2002巴黎車展量產車—PORSCHE Cayenne

德國跑車專業廠首款非雙門產品 兼顧運動與越野能力的發揮並進

記者:SE 2002-10-20

雖然PORSHCE早已在年初時就已公開了旗下即將登場的第三款產品、運動SUV新車Cayenne的部分消息,但一直到九月底在巴黎開展的2002 Paris Auto Salon中,車廠方面才算正式地在媒體與大眾面前,公布了新車款的詳細資訊。對於PORSCHE這家向來只以跑車為專業的車廠,Cayenne的登場不只意味著該廠在現有的Boxster與911之外,終於擁有第三個不同的車系陣線,也意味著除了跑車之外,PORSCHE終於開始跨足其他車種的領域了!


▲拜特殊的防水設計考量,Cayenne Turbo與S都擁有超越半米的涉水深度能力。

其實早在幾年前PORSSCHE將要推出一輛高性能SUV的消息就已傳遍整個汽車產業,但到底與VW協力開發的這款新車(其VW兄弟車款正是同樣在這次巴黎車展首展的Touareg)在機械設計上到底有什麼獨到之處,才能夠維持PORSCHE一直以來在車輛性能與操控性方面的威名於不墜,卻又能兼顧SUV截然不同的越野需求,相信是很多車迷們會感到好奇的地方。

全新登場的Cayenne一登場之初即有兩款動力輸出與配備等級不同的款式,分別為標準款的Cayenne S與高性能版的Cayenne Turbo,除了搭載的動力系統從自然進氣進階到渦輪增壓的不同外,包括氣壓高度可調懸吊系統的有無,也是兩車款之間很關鍵性的不同。為了提升車輛在一般道路上的操控表現與惡劣地形中的越野能力,PORSCHE全新開發了被稱為PTM(Porsche Traction Management,驅動力監理)的全時四輪驅動機構,以及整合各項車輛動態穩定機能的PSM(Porsche Stability Management,穩定性監理)、可調車高氣壓懸吊與可改變避震硬度的PASM(Porsche Active Suspension Management,主動懸吊監理)等,功能複雜效果強大的底盤電子機構,而讓Cayenne成為一輛能同時兼顧操控、舒適乃至於真正夠強的越野力等特性之高價SUV新秀。



▲Cayenne S在車尾設計上與Turbo最大的不同,在於左右只有各一根方形的排氣管出口。

搭載高輸出動力系統

有別於現行911與Boxster車系都是使用水平對臥式的動力系統,Cayenne搭載了一具水冷設計、排氣量4.5升的DOHC V8引擎,其中Cayenne S所搭載的自然進氣版本擁有340hp/6000rpm的最大馬力與42.8kgm/2500-5500rpm的最大扭力,而Cayenne Turbo則是在追加了一套雙渦輪增壓、附中繼冷卻器(Intercooler)的強制進氣裝置之後,將動力一舉提升到450hp/6000rpm的水準,最大扭力也一同晉升到63.2kgm/2250-4750rpm的程度。在Cayenne上,PORSCHE提供了新開發的六速Tiptronic S手動模式自排變速系統作為選用,在這套變速系統的配合下,S車款能夠在7.2秒內由靜止加速到100km/h,並且達到242km/h的極速,至於標準配備Tiptronic S(美規車款)的Turbo則擁有5.6秒的0-100km/h加速能力,極速則高達266km/h,考量到SUV車種遠較跑車高出許多的正向投影面積所造成的高風阻,這樣的性能表現已是不負PORSCHE的威名了!

越野車的靈魂:PTM全時四輪驅動系統

雖然系出跑車專業廠,但新車本身的越野能力仍然是PORSHCE非常強調的重點。為了讓Cayenne能同時勝任一般道路與惡劣地形上的行駛能力,PORSCHE開發了許多全新的電子系統用於Cayenne之上,而在其中最醒目的莫過於車廠方面稱為PTM的全時四輪驅動系統。有別於一般SUV車種以FR為主的驅動力設定方式,PTM在初始時是以62%、38%的比例將引擎的動力傳遞到車輛的後軸與前軸上,之後再根據不同的行車狀況,利用電子控制的電動馬達單元所驅動之多片式離合器,在前後車軸間調整動力的分配比例。而除了PTM之外,利用映射資料方式控制的中差鎖定與選用的後軸差速器不僅可被動地根據各車輪的抓力高低來調整驅動配置,更可進一步利用各項感應器,包括針對車速、側向加速度、方向盤轉向角、油門踏板操作所做的感應,來計算兩個車軸最佳的差速鎖定程度。在這樣的設計之下,PTM不只是一套傳統的四輪驅動系統,它更擁有接近主動式車輛動態穩定裝置的機能,提升Cayenne無論是在高速巡航變換車道、還是雪地或冰面上中速行駛時的穩定表現。

