保時捷 數位板新聞資料";
保時捷 數位板新聞資料
保時捷 919 Hybrid
在賽車時同步進行的技術研發
保時捷以其公司創立以來最創新的賽車,重返世界耐力錦標賽 (WEC) 和利曼 24 小時耐力賽的頂尖賽事。從零開始全新設計的 919 Hybrid 擁有極其複雜的技術,包括一個相當大膽、目標明確的引擎概念:讓每一個零組件都能發揮最佳效能,進而實現最高的能源效率。

這個理念不僅被應用於這款原型車的空氣動力學套件,也可見於每一種元件美無懈的輕量化結構。不過,最特別的是它被應用在前衛的能量回收和驅動系統中 – 這些技術與量產車款上所運用的技術也有著密切的關係。這部賽車已儼然成為保時捷最快速的測試實驗室。 

WEC 全新制訂的技術規則,讓保時捷的工程師有相當大的發揮空間,他們運用最大的創意打造出最完美的方案。對參加 LMP1-H 級距的賽車來說,每一圈的燃料量規定是其性能的主要限制因素。此外,參賽的車輛必須使用至少一個混合動力系統。不過,規則制訂者允許參賽廠商自由選擇系統種類和回收能量的貯存方式。引擎的設計和排氣量也沒有特別的規定。

保時捷選擇了一個不同以往的方法,在 919 Hybrid 上使用兩種不同的能量回收系統。第一個系統的運作原理較為傳統,並且在保時捷 918 Spyder 早已有類似的結構:在煞車階段中,與前軸連接的發電機會將動能轉化為電能。第二個系統則非常先進,即使在世界賽車錦標賽的起跑區中也找不到一輛跑車可以與其相提並論,因為它運用到排放的廢氣的熱能。車上配置了一個額外的渦輪發電機作為所謂的廢氣門,並設計一個控制閥片來保護渦輪系統,將到達峰值的壓力釋放到空氣以避免超過負載。這些以往都被浪費掉的廢氣能量現在可被一個裝置 (稱為 MGU-H:熱能電機) 重新利用來產生電能。這項技術讓保時捷 919 Hybrid 成為 LMP1-H 級距中獨一無二的賽車,不僅在煞車時能回收過剩的能量,在全速奔馳時同樣能做到這一點。 

這兩個系統能夠將轉換後的動能和熱能供應至水冷式鋰電池 – 這又是一項由保時捷內部自行研發的傑作。這個極前衛的貯存裝置是以合作夥伴 A123 Systems 的電池技術為基礎開發而成,並結合了更大的貯存容量及極高的功率密度。根據 LMP1 的技術總監Alexander Hitzinger 表示,他們因此而能夠在快速的動能輸入與輸出之間取得最佳的平衡。在加速階段,他們可以將其能量引導至前發電機,然後像一具單一電動模組運作,透過差動齒輪來驅動兩個前輪。如此一來,引擎的動力便可完全供應至後輪軸,讓保時捷 919 Hybrid 可以在短暫時間內發揮四輪驅動的優勢。 

LMP1-H 賽車每一圈可回收並重新使用於加速的總電量是有限制的。四個比賽級距須遵守從 2 兆焦耳至 8 兆焦耳 (MJ) 的最高限制。保時捷 919 Hybrid 參加的是 6 兆焦耳的級距,在本季的 WEC 賽事中沒有人超出這個限值。以長達 13.629 公里的利曼Circuit des 24 Heures 賽道來說,這即意味著:這部原型車每一圈只可以使用 1.67 千瓦小時 (kWh) 的電量,相當於 6 兆焦耳 (1 兆焦耳=0.28 千瓦小時)。以一場超過 360 圈的賽程來計算,全新 919 Hybrid 使用了 601.2 千瓦小時。此電量可讓一顆 60 瓦的燈泡持續發亮超過 10,000 個小時。換句話說:保時捷 LMP1 混合動力賽車所回收的電能可以讓當今效率最高的小型電動車福斯 e-Golf 行駛 4,733 公里,這相當於從紐約到洛杉磯的距離。

在選擇內燃機引擎時,保時捷同樣採用一種不同於以往的概念。作為率先採取排氣量縮小化策略的引擎之一,這具四缸引擎完美結合縮小的排氣量 (僅有 2 升) 和單渦輪增壓、四汽門技術及燃油直噴技術。V 字形的汽缸排列方式使它在輕量化與縮減的排氣量之間達到一個理想的平衡,並且加強了結構剛性及提供高功率輸出和熱能效益。比賽規則所規定的最大油耗限制與車手在每一圈可用來加速的總電能也有直接的連帶關係。在利曼賽的 6 兆焦耳級距中,保時捷 919 Hybrid 汽油引擎的油耗僅有 4.79 升,並可輸出高達 500 多匹馬力。在相同的駕駛性能水準之下,這部賽車使用的能源卻足足比去年降低了 30%。




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