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当我们说起保时捷，你第一反应会是什么？高大威猛的卡宴？性能堪比跑车的Panamera？还是传承经典60多年的911系列跑车？实际上，它们在各自领域都是科技和技术的代名词。但今天，我们要说说，在技术这个生物链顶端的车----保时捷919 Hybrid LMP1赛车。作为全世界技术上最先进的赛车，我们一起来走进这台赛车的核心--混合动力系统。 在刚结束的2015勒芒24小时耐力赛中，两台保时捷919赛车以极大优势包揽了冠亚军。这是保时捷在17年后的第一个勒芒冠军，同时，也是自2006年柴油发动机引进勒芒以来，唯一一台采用汽油动力的冠军赛车。不仅是这样，919赛车还一举打破了保持了6年之久的勒芒赛道最快圈速纪录，正赛395圈的成绩，也让它成为勒芒历史上总里程数第三、LMP1历史第二的缔造者。可以说，保时捷919创造了一个勒芒传奇，而让这个传奇诞生的背后，还要追溯到2014年。 2014年，世界耐力锦标赛（下称WEC）组委会公布了新技术规则，新规则完全放开了对发动机形式的限制，并且允许车队使用一套名为ERS的，极其复杂极其先进的混合动力系统。并且对混合动力系统的可回收能量作出了限制，最高为每圈可回收8MJ（8兆焦）能量。对于混合动力系统而言，能量回收等级越高，对技术要求也就越高。在参赛的第一年，保时捷采用了较为保守的6MJ混动方案，经过一个赛季的发展，今年，保时捷正式祭出了他们的王牌。 极其复杂的ERS 2015年初，保时捷发布了15款919赛车，在14款基础上大幅改良，混动规格升级到了规则限定的最高等级8MJ，混动系统也得到了全面强化，那到底这套混动系统是什么来头呢？ 前面我们提到，919赛车是当今全世界最先进的赛车。这话并非空穴来风。919 Hybrid赛车，是当前在WEC参赛的众多队伍中，唯一一台搭载了全套ERS系统的赛车。ERS系统，全称能量回收系统（Energy Recovery System），由4个部分组成：动能回收系统ERS-K和热能回收系统ERS-H、储能电池ES和控制系统CE。 其中，ERS-K原理上与前几年F1采用的KERS系统相同，通过安装在四轮刹车片后面的发电机，利用赛车高速刹车时产生的巨大负扭矩驱动电机转动产生电流，通过整流滤波后输送至电池储存起来，在赛车加速需要电量的时候，电池向发电机传输电能，发电机变为电动机，驱动轮子转动，帮助赛车更快加速。 当前在WEC赛场上，除了保时捷之外的三家厂商LMP1车队，无一例外都只采用了ERS-K作为唯一的混动形式，因为对于他们而言，接下来要登场的ERS-H，实在太过难以对付。 ERS-H，热能回收系统，目前在WEC赛场中，只有保时捷919一种赛车搭载。ERS-H和我们传统意义上的混动系统完全不同，它本体是一个安装在赛车引擎涡轮增压器上的电机，这个电机以最高12万转的转速工作，在赛车涡轮低转速时，电机通过电池或者动能回收电机取电，带动涡轮增压器迅速加速到12万转，从而消灭了涡轮迟滞现象。 而在发动机高转速运行，涡轮增压器高转速运转的时候，ERS-H电机则停止工作，转为由涡轮带动，作为发电机向电池供应电能。 听起来简单，但由于距离涡轮增压器太近，这个电机的工作温度非常容易就能达到1000度。极高转速，极高工作温度，还有严重的震动，这对于一般电机来说根本就是痴人说梦。 更要命的是，对于通风条件非常差的发动机舱而言，发动机长时间高速运行所产生的温度累积，更是让电机的工作环境急剧恶化。（要知道WEC赛车最短的一场比赛都要连续跑6小时，可想而知温度的累积有多厉害）在这种环境下，ERS-H电机的材料和散热设计，成了重中之重。 实际上，要造出一台能稳定运行的ERS-H电机，代表的已经是人类工业技术的最顶尖水平。它的制造难度，丝毫不亚于制造出一台推重比10以上的先进战斗机发动机。 目前，有能力制造ERS-H电机的，全世界只有两家公司：为F1供应电机，只需考虑2小时稳定性的意大利Magneti Marelli，和功率更高，且需要考虑连续24小时工作稳定性的保时捷。其中哪个的要求更高，相信已是不言而喻了。 ERS系统的另外两个部件，电池和控制系统，则构成了整套系统的基石。和民用车混动系统不同，ERS的两大子系统ERS-K和ERS-H之间并不是相互独立的，其中，ERS-K电机发出的电量，可以全部供给电池，也可以绕过电池直接供应给ERS-H电机，甚至还能将一部分电能供应ERS-H而另一部分供应电池。而ERS-H电机也同样能接受来自电池的供电和来自ERS-K电机的供电，这一切设置，全部都要通过控制系统CE完成。 看到这里，有没有看晕了？实际上，教授已经找不到比这更简单的描述方式了，这套人类历史上最复杂最先进的混合动力系统，确实就是那么复杂，以至于要说清楚它的工作原理都不是一件容易的事。我们看着况且头晕，可想而知保时捷的工程师们是怎么把这套系统给完全吃透的。 实际上，说到这里，我们已经不再需要用华丽的辞藻去渲染保时捷在技术上的实力，光是这一套ERS系统，就已经足够了。目前世界上能完全搞定ERS系统的汽车厂家只有4家：保时捷、奔驰、雷诺、法拉利。但除了保时捷之外，其他三家全都是F1车队，F1的ERS系统，输出功率只有180匹马力，单场比赛最多2小时；而保时捷的ERS系统，输出功率保守估计在400匹以上，单场比赛最少6小时，最多24小时。 不需要华丽辞藻，我们只用数据说话。 说了这么多，如果当你在城市的中央商业区，见到保时捷919 Hybrid LMP1赛车的时候，你会是什么样的反应？不妨，就让我实地来体验一下，以下是视频文件请在WiFi下观看： 广告及商务合作请发邮件 : bd@chemm.com |
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