[汽車之家 技術(shù)] 也許每個(gè)人心中都有一個(gè)超跑夢(mèng),,它或許隱藏在課桌里的雜志中,或許張貼在臥室的海報(bào)上,,或許一直作為我們多年的電腦或手機(jī)桌面,。可你怎么也不會(huì)想到幻想多年的超跑會(huì)與新能源動(dòng)力扯上關(guān)系,,然而當(dāng)我步入本屆日內(nèi)瓦車展的展館,,看到了一籮筐的跑車都搭載上了混合動(dòng)力或純電動(dòng)技術(shù)之后,才明白新能源技術(shù)不只有綠色環(huán)保的那一面,。
● 你心中的超跑什么樣,?
我們?cè)?jīng)愛上一款跑車可能是因?yàn)槠滠嚿硗庑巍?dòng)力性能或者深厚的品牌文化,,也可能是因?yàn)樗鼈兂36际强赏豢杉�,、有錢你也買不到的角色。
如何才能稱得上是超級(jí)跑車呢,?首先是要有帥氣逼人的外觀造型,,低矮又富有動(dòng)感的流線型車身能夠在蕓蕓車海中一眼就能辨識(shí)出來(lái),并且以現(xiàn)在趨勢(shì)來(lái)看,,其加速能力必須進(jìn)入4秒,、甚至3秒俱樂部,。另外,它們還要有一個(gè)天文數(shù)字的售價(jià),,不用擔(dān)心賣不出去,,因?yàn)樗鼈兛偸窍蘖靠睿傆泻芏嗤梁罁屩鴮⑵涫罩庀隆?/p>
新能源技術(shù)與超級(jí)跑車一直被認(rèn)為是兩個(gè)毫不相關(guān)的事物,。在傳統(tǒng)的觀念下,,混合動(dòng)力和純電動(dòng)這些技術(shù)名詞在超跑上并不能代表什么褒義,因?yàn)槟切┰~語(yǔ)往往是來(lái)描述經(jīng)濟(jì)節(jié)能的家用車,。當(dāng)混合動(dòng)力的法拉利LaFerrari,、邁凱倫P1和保時(shí)捷918 Spyder三臺(tái)尤物從你眼前(或者屏幕前)駛過(guò)時(shí),或許讓你產(chǎn)生一絲疑惑,,難道它們也向經(jīng)濟(jì)性妥協(xié)了,?
當(dāng)我踏入本屆的日內(nèi)瓦車展展館,里面云集的純電動(dòng)和混動(dòng)超跑一下子讓我的觀念轉(zhuǎn)變了,,那些動(dòng)不動(dòng)就上千馬力功率,、上千牛·米扭矩的新能源超跑忽如一夜春風(fēng)來(lái),,徹底打破了人們心中那些稀有物種固有的印象,,其強(qiáng)大的動(dòng)力參數(shù)更是讓那些超跑“老炮兒”們瞬間黯然失色。
● 為何一夜之間涌出這么多新能源超跑,?
