主動空力全新進化 Porsche 911 Turbo S 空氣力學配置為性能加成

記者:Alegna 2020-04-27

全新世代911 Turbo S在眾多領域樹立全新標竿,其中,主動空氣力學套件(PAA)更是進化重心;PAA首度搭載於2014年發表的前一世代911 Turbo,如今自718至Panamera和Taycan等各車系均採用主動空氣力學元素,新一代911 Turbo S更能根據駕駛路況、時速及所選駕駛模式,精確地調整車輛的空氣力學特性。

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▲保時捷911旗艦車型的主動式空氣力學系統,可根據駕駛路況、時速及所選駕駛模式,更精確地調整車輛的空氣力學特性。

911 Turbo S所具備的主動式空氣力學共有三大部件,包括:主動式冷卻空氣閥門、可變式前擾流翼,與可延伸、調整傾斜角度的尾翼。另外,這款車除了基本的Speed與Performance模式外,還額外新增了Eco模式。

PAA套件強化後還涵蓋Wet(濕地)模式,透過將空氣力學平衡向後軸轉移,讓車輛在濕地行駛時穩定性更高;而氣動煞車功能則可在高速狀態中緊急煞車時,依據車速與路況提升牽引力和下壓力,以縮短煞車距離,並在煞車過程中維持行駛穩定性。PAA甚至能在開啟天窗或敞篷車頂時,穩定車輛周圍的氣流變化。整體共有8種不同的空氣力學配置,各配置由特定的主動空氣力學部件組合搭配作動。

PAA進化不僅為應對特定駕駛操作需求,同時對空氣力學特性本身產生顯著影響:全新設計的主動式前擾流板與後尾翼可提升15%的下壓力,確保高速行駛時的駕駛穩定性及動態性能。在Sport Plus模式下,最大下壓力更高達170 kg,而車身Cd風阻係數也會隨空氣力學模式不同而有所改變,透過關閉冷卻空氣閥門和收起前後擾流翼的情況下,能夠達到0.33Cd的最低風阻。


主動式冷卻空氣閥門:可連續調整啟閉動作

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▲主動式冷卻空氣閥門開啟,增加散熱器的冷卻空氣流量。

新開發的可調控主動式冷卻空氣閥門,能有效減少行駛阻力進而降低油耗,裝置設於前保桿下方左右兩側進氣口,除可連續調整啟閉動作外,也可控制通過散熱器的冷卻空氣流量。


▲時速70 km/h時冷卻空氣閥門會完全關閉,在日常行駛中創造低風阻以提升油耗表現。
智慧能源管理系統可平衡當下散熱需求、散熱器風扇運轉所需電力,及冷卻空氣閥門所產生的空氣力學效益。因此,當時速70 km/h時冷卻空氣閥門會完全關閉,如此即可在日常行駛中創造低風阻以提升油耗表現。而當車速超過150 km/h起,主動式導流板會線性地開啟,以強化高速行駛中的空氣力學平衡。此外,當車輛處於Sport、Sport Plus和濕地駕駛模式等狀態下,或是關閉保時捷車身動態穩定系統及按下擾流板啟動按鈕時,主動式導流板也同步開啟。


前擾流板:以氣壓分段驅動的先進裝置

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▲車速超過150 km/h起,主動式導流板會線性地開啟,以強化高速行駛中的空氣力學平衡。

主動式前擾流板在空氣力學表現上較前一代車型顯著進化,氣壓伸縮式前擾流板除了面積增加,伸展與回縮的作動時間更短且壓力更低。在啟動裝置的輔助下,三段式裝置可以分別充氣,前擾流板由彈性塑料製成因此得以轉動,當外翼子板伸展時,中間部分可以縮回或伸展並具備多種調整方式。

控制單元和空氣壓縮機設置在行李廂側面,氣動模組體積較前代車型更加緊湊。行李箱容量增加3公升,可變前擾流板唇也增加前懸角度,有助於日常行駛時使用:在基本位置時,車輛的離地高度較高,因此適合於停車迴轉或行駛通過減速帶區域。


後尾翼:如今具備更多新功能

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▲尾翼採用輕量化結構,較前代車型除重量減輕440克,可提供空氣力學表現的有效面積則增加8%。

尾翼採用輕量化結構:具備獨特的Turbo專屬造型設計,較前代車型除重量減輕440克,可提供空氣力學表現的有效面積則增加8%,尾翼的基礎構造是由發泡材質及鍛造嵌件組成,上層運用雙向CFRP強化纖維,下層則由單層玻璃三向GFRP纖維強化塑料組成。尾翼具備可伸展和傾斜角度的電動調整功能-主要取決於速度和所選擇的駕駛模式。


▲尾翼在「Speed位置」。
根據駕駛模式的不同,除了為人熟知的「Speed」和「Performance」位置外,當車速高於260 km/h時,Performance II位置的氣流攻角變小進而降低阻力,並減輕後軸輪胎負荷,以避免增加輪胎壓力。當啟動濕地模式時,空氣力學平衡會向後軸轉移,以提供更高的車尾和駕駛穩定性,確保車輛在濕滑路面上擁有更出色的安全性。

▲尾翼在「Performance位置」。

全新功能:濕地模式和氣動煞車

在新的濕地模式下,重點在於濕滑條件下的駕駛穩定性。如果感測器偵測到因水花飛揚導致路面明顯濕滑,儀錶板上會顯示相應的信息給駕駛者,此時駕駛即可透過整合至方向盤的旋鈕啟動「WET Mode」濕地模式。除了上述的空氣力學部件的調校外,所有相關控制系統的設定均為達到最高駕駛穩定性。

▲尾翼具備可伸展和傾斜角度的電動調整功能,主要取決於速度和所選擇的駕駛模式。
高速行駛狀態下若是全速煞車,全新氣動煞車功能即會自行啟動,接著前擾流板和尾翼則會切換至「性能位置」。更強的阻力和下壓力可減少制動距離,同步提升煞車時的行駛穩定性。


控制策略:空氣力學的廣泛應用

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▲911 Turbo S具備三項主動式空氣力學部件:全新設計的主動式冷卻空氣閥門、可變式前擾流翼,與可延伸、調整傾斜角度的尾翼。

保時捷主動空氣力學套件(PAA)作動情境與條件:

保時捷主動空氣力學套件(PAA) 前擾流板唇 後尾翼
位置/功能 駕駛模式 速度 外段 中段 伸展高度 傾斜角度
基本位置 收回 收回 0
節能
速度 正常 自180 km/h起 伸展 收回 中等高度 0
運動 自120 km/h起
性能I 運動升級 自15 km/h起 伸展 最高
性能II 運動升級 自260 km/h起 伸展 最高
濕地 濕地 自15 km/h起 收回 最高 0
氣動煞車 伸展 最高

▲新一代911 Turbo S空力技術更先進,能根據駕駛路況、時速及所選駕駛模式,精確地調整車輛的空氣力學特性。
除上述基本位置外,PAA套件也可針對滑動式天窗或敞篷車頂的開啟相應作動,分為7個後尾翼的相應位置;各位置配置參數計算設備之間的差異,也視車型為轎跑車或敞篷車而定,以及是否在車頭和車尾安裝具有不同車身輪廓的Sport Design造型外觀套件。