来自F1，全新的保时捷T-Hybrid混合动力系统，告别涡轮迟滞。

涡轮增压与电气化相结合正逐步成为当代跑车和高性能车型动力布局的新趋势，保时捷 992.2 代 911 全新的“车型” T-Hybrid “系统就是一个典型的例子，从电动涡轮到整合电机的布局，都可以看出。 F1 混合动力技术的身影。

与丰田普锐斯等经济型家用汽车的传统混合动力模式不同，保时捷使用的 T-Hybrid 并非以牺牲性能为前提，而是将大功率增压器和电机与高压系统相匹配，实现气体燃油比（Lambda=1)运行、强输出和排放下降的综合目标。

所以保时捷使用的这条路，很可能为其它品牌的电气化发展提供了方向。

Author / 酷乐汽车

近年来，欧洲市场对排放的要求越来越严格，尤其是对高性能燃油汽车的限制更加严格，这也导致了保时捷对性能和排放平衡的研究。

" Lambda=1 "由于在这种情况下，三元催化剂可以最有效地转换未燃烃、一氧化碳和氮氧化物等。(即空燃比正好匹配，使燃油和氧气完全化学计量燃烧)成为新一代排放控制的理想追求。

并且一旦使用燃油加浓追求最大功率（Lambda为了冷却气缸或增加峰值扭矩，排放会明显下降，这与现行法律法规相悖。<1）来冷却汽缸或者提高峰值扭矩，排放会显着下降，这则与当前法规相悖。

过去，为了在高负荷下保持发动机的安全性和动力响应，工程师通常通过加油来控制温度或爆炸。但是保时捷不希望新一代。 911 与过去相比，动力水平有所下降，因此必须寻求新的动力总成解决方案，确保在 Lambda=1 在保证高水平加速和扭距的前提下。

所以，实际上是间接地强迫排放法规。 T-Hybrid 它的出现，也是为了保时捷在量产车中使用。 e-Turbo 这一高成本技术提供了理由。

F1 在 2014 2008年进入涡轮混合动力时代，各行各业的车队开始使用高压电机驱动或发电涡轮，分别对应。 MGU-H(热能动能回收)和 MGU-K(动能回收)等模块。而" e-Turbo "大致与 F1 里 MGU-H 同样，在废气量不足的情况下，可以主动驱动涡轮，或者在高排气流量的情况下，将过剩的能量转化为电能储存，从而提高整个系统的效率。

但是在量产车中，将 e-Turbo 着陆意味着需要足够高的电压来促进大功率电机和优良的能量管理模式。梅赛德斯早期 AMG 有些车型曾经采用过低压电动增压技术，但是规模和功率较小，整体布局仍然保留着传统的废气旁通阀。

相比之下，保时捷的新生 T-Hybrid 该系统选择直接放弃废气旁通阀，加入大型单涡轮 e-Turbo 实现增压和发电的双重功能。这更加接近 F1 概念，配置 400V 高电压电池组满足了大功率驱动和发电的需要，从而打破了常规量产汽车的涡轮增压模式。

要理解 T-Hybrid，先须厘清 Lambda=1 作用于排放控制。

当 Lambda=1 当时，理想的化学变化会将燃料和氧气完全转化为二氧化碳和水，同时残留的N2不会与过多的氧气结合产生氮氧化物。三元催化转化器可以有效处理少量未燃烃、一氧化碳和氮氧化物，减少有害排放。

当 Lambda<1 当燃烧仓缺氧时，会出现大量的未燃烃和一氧化碳，增加排放负担。<1 时，燃烧仓中缺氧，会出现大量未燃烃和一氧化碳，增加排放负担。在过去，工程师会故意让发动机在高负荷下降低温度和爆震，以提高动力或降低发动机的高负荷。 Lambda 略微低于 1。

