Panamera动力单元的前世今生（上）

　　近期，保时捷发布了全新设计的第二代Panamera轿车。新车型最大的亮点之一便是同属于全新设计的两款涡轮增压发动机。这两台发动机（V6和V8）不单共享架构和很多技术要素，并且它们背后有很精彩的故事。可以说这两台新发动机的内涵，甚至比Panamera车子本身还要深厚得多。在这里面，以V6这条线所展开内容最为波澜壮阔，因此在这篇文章里我们将从V6发动机入手，和大家分享保时捷Panamera车型动力系统的变迁历史。

　　曾经沧海难为水：保时捷与V6

　　我们都知道，如今的保时捷跑车都是中/后置发动机布局（虽然保时捷在上个世纪70-90年代推出过几款FR布局的跑车，但最终还是没有逃脱停产的命运），这种布局特别适合采用重心特别低的水平对置发动机。至于日常代步用“买菜车”里很流行的V6发动机，从保时捷的传统角度出发，他们是看不上眼的。

　　由于理想与现实总会有距离，以做跑车为主的保时捷在上世纪八九十年代销量曾经比较惨淡，严重亏损。幸亏当时保时捷的CEO魏德金果断破除传统观念的桎梏，让备受争议的SUV项目上马，才成就了卡宴这款车型、还有保时捷这个品牌今天的地位。可以说，没有卡宴这款车型的成功，保时捷也不会跟着推出Panamera四门轿车。

　　当年卡宴还没推出、无法得知市场反应之前，不少人觉得让产品线是清一色跑车的保时捷来做SUV，这很离经叛道。这就好比一名国际象棋手宣布说要做田径运动员，听起来就很不现实吧？不管如何，卡宴项目开始之后工程师们遇到一个重大的技术问题：用什么发动机？这回保时捷自家的水平对置发动机派不上用场了。主要原因在于SUV不好把发动机放在乘客舱后头，所以必须是前置发动机的布局。

　　假如把水平对置发动机放在车头，由于打横的气缸组会挡住方向盘转向拉杆的通道，因此若要强行采用水平对置发动机，唯一做法便是把发动机大幅度往前挪（参见丰田86/Scion FR-S/斯巴鲁BRZ的例子，跟采用直列4缸发动机的马自达MX-5差别甚大）。这样车子的前后重量分配就不太理想，对于保时捷来讲是不可以接受的。因此剩下的选择要么是直列发动机，或者V型发动机；并且至少是6缸或以上（当时还没有足够强力的涡轮增压4缸机器）。

　　请注意由于当年保时捷和大众集团的特殊关系，卡宴和大众的途锐是同平台（PL71）开发的。大众和保时捷没有现成的直列6缸发动机，但是大众倒是有行业内独树一帜的VR6发动机。这里不要把VR6跟V6混淆，两者完全不是一回事。大众的VR6发动机本质上是它家一个历史遗留问题的产物。有的朋友肯定会问：当时奥迪也有90°夹角的V6，为什么保时捷最后决定用VR6而不是奥迪的V6呢？

　　卡宴的开发是保时捷和大众合作的结晶之一，所以卡宴6缸版本发动机的选择最后落在了大众团队开发的VR6身上。从技术上来讲，用奥迪的V6也没任何困难。但问题在于卡宴和途锐做出来之后，没有一个会贴奥迪的牌子（Q7那是几年后的事情了），显然奥迪也不会把自己研发的V6白白提供给别人用。因此总的来讲，VR6是顺理成章的选择了。

　　小试牛刀：保时捷的VR6时代（2003 – 2009）

　　在这段时期内，保时捷用的6缸发动机里，除了水平对置的之外就只有VR6这种了。进入到21世纪，由于当时行业里面很快地酝酿出对马力输出的渴求，市面上出现了不少超过220马力的6缸发动机。这个输出水平对于之前2.8L/2.9L排量的VR6来讲已经是比较吃力了，所以大众干脆把VR6升级成3.2L，并且每气缸4个气门也成了标准配置；不过，燃油直喷还是没用上。