- 傳統(tǒng)超跑開發(fā)門檻過(guò)高促生了新思路
想要從頭打造一部超級(jí)跑車,,一些新興的汽車廠商會(huì)面臨諸多難題。一是外形要達(dá)到較高的空氣動(dòng)力學(xué)水平,;二是整車要保證足夠的輕量化,;三是在賽道上要有足夠的操穩(wěn)性;更重要的還要有一臺(tái)足夠強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī),。但這些問(wèn)題都不是最難克服的,,因?yàn)橹灰Y金充裕,它們可以去請(qǐng)外包團(tuán)隊(duì)去做設(shè)計(jì),、做操穩(wěn)性調(diào)校,,甚至購(gòu)買一臺(tái)性能驚人的發(fā)動(dòng)機(jī),而最難解決的是如何整合一套強(qiáng)大的動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng),,因此這一較高的技術(shù)門檻促生了廠商們的新思路,。
- 小型超跑企業(yè)的純電動(dòng)潮流
這對(duì)于一些沒有太多大排量高性能發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)積累的小企業(yè)來(lái)說(shuō),想要通過(guò)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力趕超大廠商們幾乎不太現(xiàn)實(shí),,況且由于發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)周期的限制,,企業(yè)的發(fā)展也不允許技術(shù)專家們用時(shí)間和金錢去冒險(xiǎn),所以他們更傾向于選擇“彎道超車”來(lái)快速實(shí)現(xiàn)自身的價(jià)值,,純電動(dòng)跑車這個(gè)門檻相對(duì)較低的路線正是一個(gè)很好的切入點(diǎn),。
- 老牌超跑企業(yè)進(jìn)軍混合動(dòng)力
純電動(dòng)路線適合“資質(zhì)”尚淺的小企業(yè),,而像法拉利、保時(shí)捷,、邁凱倫等這些有跑車制造底蘊(yùn)和發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的廠商們對(duì)這條路線并不感冒,,因?yàn)槠溆脩舳鄶?shù)是不能割舍發(fā)動(dòng)機(jī)原汁原味的動(dòng)力和聲覺感受的死忠,他們不可能接受純電動(dòng)跑車帶來(lái)的過(guò)于“安逸”的駕乘體驗(yàn),。
另外,,這些廠商有著豐富的大排量發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)經(jīng)驗(yàn),想要讓內(nèi)燃機(jī)的潛力更上一層樓,,一種方式是通過(guò)強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)、增加渦輪等新技術(shù),,但這不可能大幅度地提升動(dòng)力,;二是重新開發(fā)一款發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)增加排量、增加缸數(shù),,這雖然能獲得革命性的動(dòng)力提升,,但背后重新開發(fā)的成本也會(huì)大幅增加,所以這些手段都不如直接加裝混動(dòng)系統(tǒng)要來(lái)得容易,。另外,,電動(dòng)機(jī)的加入不僅會(huì)大幅提升動(dòng)力,還會(huì)彌補(bǔ)內(nèi)燃機(jī)性能上的一些不足,,所以他們理所當(dāng)然地選擇了混動(dòng)路線,。
相比科尼塞克,布加迪依舊不遺余力地發(fā)掘傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的潛能,。值得一提的是,,不是任何廠商都能夠做出8.0L W16這樣怪獸級(jí)的發(fā)動(dòng)機(jī)。因?yàn)殡S著發(fā)動(dòng)機(jī)排量的提升,、缸數(shù)的增加,,發(fā)動(dòng)機(jī)不得不設(shè)計(jì)得更緊湊,這會(huì)使得整體的機(jī)械設(shè)計(jì)難度,、振動(dòng)噪聲控制以及各個(gè)系統(tǒng)的管理難度成幾何倍數(shù)增長(zhǎng),,所以布加迪Chiron搭載的W16發(fā)動(dòng)機(jī)其背后巨大的研發(fā)投入也可想而知。(想了解布加迪全新W16發(fā)動(dòng)機(jī)解析請(qǐng)點(diǎn)擊)
不僅僅是發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā),,為了能與強(qiáng)大的動(dòng)力輸出相匹配,,超跑上的變速箱等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也并非“凡物”,因?yàn)樗鼈儾粌H要承受數(shù)倍于普通乘用車的輸出扭矩,,而且響應(yīng)速度也要對(duì)得起超跑的百公里加速成績(jī),。
因此,不能打造出諸如V10,、V12,、W16等性能強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī),、匹配好變速箱等傳動(dòng)系統(tǒng)的這些廠商們想要進(jìn)入世界頂級(jí)超跑俱樂部也并非是不可能的,因?yàn)榛旌蟿?dòng)力技術(shù)的興起能夠給他們另一種思路,。當(dāng)然,,搭載這些新能源技術(shù)的跑車并非單單在賬面數(shù)據(jù)上占據(jù)了優(yōu)勢(shì),接下來(lái)我們就從理論層面上簡(jiǎn)單分析一下為什么它們能夠趕超傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)跑車,。
● 為什么純電動(dòng)、混動(dòng)能夠輕松打敗傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī),?