当 Lambda>1 在这种情况下，氮氧化物的排放会增加，还会带来其它催化问题。

保时捷的 T-Hybrid 方案，通过电动涡轮在中低转速或高负荷时提供额外的增压，即使发动机保持不变， Lambda=在过去的“富油”状态下，也能带来类似的动力水平。

这样既有排放又有性能。

回顾 992.1 代保时捷 911 GTS 或过去 911 Turbo 大部分车型采用双涡轮布局，两个较小的涡轮各自供应上下气缸组，从而获得更快的增压响应。但大直径单涡轮在需要提高功率、简化废气流路时有自己的优势，缺点是惯性增加，传统机械结构下涡轮迟滞明显。

而 e-Turbo 发生时，正好有电机协助涡轮起转，防止惯性带来的滞后，使车辆在很短的时间内达到增压值。

可以看出，如果没有 e-Turbo 直接驱动，单个涡轮在响应上必然难以匹配双涡轮甚至混合增压器。正是高压电机的配置，让保时捷能够在不牺牲动力反应的情况下保持 Lambda=1 在这种情况下，继续加强废气流通，并使用电机进行余能回收。

另外一方面，如果大口径涡轮在高速区域强增压，则容易发生过大的转速。 —— 常规废气旁通阀负责排放多余气流。但在 T-Hybrid 在中间，如果转速过高，就会触发电机的发电方式，将多余的能量回收并储存在电池中，这样既不会泄漏废气，也不会浪费能量。

T-Hybrid 高电压系统工作电压达到 动力电池组容量约为400V。 1.9kWh，在以往 911 在模型结构中，前行李厢通常是主要的储物空间或配备一个 12V 电池，现在保时捷把高压电池模块放在车前，这样可以帮助整车配重，空出后部空间给动力装置和排热部件。

该电池模块采用上下两层电池，中间夹一块冷却板的结构与某些电池车或插电式混合车型相似。因为 e-Turbo 并且变速箱侧电机可以在瞬间提取数十KW功率，电池面临高放电，必然会产生大量的热量。

为了保证在频繁的加速条件或跑道环境中保持稳定的输出，相应的液冷散热设计成为必不可少的环节。

在 992.2 GTS T-Hybrid 里，BorgWarner 为保时捷提供了一个大尺寸 e-Turbo，这样就可以在两种状态之间转换涡轮叶轮和气顶叶轮之间放置大功率电机：

驱动模式：当汽车转速低、排量不足时，由高压电机驱动涡轮快速旋转，气顶及时建立正压，缩短增压迟滞。

发电方式：在高速工况或大排量废气流动下，涡轮速度可能远远超过所需的增压量。此时，电机切换为发电机，将过剩能量转化为电能储存到高压电池中，减少了传统废气旁通阀的消耗。

该设计还使系统能够在负载循环中实现废气能量的回收利用，类似于 F1 在跑道环境中短时间积累电量后，发动机可用于直道加速或低速区域补偿扭距。

另外一方面，为了容纳 40kW 保时捷将电动机与保时捷合作。 PDK 一体化的变速箱设计。但目前 T-Hybrid 该系列与手动变速器不兼容，因为手动变速器与传统变速器相比，工况变化较大，不利于能量回收与电机藕合的统一管理。

对于性能导向用户来说，这种结构可以提供更快的换挡响应和稳定的动力连接。对于深层跑车玩家来说，手动缺失可能会带来一些遗憾，但这是保时捷在寻求环保和性能平衡时的技术选择。

在传统观点中，希望在大功率条件下能够维持下去。 Lambda=1.需要更大的排量，这样一个燃烧过程就不需要过度依赖富油来冷却。因此，保时捷将发动机排量从原来开始。 3.0 升升级成 3.6 提升，使发动机容易达到目标扭距，这样可以减少燃油加浓的机会。

