[汽車(chē)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�,?赡阍趺匆膊粫�(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(chē)展的展館,,看到了一籮筐的跑車(chē)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(ài)上一款跑車(chē)可能是因?yàn)槠滠?chē)身外形,、動(dòng)力性能或者深厚的品牌文化,,也可能是因?yàn)樗鼈兂36际强赏豢杉础⒂绣X(qián)你也買(mǎi)不到的角色,。
如何才能稱(chēng)得上是超級(jí)跑車(chē)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(chē)身能夠在蕓蕓車(chē)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(lè)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(mài)不出去,,因?yàn)樗鼈兛偸窍蘖靠�,,總有很多土豪搶著將其收之麾下�?/p>
新能源技術(shù)與超級(jí)跑車(chē)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(chē)。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(chē)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�,!っ着ぞ氐男履茉闯芎鋈缫灰勾猴L(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(kāi)發(fā)門(mén)檻過(guò)高促生了新思路
想要從頭打造一部超級(jí)跑車(chē),,一些新興的汽車(chē)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(chē)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(mǎi)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(mén)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(méi)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(kāi)發(fā)周期的限制,企業(yè)的發(fā)展也不允許技術(shù)專(zhuān)家們用時(shí)間和金錢(qián)去冒險(xiǎn),,所以他們更傾向于選擇“彎道超車(chē)”來(lái)快速實(shí)現(xiàn)自身的價(jià)值,,純電動(dòng)跑車(chē)這個(gè)門(mén)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(chē)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(jué)感受的死忠,,他們不可能接受純電動(dòng)跑車(chē)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(chē)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(lè)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(chē)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(chē)。
● 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(chē)型,,混動(dòng)車(chē)和純電動(dòng)車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)公司對(duì)此并不滿足,在本屆車(chē)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(chē)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(chē)提供一種新方案,。
- 純電動(dòng)跑車(chē)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(chē),混合動(dòng)力和純電動(dòng)跑車(chē)能夠?qū)崿F(xiàn)更加低矮的車(chē)身重心,,因?yàn)檩^重的電池系統(tǒng)可以更靈活地布置在車(chē)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(chē)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(chē)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(méi)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(chē)輛在加速,、剎車(chē)、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(chē)而言,車(chē)重?zé)o疑是殘酷的殺手,,沉重的車(chē)身將會(huì)影響到整車(chē)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(chē)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(chē)身結(jié)構(gòu)件要比覆蓋件要復(fù)雜得多,,因?yàn)樵谂鲎埠筌?chē)身的變形方式會(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(chē)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(chē)將搭載一套名為T(mén)REV(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(chē)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(chē),,在今年年初的CES消費(fèi)電子展上,來(lái)自中國(guó)的樂(lè)視公司與合作伙伴FaradayFuture共同打造了一款名為FFZERO1的概念跑車(chē)。
之所以樂(lè)視與FaradayFuture公司能夠設(shè)計(jì)出FFZERO1這樣的概念車(chē),,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(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)中就有不少來(lái)自知名車(chē)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(chē)和底盤(pán)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(chē)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(chē),,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(chē)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(chēng)得上傳統(tǒng)意義上的超級(jí)跑車(chē),,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(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)不再單一,電動(dòng)機(jī)紛紛加入了跑車(chē)的身軀中,。電動(dòng)機(jī)的特性讓跑車(chē)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(chē)的廠家有了新突破�,;蛟S未來(lái)創(chuàng)造世界紀(jì)錄的跑車(chē)中更多地被混合動(dòng)力或純電動(dòng)車(chē)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(tīng)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(chē)和混合動(dòng)力跑車(chē)吧,�,?傊夹g(shù)是向前的,。(汽車(chē)之家 文/圖 夏志猛 部分圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
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