　　扩大排量之后的VR6，输出功率在230-250马力之间，第一代卡宴采用的正是这个3.2L VR6的高功率版，247马力。这台发动机虽然峰值马力不错，但它的升扭矩输出比较糟糕，3.2L的排量最高扭矩310N·m，升扭矩是96.875N·m/L；相对比同时期用在凯美瑞V6版上的丰田3MZ-FE，普通买菜车级别的发动机，3.3L排量却可以挤出325N·m，升扭矩达到98.48N·m/L。为什么会有这么明显的差距呢？

　　从技术角度来看，VR6对于保时捷不算得是好的选择，因为由于构型的原因，它自身存在很多先天的限制。首先，由于要在一个长方体的缸体内铸造出6个交叉打斜的气缸，工艺难度比普通V6大，并且成本也不低。但这些额外付出的工艺和成本代价，并不能带来发动机性能上的提升。

　　其次，虽然VR6名义上有两组气缸，但由于它们夹角太小，两组气缸共用同一个缸盖（外形上看，VR6很像一台胖胖的I6）。共用缸盖意味着所有气缸的进气歧管都位于发动机的同一侧（对于排气歧管同样也是）。这带来一个很大的问题：交错排列的构型造成气缸之间长短不等的进/排气滑管，这会造成在某些转速区间内各气缸产生较明显的进气干涉，导致两列气缸分别吸进去的空气总量不同。因此大众工程师必须对VR6的进气歧管进行特殊的调整和优化来缓解这个问题。此外，两列气缸共用缸盖加上外形尺寸上的限制，也决定了VR6发动机的缸径上限。缸径做不大，填充效率就没法彻底改善，升扭矩自然不理想。

　　第三，由于大众对于铸铁缸体的特殊情感，VR6也不例外地采用了沉甸甸的铸铁缸体。这一点，把VR6省下的一个缸盖的重量又给加回来了。3.2L VR6在豪华车领域里面的性能优势到了2006年已经所剩无几——因为那一年开始，行业里面同级别的6缸发动机已经进入到300马力级别的时代了，比如说宝马的N54，丰田的2GR-FSE，还有日产的VQ35DE等等。

　　在这段时期，奥迪的V6那边似乎跟保时捷没什么关系。在那些年里，由于填充效率比较容易优化，奥迪用一台3.2L的90°V6搞定了250马力级别这场挑战。但是随着300马力V6时代的到来，奥迪的想法跟宝马走到一块儿了：增压。这个思路发展下来，就是我们现在看到的全新2017款Panamera上的这系列发动机。

　　但是，奥迪不像别家V6说上增压就上那么简单。由于是90°夹角，奥迪的V6比市面上流行的60°夹角V6要宽不少。那个时候奥迪的V6都是进气口在上，排气口在缸盖下方。所以假如要加装涡轮增压器的话，只能放到发动机的两面外侧。这使得原本已经很宽的发动机变得更加宽，对于A4/A5//A6/Q5这种宽度的车型，发动机舱里就容纳不下；后来保时捷Macan硬是要这样装增压器，所以他们把车头在同平台Q5的基础上加宽了一些。另一方面，假如要把增压器放到气缸V形内部的话，又必须把缸盖的设计彻底改掉，基本上等于把整个发动机的设计推倒重来。这在成本上明显是不划算的。怎么办呢？

　　刚好就在那个时候，Eaton推出了新式的4叶式机械增压器，绝热效率得到很大提高；从效率和功率这两个角度综合来看，机械增压立刻变成是很不错的选择。因此奥迪跟Eaton一拍即合，把机械增压器装在了90°V6的V型谷中间，用3.0L的排量轻松达直达333马力。

　　虽然在那个时候，奥迪的这款机械增压V6似乎跟保时捷没什么关系，但明眼人都看得出，就算是保时捷的低端配置型号，VR6气数已尽，不是长久之计；奥迪走的这条路子才是未来的方向。保时捷心里也是很清楚这一点的。不过，奥迪的机械增压V6还是留下一些遗憾，因此保时捷接下来作出了一个让人意想不到决定，请看下一章节。