和Cayman。同时，在中等级别车型上也会略有所见，比如911系列的Carrera入门级车型。

然后是红色刹车卡钳。相比较而言，红色刹车卡钳是一款全新的刹车系统，它的主要特点是加大了刹车盘的尺寸；以Cayman为例，它的黑钳前刹车盘直径是299mm。可是它的运动版本Cayman S标配的却是红色卡钳的刹车系统，其前刹车盘直径被加大到318mm。在保时捷的中等车中，像Cayenne S，Carrera S等，红刹车卡钳都比较常见。

离合器

1939年，法国人Adolphe Kégresse（阿道夫.加尔奇）构思了双离合变速器的设想，希望应用于具有传奇色彩的雪铁龙Traction（前驱）车上。不幸的是，当时不利的商业环境阻碍了这一设想的继续发展。

然而就像韩国人喜欢说粽子是他们发明的一样，德国人也喜欢将双离合变速器说成是德国人的发明，而究竟是谁发明的并不重要；毋庸置疑的是德国人在现代机械上的领先地位，双变速离合器的设计最终由德国人投入量产，应用于保时捷赛

车上。1983年，保时捷将PDK双离合器变速箱用于956赛车上，并在1984年与1985年以962赛车在赛道上获得了极大的成功。

PDK双离合器变速箱其原名为保时捷 Doppel Kupplungen，当然就是双离合器变速系统的德文，而PDK便是取名自德文原名中三个单字的前缀字母的组合。根据消息显示，这个全新的双离合器变速系统工作原理与VW集团的DSG相同，也同样具备附在方向盘后方的换档拨片，让驾驶者手不需离开方向盘就可以进行换档控制的功能。

PDK双离合器变速箱同样具备两组离合器，分别负责奇数与偶数档位，换档速度要比现在大多数普通的手排变速箱快很多，保时捷的大多数车款将把这个双离合器变速箱作为选购配备。现在，这种双离合器已经从赛车应用到一般跑车上，是汽车可以更加平顺地换挡，不会有迟滞现象。

当然，在不同的车型上，保时捷采用了完全不同的设计方案，由ZF Friedrichshafen股份公司设计的纵向安装和先前只用于比赛的7DT的湿离合器版本。一个改进版，是7DT-45，已在其2009年997卡雷拉和卡雷拉S型使用。同时，此版本也供于2009年的卡宴，Boxster。它使用ZF Sachs公司 ND2015离合器组，可承受500牛顿米（369英尺磅）的扭力。7DT – 70是其更高扭矩的版本，同时应用于2010年911Turbo。这是额定功率为780牛顿米（575英尺磅） ，并使用不同的离合器----ZF Sachs公司ND2216。

另一个PDK的改进版，7DT-75，是在2009年Panamera中首度亮相。 这版本从构造上完全区别于7DT-45/7DT-70，实现了Panamera的低重心。它只使用一个油路，而7DT-45/7DT-70使用两个单独的油路。

像所有的双离合变速器一样 ，保时捷双离合变速器是将两个手动变速器整合为一个：随着第一，第三，第五，第七齿轮和反向在一轴，第2 ，第4和第6齿轮上的其他轴便可随时备用。在节能低碳成为各国倡导的生活方式的今天，相比自动变速器，保时捷双离合变速器能有效大幅度降低碳排放量。

最后，如果你看到有黄色卡钳的Porsche，那你就可以试着买买彩票了，说不定你的好运气会让你中头奖，因为你所见到的便是非常稀有的顶级跑车。黄色，是保时捷PCCB复合陶瓷刹车系统的专用色。例如，在Cayman S车型上选装的黄钳陶瓷刹车盘直径足足有350mm，其魔鬼般的制动性能可想而知。而且，只有像Carrera

GT，Cayenne中Turbo S和911系列的GT3这样的顶级运动车型，才装备了黄色刹

车卡钳与陶瓷刹车盘配套的刹车系统。