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Turbo 的誕生：一場引擎科技的革命

CarStuff 人車事 2024-09-11 03:38:16

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Written by: Jason Hu

1970 年代初期，保時捷對於賽車渦輪增壓技術的研究一直保持著高度機密。這場引擎設計的革命，不僅確保了保時捷在賽場上的輝煌勝利，更為渦輪增壓技術的普及奠定了堅實的基礎。

時光回溯至 1970 年代初，利曼附近的 Teloché 小鎮。在一個不起眼的小車間裡，保時捷團隊正為即將到來的 24 小時耐力賽做最後的準備。夜幕低垂，引擎專家 Valentin Schäffer 偶遇當時的賽車運動部門負責人 Ferdinand Piëch 和測試負責人 Helmuth Bott。現年 92 歲的 Schäffer 在保時捷博物館回憶起當時的情景：「我永遠記得 Piëch 問我：『你對 Turbo 有什麼看法？我們打算進軍 Can-Am 系列賽。』」

利曼榮耀，催生變革

1970 和 1971 年，保時捷憑藉 917 賽車在利曼 24 小時耐力賽和世界製造商錦標賽中屢創佳績，寫下輝煌篇章。然而，賽事規則的變革，將引擎排量限制在 3 升，使得保時捷引以為傲的 4.5 升引擎無法繼續參賽。面對挑戰，保時捷將目光轉向了加拿大-美國挑戰盃（Can-Am），這個賽事對保時捷工程師來說無疑是一片創新的沃土，提供他們盡情揮灑才華，突破極限的空間。

面對競爭對手搭載 800 PS、8.0 升 V8 引擎的強大性能，保時捷極需為 917 搭載的 4.5 升 V12 自然進氣引擎尋求突破。然而，嘗試更重的 V16 動力單元卻未能帶來理想的操控表現。此時，渦輪增壓引擎浮現為可能的解決方案，但保時捷當時在這領域尚無實戰經驗。

雖然渦輪增壓技術早在 1905 年就已獲得專利，但在 1960 和 1970 年代，其應用主要侷限於卡車柴油引擎、少數公路車型和橢圓賽道賽車，技術尚未臻至成熟。

渦輪增壓：原理簡單，實則蘊藏無限可能

渦輪增壓的原理看似簡單：引擎燃燒後的廢氣驅動渦輪，渦輪再帶動壓縮機，將更多空氣壓縮送入引擎，從而提升燃燒效率與動力輸出。然而，將這項技術應用於賽車卻是一項巨大的挑戰。

在 Teloché 的那次相遇後，引擎開發負責人 Hans Mezger（1929-2020）、Valentin Schäffer 和其他工程師們組成了一個團隊，致力於將渦輪增壓技術應用於 917 賽車的 4.5 升自然進氣引擎上，目標是達到驚人的 1,000 PS（735 kW）動力輸出。這項開創性的工作，不僅為保時捷在賽場上贏得榮耀，更為渦輪增壓技術在量產車上的應用開闢了道路。在當時，保密性是至關重要的。

渦輪增壓器來自一家擁有卡車引擎經驗的供應商。保時捷在測試台上進行的初步測試充滿挑戰。他們甚至用水銀柱來測量增壓壓力。Schäffer 笑著回憶道：「我們首次啟動引擎踩下油門時，所有東西都從管子裡噴出來，像下雨一樣落在我們頭上。這種情況在今天是無法想像的。」

駕馭渦輪，挑戰極限

1971 年 7 月 30 日，廠隊車手 Jo Siffert 駕駛著搭載渦輪增壓動力單元的敞篷 917/10，在霍肯海姆賽道（Hockenheimring）上完成歷史性的首航。然而，Schäffer 解釋說：「試駕過程並非一帆風順。強大的動力輸出讓車手們措手不及，有時甚至在彎道上直行或打滑。」這些驚險狀況源自於渦輪遲滯（turbo lag）現象，即加速時動力反應的延遲。

在橢圓賽道上，車輛多以全油門行駛，渦輪遲滯並不明顯。然而，在彎道較多、負載變化頻繁的賽道上，如何馴服渦輪增壓器，使其動力輸出更易於掌控，成為保時捷工程師們面臨的挑戰。

為解決此問題，保時捷工程師們研發出旁通閥（又稱排氣洩壓閥），當增壓壓力過高時，旁通閥開啟，讓部分廢氣繞過渦輪增壓器，既保護引擎，又改善渦輪遲滯現象，使渦輪增壓器能在低轉速下產生足夠的增壓壓力。

1972 年的 Can-Am 系列賽中，保時捷成為唯一勇於挑戰渦輪增壓技術的車廠。美國賽車手兼工程師 Mark Donohue 積極參與了開發測試。6 月 11 日，搭載渦輪增壓引擎的 917/10 Spyder 在加拿大莫斯波特公園的賽車首秀中，Donohue 首次亮相便打破了圈速紀錄達 4 秒之多，這在賽車界無疑是一項重大突破。

Porsche 917：賽道傳奇，再創巔峰

1972 年，Porsche 917/10 Spyder 憑藉六場勝利，勇奪 Can-Am 系列賽冠軍，續寫 917 在利曼賽事中締造的輝煌篇章。然而，勝利背後卻是一段充滿挑戰的旅程。在霍肯海姆賽道（Hockenheimring）首次試駕時，廠隊車手 Jo Siffert 遭遇機械故障，所幸引擎專家 Schäffer 迅速解決問題，讓 Donohue 從落後兩圈的劣勢中逆襲，最終奪得亞軍。可惜的是，Donohue 因傷退出後續比賽，由替補車手 George Follmer 在亞特蘭大之路賽道上首戰告捷。

1973 年，進化版的 917/30 再創傳奇。其 5.4 升風冷式 12 缸引擎，搭配渦輪增壓技術，可輸出高達 1,100 PS（800 kW）的驚人動力。駕駛艙內的增壓控制器，讓車手能靈活調整增壓壓力，在確保引擎耐用性的同時，兼顧燃油效率。Donohue 再度展現過人實力，在八場比賽中勇奪六勝，成功衛冕冠軍。然而，隨著賽事規則改變及石油危機的影響，Can-Am 系列賽於 1974 年賽季後黯然落幕。

1972 年起，私人車隊開始駕駛 917 征戰 Interserie 賽事（歐洲版的 Can-Am 系列賽）。1975 年，保時捷僅參與 Interserie，卻在該賽季的壓軸戰中，憑藉首次搭載中冷器的 917 賽車，創下平均時速 355.84 公里、最高時速 382 公里的驚人紀錄，此紀錄更保持長達 10 年之久，為 917 的輝煌歷史再添一筆傳奇。

保時捷將研發重心再度轉移至 911，並將排氣渦輪增壓技術導入 911 Carrera RSR Turbo 2.1。Schäffer 表示：「我們得以將從 917 賽車研發中獲得的寶貴經驗應用於此。」1973 年 11 月，這款擁有約 500 PS（368 kW）強勁動力的 911，首次於法國南部的保羅·里卡爾賽道（Circuit Paul Ricard）展開測試。

1974 年的利曼 24 小時耐力賽，Carrera RSR 成為首款搭載渦輪增壓引擎參賽的車型，在賽場上技驚四座。面對實力強勁的原型車，Gijs van Lennep 和 Herbert Müller 駕駛 Carrera RSR 仍展現出不凡實力，最終勇奪全場第二名。Schäffer 興奮地表示：「這真是太不可思議了！這在以前從未發生過！」