由於中差鎖定機構的存在,大幅度地提升了Cayenne在各種路面狀況下的行駛穩定性,不只是被動地在車輪開始打滑時才調整輸出,系統甚至能在車輪開始鎖死前增加差速器的鎖定程度以提升車輪抓力。除此之外,Cayenne標準配備的PSM雖然隨時都會與PTM進行資訊的溝通交換,但卻只會在車輛瀕臨抓力極限時才會介入系統的運作。PSM執掌主控ABS、ASR與ABD(Automatic Brake Differential,自動煞車差速分配)等電子裝置,在車輛進入嚴重的轉向過度或不足狀況時,主動告知PTM該把中差鎖定打開,並且利用制動系統針對個別車輪施予煞車力道來穩定車輛的動態。



▲在兩具渦輪增壓器的幫助之下,Turbo車款上4.5升排氣量的V8引擎擁有高達450hp的動力輸出。

操控與強度兼顧的底盤設計

為了提供驅動系統一個結實的施力基礎,PORSCHE的工程師賦予了Cayenne一套嶄新且結構複雜的底盤懸吊結構。新車款的前懸採用的是支撐在副樑上的超大型雙控制臂結構,由於兩根縱向控制臂之間的間距非常遠,而降低了車輛所承受的滾動慣量對個別控制臂所造成的施力大小,而確保最精確的車輪導向能力。由於使用了大型的橡膠襯墊,彈性副車架軸承吸收隔離了大部分路面所產生的噪音與震動,避免其傳遞到車室之內。以高強度鋼材質製造的副樑擁有拱狀的龍骨部位,這樣的設計有助於提升Cayenne的車底距地高,最高到273mm的餘裕,此點對於這款嶄新的SUV在越野方面的能力有非常大的影響。由於位置都是設計在副樑的上部處,可變轉向比方向機與差速器都受到非常完善的保護,提升車輛在惡劣地形穿越時的耐用度。

與前懸相同,Cayenne的後懸設計對於PORSCHE來說也是個創新,工程師使用了複雜的多臂式結構,能同時兼顧車輪與地面間的高抓力,又不會忽略越野時所要求的高負載能力。為了追求更佳的噪音與震動抑制,後懸結構也擁有其獨立的副樑設計,副樑與車體間使用加大尺碼的液壓橡皮襯墊作為緩衝,配合上副樑本身以高剛性鋼為材料所製造的特性,在輕量化與強度間獲得非常適切的平衡。為了確保懸吊結構在最糟糕的路面上都能支撐得住,其下支臂與相關的連桿全都採用鋼板彎折製造,但相對地由於上支臂是被車體包圍在裡面,因此改採鍛造鋁材質製造,以追求超輕量的目標。

懸吊的特殊幾何配置有助於抑制緊急煞車與起步時、車身的前沈與後仰幅度,除此之外對於在彎道中隨時保持車輪的貼地、也是考究的重點。在後懸的設定上,除了基本幾何與特殊的束角控制有助於車輛的穩定,工程師還賦予了Cayenne一個異常長的後懸彈簧行程,便利越野用途時的發揮,並在Turbo車款上更進一步標準配備了氣壓懸吊系統。Turbo款的彈簧內外行程分別為102mm/118mm(前軸),124mm/125mm(後軸),而Cayenne S標準配備的鋼製彈簧行程則分別為104mm/116mm(前)與135mm/98mm(後)。S車款的車主也有機會加價選用Turbo的氣壓、可調行程之彈簧裝置。

氣壓懸吊系統

正因為其獨特的車款定位,Cayenne是目前PORSCHE旗下唯一一款搭載有氣壓懸吊系統的車種。除了能確保這款嶄新SUV在進行越野行駛時車底與地面間額外的淨空外,此系統還能確保在任何荷重狀態之下,車身都保持平衡的好處,除此之外Cayenne還能根據車速逐漸提升降低車身高度,進而提升高速行駛時的穩定表現,可以說是在車輛越野能力與操控性之間,最理想的兼顧之道了!

