Så tillverkas Porsches avgassystem
Att definiera och skapa Porsches avgasljud kräver en särskild avdelning. Vi tar en titt på den platta sexans ljudutveckling.
För bilentusiasten definieras en bil bland annat genom avgasljudet. Ett av de bästa exemplen på det är brittiska TVR. De stora tillverkarna har historiskt sett försett sina bilar med så billiga och enkla avgasrör som möjligt, och det har gett upphov till en stor eftermarknad för företag som Peco och Speedwell som har sålt tusentals kromade slutrör med större diameter till bilägare i jakt på mer oväsen och högre prestanda.
Hos Porsche var saker och ting lite annorlunda. Att motorn placerades där bak innebar att avgasrören var mycket kortare och mer invecklade. Och 911:ans avgassystem – liksom resten av bilen – var konstruerat för att leda bort avgaserna utan att kompromissa med prestandan. Det var få Porscheentusiaster på 1970- och 80-talen som klagade på att 911:orna inte var tillräckligt högljudda! Höjdpunkten när det gäller ljudalstrande 911:or måste ändå vara 964, vars mullrande baryton är ett av de främsta Porsche-ljuden någonsin.
Det började emellertid ändras med 993. Det dubbla avgasröret – ett rör per cylinderset – delade effektivt upp ljudet från den platta sexan, vilket dämpade ljudet rejält. Snart dök mer högljudda rör för 993:an upp på eftermarknaden, men när det gällde prestanda sades det att originalsystemet inte gick att toppa. På 1990-talet konfronterades Porsche med ljudnivåkrav som var särskilt stränga när det gällde den luftkylda 911:an, där både motor- och avgasljud är koncentrerade till bakpartiet. I syfte att sänka decibelnivån utrustades de schweiziska och österrikiska utgåvorna med en G50/20-växellåda med högre utväxling enligt Usa-specifikation.
När det gällde 996 hade Porsche redan bestämt att den nya vattenkylda 911:an skulle vara en förfinad, sofistikerad bil. Men de underskattade den ljuddämpande effekten från vattenmanteln: många tyckte att 996:an var för tyst. Lösningen blev ett avgasljud som, i 996:ans fall, kunde styras av föraren. Porsche var medvetna om att ett liknande arbete pågick hos BMW Motorsport (vilket skulle resultera i den praktfullt ljudande E46 BMW M3), och satte ihop en egen avdelning på Weissach för finjustering av avgasljudet. Den erfarne ingenjören Helmut Flegl, drivande kraft bakom Porsches Canam-mästerskap och före detta projektledare för 928, utsågs till chef för avdelningen. Och om det inledningsvis verkade vara ett lite tråkigt sätt att avsluta sin Porsche-karriär på, så skulle han snart komma på andra tankar – utvecklingen inom elektronisk motorstyrning gick nu långt bortom övervakningen av avgassystemets lambdasond, och liksom på BMW skulle justeringen av avgasljud bli ännu en vardaglig utvecklingsverksamhet på Porsche. För att ge 996 ett mer definierat ljud utvecklade Flegls tekniker sportavgassystemet. Det styrdes från instrumentbrädan, och med det kunde man öppna ventiler i ljuddämparen och på så vis frigöra mer ljud.
Under en period var sportavgassystemet sammankopplat med Sport-läget och fungerade inte i några andra körlägen. Det var obegripligt för ägare som ibland helt enkelt bara ville njuta av det morrande sportavgassystemet utan att behöva köra omkring i Sport-läge. Möjligheten att välja sportavgassystemet som tillval till ett pris av 1 700 pund har varit en bra inkomstkälla för Porsche. För många kunder har systemet länge varit ett ”måste” på 911:an.
Att öppna och stänga klaffar i avgassystemet är relativt enkelt, men att förändra ljudet som kommer från slutrören är mer invecklat och påminner till stor del om att stämma ett musikinstrument.
Det var utmaningen som mötte avdelningarna
för vibrationsteknik och akustik som leddes av dr Bernhard Pfäfflin, när han och hans grupp fick veta att hela 991.2-serien skulle bli turboladdad. Förutom det karakteristiska visslandet från turboladdaren levererar de dubbla fläktarna också mycket högre vridmoment vid låga och mellanhöga varvtal jämfört med en motor med naturligt insug. Den större mängden avgaser förändrar frekvensområdet och vissa högre ljud dämpas mer än andra, vilket gör avgasljudet mindre distinkt. Pfäfflin och hans ljudtekniker, Bernd Müller, var tvungna att komma på ett sätt att återskapa det skarpare, mer karakteristiska ”911-soundet” för sportavgassystemet.
Vissa ändringar (Pfäfflin säger inte exakt vilka) gjordes på wastegate-ventilen för att få bukt med det störande turbovisslandet, och medan han jobbade på drivlinan med sina tekniker under utvecklingen av 991.2:an med 3,0-litersmotor, spelade Müller in hundratals digitala ljudfiler. Med hjälp av en mikrofon och en vevaxel-hastighetssensor dokumenterade hans dator mönstret av ljudvågorna från slutrören. Avgaserna kommer i pulser från varje förbränning – ett högt tryck följs av ett lågt tryck, och liksom orgelpipor kan resonansen modifieras genom avgasrörets diameter och längd. För att lyckas skapa det önskade ljudet hos den nya Carreran, flyttade Müller och hans kollegor bland annat på slutrören till 911:ans mitt för att förlänga rörlängden mellan den katalytiska omvandlaren vid grenrörets ände och den modifierade ljuddämparen. De ljudfiler som gruppen tyckte var de bästa presenterades för styrelsen. Där diskuterades de som en vanlig designfråga innan en slutgiltig version valdes.
Pfäfflin menar att varje modell måste ha sitt eget distinktiva sound – Gt3:an ”måste rocka”, till exempel (du kanske tycker att den redan gör det,
”Finjustering av ljudet är en mycket komplex process – och även mycket konkurrenskraftig.”
men den kommande 991.2 GT3 är tveklöst i en liga för sig). När det gällde Carrera och Carrera S, var Pfäfflin tydlig: ”911:ans ljud måste gå hand i hand med dess output. Inte som syntetisk popmusik, utan mer som riktiga toner från äkta instrument. Vi blandar ljuden så att ett harmoniskt mönster framträder vid varje körstil.”
Finjustering av ljudet är en mycket komplex process – och även mycket konkurrenskraftig. Tillverkarna avslöjar inget om sina metoder i onödan. När ljudteknikern hos Jaguar fick frågan hur F-type:s distinkta ljud skapades, svarade han bara ”det skapas genom en kombination av avgassystemets interna inställning och bränslekalibreringen.” Och Porsche är inte mycket mer tillmötesgående, även om det är välkänt att mycket av ljudet skapas genom skicklig manipulation av avgasventilerna.
Avgassystemen har kommit långt sedan din pappa nitade på en Peco på baksidan av sin gamla MGB för att förstärka det välkända skällandet. I dag har förfiningen av 911:an kommit så långt, och avgassystemet har blivit en så pass viktig huvudkomponent, att eftermarknaden har en nästan omöjligt svår nöt att knäcka. •