- 電動(dòng)機(jī)特性是關(guān)鍵
相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力車型,,混動(dòng)車和純電動(dòng)車的共同點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)(本文所說(shuō)的電動(dòng)機(jī)特指汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī),不包括普通的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī))最終都會(huì)直接參與動(dòng)力的輸出,。因此,,今天我們就從電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)兩個(gè)核心角色說(shuō)起。
為了大家能體會(huì)到電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力響應(yīng)速度以及功率,、扭矩瞬間爆發(fā)的效果,,我們通過(guò)下面電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的特斯拉MODEL S P85D來(lái)稍微感受一下:
隨著渦輪增壓技術(shù)的提升,,如今堅(jiān)守自然吸氣的跑車在全世界似乎已寥若晨星,。雖然渦輪增壓確實(shí)讓發(fā)動(dòng)機(jī)在動(dòng)力輸出上提高了一個(gè)臺(tái)階,但渦輪增壓器自身也有局限性——轉(zhuǎn)速適應(yīng)范圍有限,,其在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速下并不能為發(fā)動(dòng)機(jī)泵入更多的空氣來(lái)提升功率,、扭矩。相比之下,,混動(dòng),、純電動(dòng)系統(tǒng)中動(dòng)力隨叫隨到的電動(dòng)機(jī)則能很好的彌補(bǔ)這一點(diǎn)。
- 四輪扭矩分配更主動(dòng)
傳統(tǒng)動(dòng)力的超跑在行駛中如果想要分配給左右車輪不同的扭矩,,只能通過(guò)電子限滑系統(tǒng)或者輪間的多片離合器來(lái)實(shí)現(xiàn),,而純電動(dòng)超跑可以為每個(gè)車輪單獨(dú)布置一臺(tái)電動(dòng)機(jī),所以只要調(diào)整輸出信號(hào),,電動(dòng)機(jī)就會(huì)迅速地調(diào)整輸出扭矩,,因而更加主動(dòng)和直接,同時(shí)也不會(huì)因?yàn)閯x車片和離合器片的摩擦損耗能量,。
● 打造一款純電動(dòng)超跑將面臨什么,?
- 電池的穩(wěn)定性考驗(yàn)
對(duì)于一款超跑來(lái)說(shuō),承受激烈的駕駛工況應(yīng)該是家常便飯,。電池電量不足的情況下,,如果電動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷的工作必定會(huì)讓電池組進(jìn)行頻繁的高倍率放電,這便會(huì)帶來(lái)電池的穩(wěn)定性考驗(yàn)。另外,,溫度也是一個(gè)重要的影響因素,,電池組經(jīng)常處于較高溫下對(duì)電池的壽命和可靠性會(huì)帶來(lái)一定影響;低溫則一般會(huì)對(duì)電池的儲(chǔ)電量帶來(lái)壓力,。
- 電池續(xù)航能力的不斷探索
如今三元鋰電池已經(jīng)成為汽車動(dòng)力電池的首選,,目前技術(shù)水平比較前沿的廠家主要是松下、LG和三星幾家,,其主流鋰電池的能量密度也僅為200Wh/kg左右,,只要幾十kWh的電量基本滿足了短程的日常需要。但來(lái)自列支敦士登的nanoFLOWCELL新能源汽車公司對(duì)此并不滿足,,在本屆車展上展示其新型液態(tài)電解質(zhì)電池,,這種電池采用鹽水作為存儲(chǔ)能量的介質(zhì)。鹽水會(huì)通過(guò)兩個(gè)水箱之間的隔膜形成電荷,,電力被儲(chǔ)存和分配給超級(jí)電容器,,然后再把動(dòng)力提供給驅(qū)動(dòng)電機(jī)。雖然該公司展示的Quantino概念車并不是一輛超跑,,但其電池技術(shù)或許能為未來(lái)的純電動(dòng)跑車提供一種新方案。
- 純電動(dòng)跑車的額外優(yōu)勢(shì):重心低,、重量分配更平均
相比搭載傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的跑車,,混合動(dòng)力和純電動(dòng)跑車能夠?qū)崿F(xiàn)更加低矮的車身重心,因?yàn)檩^重的電池系統(tǒng)可以更靈活地布置在車身地板的位置,,而且作為動(dòng)力源的電動(dòng)機(jī)也能安裝在車身前后較低的位置,。
● 打造一款混合動(dòng)力超跑將面臨什么,?
