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保时捷911特立独行的风冷时代

时间:2022-01-23 20:08  来源:未知   作者:admin   点击:

  汽车引擎最初都采用简单的空气散热,结构简单,零件数量少,制造容易。但风冷散热相比现代的液冷散热,缺点也很多,尤其不适合大功率的多缸引擎使用,对外界条件的适应性也差于液冷散热,风冷散热对发动机的温度控制不如液冷系统那样稳定,在冬季发动机预热慢,低速行驶时散热效率差等等。因为其简单轻量故障率低的优势,风冷散热如今依然在摩托车领域广泛使用。

  在许多汽车都转向更加先进的液冷散热系统的时候,还有一家公司生产的高性能汽车依然采用原始的风冷散热,特立独行并以此为特色,一直坚持到了20年前的1997年才转向现代的液冷散热系统,坚持使用风冷引擎的时间接近半个世纪(1948-1997),它就是保时捷911。如今,在海外的二手市场上随便一台车况良好的风冷911,其售价都可以轻松超过年代更近的现款液冷911,并且更加抢手。

  单缸发动机做成风冷散热效果是最好的,在多缸机里面,水平对置发动机和星型航空发动机是最适合风冷散热的结构,而911独特的后置后驱布局,布置能够有效撞风的水箱和水冷管道会比前置引擎的汽车变得复杂许多,这些都是保时捷911能够成为风冷引擎的“钉子户”的基本原因。

  保时捷911能长期坚持风冷布局,并不是德国人有多固执,或者讲什么情怀。这与911车型特殊的后置后驱布局,一直坚持使用水平对置发动机形式密不可分。

  按照惯例,介绍保时捷911要从甲壳虫说起,因为他们最初确实拥有相同的血脉。经典甲壳虫是上个世纪最成功的车型之一,它的设计者是费迪南德·保时捷(Ferdinard Porsche)。而基于甲壳虫衍生的保时捷911,恐怕也是诞生以来的几十年里最成功的运动车型之一了。

  费迪南德·保时捷在年轻时就获得了阿道夫·希特勒赏识,大众保时捷与希特勒的第三帝国也有着密不可分的关系。1934年,希特勒要德国汽车业设计出一款“合适的小型汽车”,于是,德国“国民轿车”甲壳虫诞生,甲壳虫在新建成的沃尔夫斯堡工厂投产,售价仅为930马克。

  甲壳虫为什么能成为销量以百万为单位计算的车型?在真正意义上的第一台“保时捷”则是上图这辆保时捷356。他的设计者正是斐迪南保时捷的儿子(Ferdinand Ferry Porsche),Ferry不像他的父亲那样,只甘于造一台性能平庸的甲壳虫,是一位狂热的速度爱好者。保时捷356正是基于对于速度的诉求而研发的一台运动车。

  从剖视图上能看到保时捷356的机械结构,356就跟它的父辈一样,使用四缸气冷水平对置发动机,RR布局。在保时捷356刚被保时捷的工程师Erwin Komenda设计出来时,它的大部分零件,包括发动机悬架系统等等,几乎都是从甲壳虫身上移植过来的,这恐怕是汽车工业的第一次“平台化,模块化”设计。

  为了尽可能的减轻车重,早期的356原型车的外壳是由铝材制成的,不过成本证明了铝材应用在量产车上是非常不切实际的,所以后来还是改用钢材打造356的车身。

  自从1948年356第一次亮相,即成为了众所瞩目的焦点,顺便带动了制造业在不同的产品型号使用相同的零件,以降低开发及制造成本。356凭借优秀的空气力学的处理和优秀的组装品质,在1950年代初期获得了大西洋两岸的车迷的认可,当时无论是在街上亦或是在赛车场都时常会看到356的身影。356作为保时捷品牌推出的第一款跑车,首战成名,为保时捷品牌日后的发展奠定了坚实的基础。