分為六個不同的階段,這套氣壓懸吊系統可以讓Cayenne的車高在多達116mm的廣闊範圍中變化,其各個階段的設定分別如下:在一般狀態,無荷重的Cayenne擁有217mm的標準車底距地高;當需要上下行李時,Cayenne可以降低60mm的車高而成為距地157mm的狀態,不過,此狀態只可在車輛靜止時使用,一旦車輛開始移動後,系統會自動將車高升回標準高度;在低車高模式,系統會自標準車高降低27mm,達到類似改裝短彈簧的效果,不只是彈簧行程變短,由於空氣阻抗變小懸吊也隨之變硬,其整體表現可以和一套運動化的懸吊設定相提並論,有助於提升Cayenne在高速行駛時的動態穩定,另外,車速必須超過125km/h時,系統才會進入低車高狀態;當Cayenne的車速超過210km/h時,氣壓懸吊會進一步從低懸吊模式降低11mm,進入超低車高模式;反之,當Cayenne開始進行越野活動時,車高可以從標準高度向上抬昇26mm,但車速只能維持在80km/h以下;另外,在遭遇到最嚴苛的不良路況時,Cayenne可以額外再升高30mm,使得車底距地高達到273mm的極限程度,大幅提昇車輛的不平地面穿越實力,不過這樣的模式只是用於30km/h以下的慢速行駛,一旦車速超過系統會將高度將回以免造成損壞。

PASM主動阻尼控制

為了與氣壓懸吊系統相輔相成,PORSHCE特別針對Cayenne開發了稱為PASM(Porsche Active Suspension Management,主動懸吊監理)的全新可便懸吊阻尼系統,採全電子控制的方式,PASM能根據一以路面狀況與駕駛人操駕風格為變數的函數進行懸吊系統避震阻尼軟硬的調整。此函數的運算主要是參考自五個不時在監控車輛運動狀況的加速值感應器來達成,一旦系統發現車輛在特定的操作狀況下運動幅度超過一個限值,PASM就會主動介入,針對個別避震器進行阻尼軟硬的調整,以達到穩定車身動態的功效。

除了系統的主動控制外,PASM也給予車主選擇自己喜歡的懸吊軟硬程度之權力。可設定的模式共分為舒適(Comfort)、一般(Normal)運動(Sport)三種,系統會根據設定模式的不同作為原則,恆時監控、修正阻尼的軟硬,意思是說,當駕駛人將模式切換在舒適狀態下,卻進行很激烈的操駕動作時,系統會主動將懸吊切進運動模式,將避震阻尼調硬以適合實際上的操駕需求。



▲Turbo的車室佈設,兼顧跑車的運動感與越野車的實用風格。

毫不妥協的越野能力

雖然在一般的道路上擁有不輸跑車的絕佳操控實力,但這並不表示Cayenne需要折損任何在惡劣路面上的越野能力。在一般品質稍差點的路面上,只稍新車上配備的先進四輪驅動系統,就足以應付自如。至於在更佳惡劣的道路上,Cayenne利用PTM作為分配動力輸出的標準工具,其2.7:1的減速檔終傳比非常有助於極惡劣路況下的發揮。當駕駛人按下中控台上的低速模式指揮車輛進入越野狀態時,改變的不單純只有將變速箱切入加力模式而已,PTM除了改變終傳比外,也同時開始啟用差速鎖定裝置映射控制表(Differential Locks Control Map)裡的特殊越野參數模式,在此同時協同運作的PSM將ABS與ABD切換到以驅動循跡力為優先的控制方式,而在Turbo車款上配備有的氣壓懸吊系統,則自動將車身抬昇到越野專用的高度。相對於一般越野車輛將各種設備的越野模式分散開來控制的作法,PORSCHE是第一家提供這牽一髮就能動全身的中央統籌按鍵設計之車廠,這樣的作法有助於減少駕駛人的負擔,不會因為遺漏了某個設定項目而造成車輛在越野時的損壞或失控。