對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī),、純電動(dòng)超跑來(lái)說(shuō),最終輸出動(dòng)力只有單一的發(fā)動(dòng)機(jī)或者電動(dòng)機(jī),,其傳動(dòng)系統(tǒng),、動(dòng)力分配策略相對(duì)都比較簡(jiǎn)單。然而,,混動(dòng)系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行耦合輸出則要更加復(fù)雜,。
- 科尼塞克的混動(dòng)方式
科尼塞克采用了比較直接的混動(dòng)方式,它不像豐田那樣利用行星齒輪機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力融合在一起,,而是直接將兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)與左右車輪半軸相連,,另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連接。要說(shuō)科尼塞克的傳動(dòng)形式直接的還不僅如此,,它的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出僅通過(guò)了一個(gè)2.85齒比的主減速器,。也就是說(shuō)這款科尼塞克Regera沒有變速箱或者說(shuō)只有一個(gè)擋位,或許你可以說(shuō)省去變速箱也是一種輕量化的設(shè)計(jì)手段,。
從結(jié)構(gòu)上看,,科尼塞克Regera的混合動(dòng)力輸出原理并不復(fù)雜,,復(fù)雜的是這臺(tái)V8發(fā)動(dòng)機(jī)與三臺(tái)電動(dòng)機(jī)如何在軟件控制策略上合理的協(xié)同工作,例如車輛在加速,、剎車,、轉(zhuǎn)向過(guò)彎等不同工況下采用不同的動(dòng)力輸出方案。這一點(diǎn)放在四輪驅(qū)動(dòng)的混動(dòng)保時(shí)捷918 Spyder上,,控制策略則更為復(fù)雜,。
● 共同的難題:輕量化設(shè)計(jì)與安全性的矛盾
因?yàn)榛靹?dòng)系統(tǒng)或純電動(dòng)系統(tǒng)都需要安裝沉重的電池組,對(duì)于一款跑車而言,,車重?zé)o疑是殘酷的殺手,,沉重的車身將會(huì)影響到整車的動(dòng)力性和操控性,所以“偷輕”是第一要?jiǎng)?wù),。
另外,,隨著碳纖維復(fù)合材料在超跑中的大面積普及,其碳纖維單體殼車身也會(huì)受到安全性的考驗(yàn),。因?yàn)榘烟祭w維復(fù)合材料做成車身結(jié)構(gòu)件要比覆蓋件要復(fù)雜得多,,因?yàn)樵谂鲎埠筌嚿淼淖冃畏绞綍?huì)直接影響到駕駛員的安全性。
● 未來(lái)超跑什么樣,?
