ams车评网
车评首页 > 资讯 > 技术 > 一脉相承——保时捷混动技术

一脉相承——保时捷混动技术

一脉相承

ams车评 编辑:曾凡 类型:技术 2017-06-26 11:28
  6月17日,两辆保时捷919 Hybrid赛车即将在勒芒24小时耐力赛的赛场上与竞争对手展开新一轮角逐,最终保时捷又赢取了今年勒芒的冠军。同时,这些赛车所搭载的技术将开启从原型车向民用车转化的进程。然而,这些技术将在何时又会在哪些层面上得以实现?
一脉相承——保时捷混动技术
  

    在汽车研发领域,当旨在用较短时间使汽车飞驰于情况复杂的现实路面时,便会出现下面的一席话:“我们与量产车部门的同事合作完成了台架测试,以实现对LMP1赛车的整套传动系统在赛道中的模拟。在这个过程中,你会受到诸多阻碍,比如当工程师提到车载电池设置在当前位置的方案不可行的时候,你就需要考虑如何解决这一问题,同时也会意识到,整个集团对该问题同样无法给出一个合适的解决方案”,919 Hybrid赛车项目的负责人马丁•弗西特纳(Martin Füchtner)如是说。

 

 一脉相承——保时捷混动技术


    这台赛车配有一台2.0升涡轮增压汽油发动机作为中置引擎,其中的4个气缸采用V形排列。在车重下限值为875千克的情况下,仅由该发动机便可输出约500马力的强劲动力。同时,位于前轴的电动机可提供超过400 马力的额外动力。电池部分,车上所搭载的液冷锂离子电池系统是由一百多个高7厘米、直径1.8厘米的电池单体组成,并包裹在金属圆柱形外壳内以构成整套供电系统。


一脉相承——保时捷混动技术

 

    该电池组通过能量回收实现储能——在制动和加速过程中均可充电。除此之外,保时捷还在排气管路中设有一个次级增压器。该增压器并不是为了压缩吸入空气,而是作为发电装置。另一个特别之处在于919赛车必须具备快速充电及输出电池电能的能力,基于这一点考虑,保时捷用800V电路系统来取代之前的400V,而将在2020年初投产的Mission E车型会同样搭载这项技术。

 

能否造出又轻又快的混合动力车型?

 

    谈到混合动力车型的研发工作,弗西特纳回忆道:“那时候,我们做出了卡宴 Hybrid。接着我们便思考这样的问题,混合动力技术能不能应用在又轻又快的车型上?”在多个想法的融合下,搭载飞轮储能装置的911 GT3 R Hybrid和918应运而生,分别应用于竞速和常规道路环境。918 Spyder的前轴完全由电力驱动。这台功率为129 马力的电动机不仅提供了额外的功率,而且在与后轴无机械连接的情况下保证了整车的牵引力。


一脉相承——保时捷混动技术

 

    另外一台配有气-液冷却装置的156马力电动机设置在后轴,与位于其前侧最高转速达8700 rpm的4.6升V8自然吸气式发动机共同输出887 马力动力。整车等效峰值扭矩为1280 N·m。通过采用这种布局,可以实现动力的精准调控,从而保证出弯后快速而又稳定的提速。

 


一脉相承——保时捷混动技术


    尽管采用如此特殊的设计,但对于918 Spyder而言,量产车型的诸多要求还是显得难度较大。“对于勒芒耐力赛而言,赛车的电池只要足以坚持完成24小时01秒的竞速便刚刚好,但对于民用车而言则至少是十年”,保时捷电气研发部负责人欧特马•比澈(Otmar Bitsche)说道。尽管919的混合动力方案已经达到了极致,但相比较而言,这些经验并不能对研发量产车带来立竿见影的帮助。  

 

    “问题在于,如何在不进行冷却的情况下保证这样的传动机构能够在赛道上正常工作?对此,我们想到了一个可以在量产车中付诸实践的方案——尽管这并不是我们在一开始便想到的结果。这种冷却方案可以节省车重,使电动机可以提供充沛动力的同时能够保证其寿命。

