保时捷很早就采用了涡轮增压技术，并且在过去50多年里不断改进这项技术。我们将梳理这家德国公司在确保排放合规的前提下，在该领域取得的进展。
本月十大问题：第一辆量产涡轮增压汽车是什么？如果你说是911 Turbo，那就错了。通用汽车早在1962年就推出了奥兹莫比尔Jetfire。虽然美国人以增加排量来提升马力而闻名，但奥兹莫比尔却在其3.5升V8发动机上加装了一台盖瑞特涡轮增压器，将输出功率从155马力提升至215马力。这就是涡轮增压器的意义所在：在不增加气缸数和排量的情况下，从发动机中榨取更多动力。
涡轮增压器利用发动机的废气驱动涡轮旋转，涡轮再带动压缩机旋转，将更多空气压入燃烧室，从而产生更大的爆炸力和动力。听起来很棒，将废热转化为额外的动力，但这并非没有问题。其中最主要的问题是涡轮迟滞，它会严重影响油门响应。废气需要时间才能充分流动，驱动涡轮旋转并为进气系统充气。因此，在低转速时动力输出并不明显，而随着增压的生效，动力会突然爆发。
保时捷率先将涡轮增压技术应用于赛车。在测试了一款4.5升12缸发动机的增压版本后，保时捷决定为其917 Can Am赛车采用涡轮增压方案。这款发动机输出功率高达625千瓦，比保时捷同时开发的8.0升水平对置16缸发动机高出70千瓦，而且重量更轻、结构更紧凑。保时捷也将涡轮增压技术应用于911车型，并于1974年推出了首款搭载涡轮增压发动机的车型。此后，保时捷一直在不断完善这项技术。
最初的911 Turbo计划限量生产，但由于广受欢迎，厂商便持续生产。这款后来被称为930的车型，最大功率为191千瓦，是首款采用增压压力控制涡轮增压器的量产车。为了避免发动机承受过大压力，涡轮的增压压力需要加以控制。当增压压力达到一定限值时，多余的压力会通过一个被称为废气旁通阀的旁通阀释放。这样一来，就可以限制增压压力并使其保持恒定，从而使增压过程更加可预测，但涡轮迟滞现象仍然存在。
压缩空气会使其温度升高，而较冷的空气则更有利于燃烧和提升动力。它还有助于解决爆震问题。保时捷在1978年推出的第二代911 Turbo车型上，利用中冷器（一种在增压空气进入燃烧室前对其进行冷却的热交换器），成功地将进气温度降低了60摄氏度。更高效的燃烧意味着保时捷可以安装更小的涡轮增压器，从而减少涡轮迟滞。排量略微提升至3.3升后，Turbo车型的功率达到了212千瓦。中冷器安装在发动机顶部，位于巨大的“鲸尾”扰流板内。所有风冷车型都沿用了这一设计，3.6升964 Turbo的功率最高可达265千瓦。
为了减少959超级跑车的涡轮迟滞，保时捷采用了串联双涡轮增压技术，即顺序式涡轮增压。它使用较小的涡轮增压器在低转速区间提供动力，而较大的辅助涡轮增压器则在高转速下提供增压。
然而，993 Turbo问世后，双涡轮增压系统发生了改变。保时捷采用了双涡轮增压方案，使用两个尺寸相同的涡轮增压器，分别对应左右气缸组。与老款964相比，这两个较小的涡轮增压器能够输出300千瓦的功率，并且响应速度也得到了显著提升。
双涡轮增压系统延续到了996世代，但水冷技术的引入为Turbo车型带来了诸多优势。其中包括大幅降低的缸盖温度，从而提高了燃油效率，并符合尾气排放和噪音法规。
保时捷为997 Turbo车型引入了可变几何涡轮增压器（VGT）。虽然这项技术此前已应用于柴油发动机，但997是首款专为汽油发动机设计的VGT，因为汽油发动机更高的排气温度带来了更大的技术挑战。VGT在涡轮壳体内设有可调节叶片，能够改变流向涡轮的废气流量。在低转速下，叶片部分关闭以限制气流，从而提高气流速度，进而加快涡轮转速，最大限度地减少涡轮迟滞。随着发动机转速和废气流量的增加，叶片打开以释放压力。这可以产生稳定的增压压力，从而提高效率。第一代997的功率为353千瓦，而992的功率则达到了427千瓦。
电动涡轮增压
VGT（可变几何涡轮增压）方案在997至992世代的Turbo车型上表现出色，但保时捷在最新的992.2车型上采用了e-Turbo（电动涡轮增压）系统。该系统最初应用于新款Carrera GTS车型，是运动型混合动力系统的一部分。保时捷采用400伏电气架构和1.9千瓦时小型锂离子电池，并在双离合变速器和涡轮增压器中分别集成了一台电动机。
这个小型电机位于涡轮和压缩机之间的轴上，其主要功能是瞬间启动涡轮增压器，消除涡轮迟滞并提升响应速度。保时捷表示：“这项技术实现了与自然吸气发动机相媲美的响应速度。如果采用传统技术，我们无法在满足未来排放法规要求的同时，实现预期的性能提升。”
搭载单台 e-turbo 的 3.6 升 GTS 发动机可提供 398kW 的功率和 610Nm 的扭矩，同时 40kW/150Nm 的电机也集成在八速双离合变速器 (PDK) 中，为其提供一定的辅助动力。
涡轮增压器内的电动机同时也是一个发电机，可产生高达 11kW 的电力。该电动机可用于限制涡轮转速，防止增压过高，从而无需使用废气旁通阀。因此，一旦达到增压压力，电动机的阻力矩即可将涡轮转速限制在 125,000 转/分，而阻力产生的电能则用于发电。这些电能可以输送至电池或变速箱内的电机。
新款Turbo S延续了911系列的进化，作为最新的顶级车型，它搭载了与GTS相同的3.6升发动机，但配备了双涡轮增压器。与上一代车型相比，其排量略有缩小，VGT涡轮增压器被一对e-Turbo电子涡轮增压器取代，GTS的电动机则集成在变速箱内。Turbo车型独有的亮点在于全新的进气和排气系统以及改进的发动机内部结构。涡轮增压器方面，虽然内部电机与GTS相同，但其压缩机和涡轮的尺寸更小，这使得它们能够以更高的转速运转，从而产生更大的增压效果。动力输出提升至523千瓦，扭矩保持在800牛·米，但峰值扭矩的输出范围更加宽广，从2300转/分一直延伸到6000转/分。由于采用了两个e-Turbo电子涡轮增压器，它们能够产生更大的动力，因此也能提升变速箱内电动机的峰值输出功率。
虽然我们尚未试驾Turbo S车型，但GTS车型已经证明，这套动力系统响应灵敏，完全没有涡轮迟滞的迹象。这部分要归功于变速箱内置电机提供的瞬时扭矩以及涡轮增压器快速响应的组合。
此次电子涡轮增压技术的革新目标是在满足日益严格的排放法规的前提下，提供更强劲的动力。因此，这款最新的涡轮增压发动机能够在更宽的转速范围内，尤其是在高转速区间，更好地保持理想的燃油/空气混合比。这意味着发动机效率更高，同时也能让催化转化器更有效地工作。
保时捷已经推出了一款Turbo车型，功率高达760千瓦，且动力系统零排放。但Taycan的销量已经降温，尤其是在新西兰，今年迄今为止仅售出10辆，其中只有一辆是Turbo版本。与此同时，911的销量依然强劲，这更加促使保时捷继续改进其水平对置六缸发动机，在提升性能的同时，确保符合排放法规。
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