在没有 e-Turbo 在协助下，大排量增加涡轮通常会导致严重的涡轮延迟，但是现在通过 e-Turbo 瞬间驱动，排量扩大和大涡轮两者都可以兼顾。虽然这一行为可能会打破过去的保时捷 911 排量向微型化发展的惯性，但在排放法规严格的时代，却成了一种相对合理的妥协:既能保留 911 车型的标志性高性能水平，也可以满足当前的排放要求。

过去，在高压发动机中，为了抑制涡轮和排气温度的飙升，工程师经常在高负荷下通过喷油加厚，使多余的燃油发挥“冷冻液”的作用，但这必然会增加废气排放。

T-Hybrid 全天通过多路水冷系统， Lambda=1 配合高流量汽油直喷技术，适当增加散热器面积，选择更先进的耐热材料，从根本上减少了对富油冷却的依赖。再加上电机回收多余的能量，油耗和排放性能都比以前的燃油增压车型好。

在 T-Hybrid 其中，单个大涡轮和一体式排气歧管整合到水平对置六缸发动机的一侧，这意味着类似水平对置发动机的“上下流量不对称”的噪音特性可能会出现，略含旧式斯巴鲁。 EJ 这个系列的脉冲。

然而，对于现代跑车来说，主动声波管理或扬声器模拟通常伴随着车内的声波，所以实际驾驶体验不一定与传统双涡轮相同。 911 完全不同。

T-Hybrid 使用较大的中冷器横放在车尾，而进气口则从后进气格栅或侧翼导风口导入。

为了在紧凑的空间布局空气过滤器、进气口和中冷，保时捷将空气过滤盒叠放在中冷顶部，这必然会在一定程度上占用中冷进气通道。但是考虑到 911 对于车身规划的固有限制，工程师只能在有限的空间内找到最佳方案，保证涡轮和发动机获得足够的相对低温气体，从而保持增压效率，稳定燃烧。

根据保时捷发布的检测曲线图，与过去的双涡轮系统相比，需要预约。 3-3.5 秒可以完全建立高增压，T-Hybrid 搭载的 e-Turbo 只需约 1 在指定的增压值中，秒上下都可以攀升，其奥秘在于电机可以在低排气流量下主动拉动涡轮转速，防止等待排量累积。

在过去的跑道驾驶中，涡轮延迟通常会给转弯加速和车辆动力连接带来麻烦。有经验的司机会提前给油，以保持高速，减少延迟。使用 e-Turbo 出弯前不需要踩油门提前增加排气压力。电机可以带动足够的气顶流量，保证油门踩下时扭矩可观，对提高跑道圈速或山路超车有显著帮助。

保时捷 T-Hybrid 该系统的推出，可以看作是当前涡轮增压领域的一个重要进化，单大型涡轮 e-Turbo 规划重塑了街车应用中涡轮增压的速度和能量管理模式。高压电池和电机的小型化动能回收和大功率涡轮驱动平台也使车辆具有更高的运行效率。

它不仅是一种产品升级，也预示着未来可能会出现更多的产品。 F1 混合动力概念平民化的案例，从跑车工程的角度来看，涡轮延迟一直是低速增压车型的瓶颈， e-Turbo 可以提供直接快速的响应，带来类似自然吸气发动机的线性加速特性。

即使在出弯加速等高负荷的前提下，也不必陷入等待涡轮变压的传统过程。

当然 T-Hybrid 这并不完美。它在结构复杂、汽车质量和系统成本方面付出了更高的代价。手动变速器的缺乏也是一些驾驶爱好者的缺陷。

不过，从R&D的整体思路和测试数据来看，这个系统的确保 911 该车型在满足更严格的排放要求的同时，性能水平一直很高，这可能会启发更多的原始设备制造商将涡轮增压和混合动力结合起来。

随着排放法规的不断收紧和消费者对高性能车型“既要动力又要环保”的需求不断增加，类似于保时捷。 T-Hybrid 在高档跑车和运动型豪华车市场，电动增压混动系统将逐步普及。

更多的品牌将带来类似的高压。 e-Turbo 量产车型，真正把握 F1 引入技术日常出行。

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