 

      在此方案的配合之下,这款车同样可以在不损耗其动力的情况下完成在纽伯格林北环的驾驶。与现有技术相比,该技术可以让整车的持续功率扩大一倍”,弗西特纳补充道。与之相对应的是,包括Panamera Turbo S E-Hybrid在内的最新车型的优化主要是通过动力输出和充电的软件控制得以实现,从而能够将680马力的插电式混合动力运用在这辆顶级运动车型上。



一脉相承——保时捷混动技术

 

    该车车重与918相同,但电池系统的能量为14 kWh,远高于后者的9.4 kWh。纯电动续航由36公里增加到50公里。电池可在在2.4小时内充满——前提是使用经优化的7.2 kW车载充电器。如果配合230 V/23 A的常规插座,电流为10 A,那么充电过程将持续8小时。  

 

    就在这辆拥有澎湃动力的四门跑车起步的一刹那,所有这些数据便会显得无关紧要。凭借在3.4秒内便可完成从0到100 km/h加速的不俗实力,所有坐过这辆车的人都不会对其性能抱有怀疑。

 

好戏即将上演

 

    那么,下一步是什么?Mission E。在2020年前,纯电动四门运动跑车将有望成为现实——其续航能力将超过500公里,功率高于600 PS。为了能够实现这个野心勃勃的目标,Mission E传承了在919 Hybrid上的800V电路技术。

“通过这种方式,我们可以验证这样的功率水平不单单适用于这一款车型,而是可以在后续车型上复制这样的方案,”欧特马•比澈解释道。


一脉相承——保时捷混动技术

 

    这意味着Mission E可以在3.5秒之内完成0到100 km/h的加速,并在12秒之内突破200 km/h,当然纽伯格林北环圈速也将写入规格表中。得益于高电压,快速充电得以实现,仅需约15分钟的充电便可以为该车提供完成NEFZ标准下的400公里续航。作为能量存储装置,保时捷将锂离子电池组放置在该车底部的前后轴之间。

 

    然而,Mission E的车主将从哪里找到拥有如此高电压的充电桩?目前,保时捷正在寻找建造这些设施的合作伙伴。关键的一点在于,如果同时有多个充电桩可供使用,那么必须要保证每台车的充电功率不得高于300 kW。


一脉相承——保时捷混动技术

 

    充电和功率策略的决策是由保时捷位于魏萨的研发中心制定,而赛车的设计同样出自于此并在这里生产。在这里,一些工程师同时就职于两个部门。依托于这样的架构,Mission E的购买者会感受到这部四门跑车在转弯时的灵活性——将电动机动力分配到每个车轮上的扭矩分配技术功不可没。

 

     然而,正如欧特马•比澈着重讲述的那样,这一装置并不通过分级的方式实现其功能:“类似于内燃机动车,电动汽车在未来同样需要其专属的动力传输方式。与之相对应的是,我们对不同的磁极片种类和绕组数量进行了区分。”尤其是就高性能车的高转速(16000 rpm)而言,如果需要在静止状态下提供更高的扭矩,也是可以实现的。

 

拔出充电器

 

    在传统汽车完全被电动汽车取代之前,Mission E必须要完成其量产化道路——在这条道路上必然会遇到现实中或大或小的阻碍。

 

一脉相承——保时捷混动技术

 

    “在此之前,能够支持该电压等级和符合安全规范的小尺寸轻量充电器并不存在。因此,我们必须想出一套在量产车上同样可行的方案,同时如果充电器插头的成本高达几百欧元,同样也是无法接受的”,弗西特纳如是说。

 

新车
编辑:曾凡
0
0
8
京ICP备:05067646  |  京公网安备:1101055366  |  Copyright© 2005-2016  |  www.cheping.com.cn,All Rights Reserved  ams车评网  版权所有

×
登陆    未注册账号,请 注册

用户名/手机号

密码

 下次自动登录