- 未來(lái)超跑的新路線
- 中國(guó)超跑的新探索
來(lái)自中國(guó)的泰克魯斯·騰風(fēng)(Techrules)在本屆日內(nèi)瓦車展也秀出了自己對(duì)未來(lái)超跑的認(rèn)識(shí),,其打造的概念車將搭載一套名為TREV(Turbine-Recharging Electric Vehicle)技術(shù),也就是燃?xì)廨啓C(jī)增程電動(dòng)技術(shù),,能夠大幅提高整車的動(dòng)力性和續(xù)航里程,。
- 純電動(dòng)發(fā)展的背后故事
放在幾年前你無(wú)論如何也想不到一家互聯(lián)網(wǎng)公司能夠打造出一部概念跑車,在今年年初的CES消費(fèi)電子展上,,來(lái)自中國(guó)的樂視公司與合作伙伴FaradayFuture共同打造了一款名為FFZERO1的概念跑車,。
之所以樂視與FaradayFuture公司能夠設(shè)計(jì)出FFZERO1這樣的概念車,其背后的秘密也透露出了如今人才資源全球化的趨勢(shì),,幫助了新興企業(yè)快速成長(zhǎng),。在FFZERO1的開發(fā)團(tuán)隊(duì)中就有不少來(lái)自知名車企的優(yōu)秀人才,例如現(xiàn)任的FFZERO1產(chǎn)品研發(fā)副總裁,、主導(dǎo)工程的公司創(chuàng)始人之一——Nick Sampson,,便是原特斯拉汽車和底盤工程總監(jiān),他曾主導(dǎo)了特斯拉MODEL X和MODEL S的設(shè)計(jì),。
- 第三方技術(shù)服務(wù)公司的崛起
對(duì)于汽車工業(yè)發(fā)展較晚的中國(guó)來(lái)說(shuō),,在現(xiàn)階段打造出一款優(yōu)秀的超跑可以說(shuō)是不現(xiàn)實(shí)的,但未來(lái)這個(gè)結(jié)論或許很快就會(huì)被推翻,,因?yàn)殡S著純電動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,,一些第三方技術(shù)服務(wù)企業(yè)也在默默積攢著能量。
據(jù)悉,長(zhǎng)城華冠已經(jīng)在蘇州建立了自己的生產(chǎn)工廠,,很快前途K50將會(huì)投產(chǎn),。也許你還不明白對(duì)于一個(gè)服務(wù)于主機(jī)廠的第三方技術(shù)公司為什么要推出這樣一款車,其實(shí)是醉翁之意不在酒,,長(zhǎng)城華冠要做得是讓更多的主機(jī)廠了解自己的純電動(dòng)技術(shù),,了解其具備打造純電動(dòng)車的資源整合能力,來(lái)吸引更多廠商來(lái)尋求技術(shù)支持,。前途K50不能稱得上傳統(tǒng)意義上的超級(jí)跑車,,但技術(shù)的積累已經(jīng)成形,可以猜測(cè)未來(lái)中國(guó)廠商在純電動(dòng)超跑的道路上也會(huì)逐漸加速了,。
● 總結(jié)
隨著純電動(dòng),、混合動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展,如今大馬力跑車的動(dòng)力系統(tǒng)不再單一,,電動(dòng)機(jī)紛紛加入了跑車的身軀中,。電動(dòng)機(jī)的特性讓跑車的動(dòng)力參數(shù)能夠有明顯的提升,這也讓更多不能造出超級(jí)跑車的廠家有了新突破,�,;蛟S未來(lái)創(chuàng)造世界紀(jì)錄的跑車中更多地被混合動(dòng)力或純電動(dòng)車所占據(jù)。
同樣這引發(fā)一個(gè)問(wèn)題,,習(xí)慣了發(fā)動(dòng)機(jī)聲線的我們是否在座艙里很難再享受到動(dòng)聽的咆哮,,因?yàn)榧幢阌懈呖萍嫉穆曇裟M器,那種耳邊的快感是電動(dòng)機(jī)不可能賦予的,。但或許正如當(dāng)初人們習(xí)慣渦輪增壓一樣,,未來(lái)也可能會(huì)適應(yīng)純電動(dòng)跑車和混合動(dòng)力跑車吧,�,?傊夹g(shù)是向前的,。(汽車之家 文/圖 夏志猛 部分圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
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