縱使,當Cayenne的駕駛人真的將車開進一個惡劣至極的環境中,這輛車的越野能力仍有進一步的提升空間,此時只需第二次按下位於中控台上的越野模式按鍵,車上的四輪驅動系統可以進行前後車軸100%的差速鎖定,所以縱使部分車輪已經完全失去與地面間的接觸,車輛仍能透過還觸碰得到地面的車輪傳遞扭力脫困。在Turbo車款上,能完全鎖定的傳動系統配合上可大幅度改變車底距地高(與懸吊行程)達273mm的氣壓懸吊系統,前方進入角32度,後方脫離角27度,使得Cayenne有能力攀登角度非常大的陡坡,至於25度的坡道穿越角(Ramp Angle)則可以確保車輛在穿越障礙地形的過程中,前後車軸間的底盤部分不會遭到地面突起物的碰撞。拜Cayenne上加高的進氣口、變速箱洩油口與完全密封的車門檻設計,無論是S還是Turbo車款,都擁有跋涉通過深達半公尺的水深之能力,或甚至,當Turbo車款的氣壓懸吊切換進特殊越野模式時,涉水深度還可進一步增加到556mm的水準。



▲由於許多複雜電子系統的幫助,PORSCHE在Cayenne上尋找到一個能兼顧高速操控與越野能力的最佳組合。

原廠選用強化越野套件

為了滿足最嚴苛的越野需求,除了上述已經可以說是極為完備的配備項目之外,PORSCHE還進一步提供了被稱為『進階越野科技組合』(Advanced Offroad Technology Package)的額外選用配備項目。在這套選用配備組中,除了特殊的車側防撞保護與水箱底下的底盤防護鋼板之外,這組套件還包含了可完全控制比例(最高可達100%)的後車軸差速鎖定器。要啟動這組鎖定裝置,駕駛人需要做的是按下中控台上的越野模式按鍵第三次,此裝置的存在,能提供車輛在路面材質不均或濕滑的彎道中更優異的驅動力保持能力。

除此之外,套件組合中還包含了一利用液壓控制讓前後車軸防傾桿與車身接合或脫離的功能,駕駛人可以透過中控台上的裝用按鈕來控制這個功能,此功能可在防傾桿脫離時更進一步增加懸吊行程達70mm的水準。可以自由決定要有防傾桿與否的好處是,高速行車時由於有防傾桿的存在,Cayenne的車身傾斜程度可以受到最佳的抑制,但在越野時,沒有了防傾桿的肘制,車輪配合地形改變而上下移動的速度與幅度都能大幅提昇,達到提升舒適性與車輪抓地利的目標。不過為了避免車輛在高速行車時激烈操作造成動態不穩,防傾桿脫離的模式只允許在車速低於30km/h時使用,當車輛從惡劣路面回到一般路面、車速超過50km/h時,系統會自動將防傾桿與懸吊系統接上,以避免不必要的安全疑慮。

PORSCHE Cayenne諸元一覽表

車款 Cayenne S Cayenne Turbo
引擎諸元
引擎型式 縱置V型八缸,水冷 縱置V型八缸,水冷
氣門設計 DOHC 32V DOHC 32V,雙渦輪增壓附中繼冷卻器
排氣量(c.c.) 4511 4511
最大馬力(hp/rpm) 340/6000 450/6000
最大扭力(kgm/rpm) 42.8/2500-5500 63.2/2250-4750
底盤諸元
驅動配置 前置引擎全時四驅
前懸型式 雙連桿控制臂
後懸型式 多連桿控制臂  
轉向型式 齒棒小齒輪,可便轉向比,動力輔助
煞車型式 全通風碟,前六活塞鋁合金單體卡鉗,後四活塞鋁合金單體卡鉗
輪圈規格 8J×18
輪胎規格 255/55R18
車身諸元
車長×寬×高(mm) 4782×1928×1699 4786×1928×1699
軸距(mm) 2855 2855
輪距 前/後(mm) 1647/1662 1647/1662
車底距地高 最低/最高(mm) 217/217 157/273
性能諸元
極速(km/h) 242 266
0-100km/h加速(sec) 7.2 5.6