  整个50年代的保时捷属于356,时光荏苒,到了60年代,欧洲性能车迎来了最好的时代,新秀频出。356的性能表现已经不能满足车迷的诉求,保时捷需要一台全新设计的车型。于是,911诞生了!这台初代911在1963年法兰克福车展上首次亮相,拥有和356一样的风冷水平对置引擎及后置后驱的布局,但引擎汽缸数由4缸变为6缸,排量从1.6L变为2.0L,输出功率得到大幅提升,车身设计更加合理,用户体验也更加舒适。

  911名字的由来倒是颇为曲折,这台车原本被命名为901,但注册商标时发现901已经被法国标致公司先行注册过,从而被迫改为911。一次并不情愿的改动,成就了一个脍炙人口的命名。

  初代911拥有128匹(96kw)的马力输出,动力来自一台风冷的水平对置引擎,排量1991cc,采用2+2布局的设定,从这代911开始,911车系最基本的布局就再未发生过变化。此时,保时捷公司的掌门人已经变为Ferdinand Butzi Porsche,其人正是356设计者ferry之子,保时捷作为一家家族企业,其继承人可谓都是名副其实的富二代,但是却将家族企业越做越强,让人钦佩。

  借助911车系的成功,让保时捷公司拥有更多的资金投入到车型的研发中,保时捷不止是一家会造后置后驱布局的车厂,保时捷当然明白MR布局的优势,比如上图中的保时捷904,早已采用更加合理的MR布局。优秀的设计让其在赛事中表现神勇,成为911之外的经典之作。

  保时捷针对初代911一直在作出改进,不断推出官方版本的更强性能的型号,这样的传统在此后的任何一代911上都得到了体现。比如这台1967年的911R,采用铝合金的车门,双火花塞汽缸头,在减轻车重的同时让引擎的输出功率达到210匹。

  1974年911 RS,引擎排量达到3.0L,最大输出功率230匹,轻量化运动版本车重仅900KG,每吨的推重比超过250马力,性能表现在70年代的超跑中已算优异。

  首台911 TURBO车型直到1975年才面世,采用初代911的车架设计,但叶子板经过修改,园区资讯_科技频道_光明网将大灯改为了当年流行的跳灯设计。这台涡轮车型在欧洲被称为911 TURBO,在北美则被称为930,3.0L的引擎在涡轮加持下可以输出260匹马力,而从1978年起引擎排量扩大到3.3L,输出功率高达300匹。从引擎排量和动力输出而言,能推算出其增压值并不算大,由此带来良好的引擎响应性,涡轮迟滞现象并不明显。

  911与赛车运动的关系密不可分,911 TURBO的赛车版命名为保时捷934,当年在勒芒和宝马3.0CSL厮杀的不可开交。赛用版本拥有超过500匹的马力输出,从其巨大的后尾翼和宽体的车身能窥见其野兽般的性能。

  从1978年开始,新版本的911被称为911SC,首次加入四驱系统是其重大的变化,四驱带给911更强的道路适应能力和抓地力,针对后置后驱布局的弊端改善明显。四驱系统让911不再满足与柏油赛道的争夺,开始在拉力赛场上扬威,这对于一辆跑车而言,是非常少见的,这就是911车系特立独行的地方。

  进入80年代,911提供了更多的型号,包括敞篷版本等,并追加了包括3.2L自然吸气引擎(当年的最大排量),而价格也变得更加亲民。首代911生命周期覆盖1963年-1989年,在26年的生涯中,获得了无数的赛事奖杯和订单,911车系早已成为无数车迷的梦想之车。

  进入90年代,保时捷终于发布了911车型的继任者,代号964。964许多部件源自保时捷959车系,全新的911享受到科技进步带来的变革,首先是设计更加合理的车身,让964的风阻系数减小到0.32cd。

  电子技术的发展让964拥有了一具可以根据车速变化而自行升降的尾翼,当高速行驶时尾翼将自行升起,而低速时收回,这一设计成为964经典标志,也成为日后911车系的保留项目。

  此外,ABS系统和助力转向的加入,让911变得更加好开,安全。自动变速箱Tiptronic首次出现在911车系上,让911成为一台好开好用的性能车。

  全新的电喷3.6L H6引擎输出功率达到250匹,手动版本配合四驱系统让964的0-96KM/H加速时间缩短到5.5秒,最高时速达到261公里每小时,在提供强悍的性能表现的同时却还能保持百公里9.8L的燃油经济性。

  更加强悍的964 turbo也与1990年发布,3.6L H6引擎经过涡轮加持,可以输出320匹最大功率,1992年追加turbo S版本,排量增至3.8L,动力输出也随之增加到381匹,扭矩则达到惊人的471牛米,不可谓不暴力。可惜这样的顶级版本产量稀少,仅仅80台而已。

  从911车系的第二代开始,车型的生命周期明显的缩短了,964从1990年生产到1994年停产,整个生命历程仅4年。1994年,全新的993世代911诞生。993的车身底盘设计相对于964更加合理,风阻系数进一步减小,比如车头灯设计得更加平滑以减小风阻。底盘方面变化也非常大,后悬架使用了更加先进和复杂的多连杆结构,带来更加优异的动态性能。

  3.6L引擎拥有了更加精确的电控系统管理,并优化了排气系统,从1996年开始加入了可变歧管机构,可以有效平衡低速扭矩与高转马力之间的矛盾。基础型号3.6L引擎拥有286匹马力,自然吸气版本更追加卡雷拉RS版本,在轻量化的同时排量达到3.8L,最大马力高达300匹。让911同时拥有自然吸气的高性能版本和涡轮增压版本,以调和不同口味车迷的需要。

  更高性能的Turbo版本993则从1995年开始供应市场,最大功率突破400匹。从993 turbo开始,涡轮增压系统采用了双涡轮的结构,两颗小涡轮分别被三个汽缸催动,互不影响(此处可以参考之前的文章《三缸与四缸发动机差距在哪?》),带给911 turbo很好的动力响应,相比于同期日系的涡轮高性能车,911turbo的turbo lag要明显小很多,这样的马力输出,很精致。【开局十四五】广东:携手港澳“破浪前

  Turbo车型均采用4轮驱动版本以对抗强大的扭力输出,而保时捷依然为性能疯子定制了后轮驱动的版本,代号GT2。993是最后一代采用风冷引擎的911,在它身上依然能找到911最初的设计,由于年代不算久远,是目前海外二手市场上最为抢手的911车型。993之后,更复杂的液冷系统取代了简单而轻量的风冷系统,成为了新时代保时捷911的标配。

  为了让后置后驱布局的911享受到液冷散热带来的提升,保时捷工程师为现代911设计了复杂的冷却系统,长长的冷却液管道从车尾延伸到车头,与布置在车头两侧的散热水箱相连。过于复杂的管道布置也增加了液冷911的故障率,因为复杂的冷却系统出现问题导致的自燃事故时有发生。

  由于风冷引擎对缸体温度的控制不稳定,虽然有现代的电控管理系统的帮助,但车辆的排放性能难以通过未来日益严苛的欧洲排放标准。

  风冷的保时捷911水平对置发动机均采用老旧的每缸两气门设计,难以布置更为复杂的DOHC 每缸4,这很不利于高转速表现和升功率表现。而考虑到保时捷911短小的车尾和车身配重,也不应该再加大引擎排量和引擎体积。引擎走高功率密度,高升功率的方向是更适合911的发展路线。这些问题在现代液冷系统面前迎刃而解。

  水冷引擎也带来更好的引擎效率,热损失变得受控制,这对于提升车辆经济性有很大帮助。

  由于水冷结构,可以将H6的两列缸体设计的更加紧凑,让保时捷911发动机长度变得更加短小,比起几乎完全后置的老款911风冷引擎,水冷设计可以将发动机变速器的大部分重量放在后轴上,加上后轮驱动设定,这对于提升911的操控性能至关重要。这也是为什么大家诟病993及以前的保时捷弯道特性难以琢磨,车尾神经质般的活跃,而到了水冷时代911就变得听话稳定许多的原因。

  所以,从911的演变历程,可以看出汽车设计是不讲情怀的,再悠久的家族历史传统,在科学面前,该舍弃的一样会舍弃。

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