保时捷:混合动力出奇招 不用电池用飞轮


文/龚在研

图/Porsche Cars

   谈到对混合动力汽车的憧憬,人们想到的往往是普锐斯一类的家用车。提起混合动力汽车的障碍,大家看到的常常是技术门槛颇高的电池。混合动力技术能否不用电池?混合动力技术能否应用在赛道上?保时捷911将给你答案。

 

   110年前,费迪南德·保时捷开发出了世界上第一台混合动力汽车:Lohner Porsche Semper Vivus。110年后,保时捷公司再次继承了这一富有想象力的驱动概念,并将它运用到了以民用车为基础的GT赛车上:在今年日内瓦车展上,配备混合动力系统的保时捷911GT3 R将与世人见面。曾经在45年历史中赢得超过2万场比赛冠军的911系列将进入历史的新篇章。

   保时捷创新的混合动力技术专为比赛而设计,在系统布局和元件组成方面明显区别于普通混合动力汽车。在这套系统中,电力驱动前桥上的两个电动机将分别产生60千瓦/82马力的功率,成为车尾那台4.0升水平对置六缸发动机(353千瓦/480马力)的补充。与民用混合动力汽车最大的区别是,GT3 R没有常规的电池,取而代之的是安装在驾驶员身旁的电力飞轮发电机。后者为前桥上的电动机提供能量。

   飞轮发电机本身是一个带有旋转飞轮的电动机。飞轮转速最高可达40,000转,从而将机械能以旋转动能的形式储存起来。在车手制动时,前桥上的两个电动机充当发电机的作用,为飞轮发电机提供能量。在出弯加速或超车时,车手可以将飞轮发电机中的能量释放。此时,飞轮在电磁力的作用下转速下降,它的动能转化为电能,提供给前桥两个电动机120KW的功率。每次充电之后,这部分额外的动力可以输出大约6到8秒钟。

   如此一来,原本在制动时变为热量浪费掉的动能被非常高效地利用起来,成为驱动车辆前进的动力。

   在比赛时,混合动力不仅仅是为了更强劲的动力,也为了更少的燃油消耗。因此,GT3 R可以安装相对较小的油箱,并减少进站加油的次数,争取宝贵的时间。

   在日内瓦车展发布之后,911GT3 R将在纽堡格灵赛道进行长距离测试,为5月15日到16日在纽堡格灵北环上举办的24小时耐力赛做准备。GT3参加比赛的首要目的并不是赢得冠军,而是作为技术的先锋,在赛道这个最好的实验室里为混合动力在公路跑车上的应用提供宝贵的参考数据。

   911GT3 R是保时捷创新高性能哲学的典范。这是一条所有保时捷都应当遵守的原则:更多动力和更低油耗,更高效率和更少排放——无论在公路上还是赛道上。(斯图加特2月12日讯 龚在研译)

 

   其实,用飞轮取代电池的想法不是什么新鲜事,早在F1要求安装KERS系统时,威廉姆斯车队就着手研发飞轮式混合动力了,但最终没有安装到赛车上。911GT3 R恐怕是第一个将飞轮式混合动力技术应用到实际车型上的汽车。而且由于GT3 R赛车直接以保时捷911民用车为基础,所以将飞轮式混合动力技术移植到民用跑车上的难度应该不是很大。

   飞轮式混合动力技术取消了沉重的电池,大大减轻了系统的重量,也回避了电池充电慢、寿命短等问题。但这种技术储存能量有限,每次输出能量只在10秒以内。即便将功率调小,输出时间也不会超过1分钟,只能为加速提供辅助,不可能实现纯电动行驶。

   几年前,德国宝马公司也曾尝试用超级电容取代混合动力汽车上的电池,但最终没有成功。今天保时捷的这项创新技术能否给未来的跑车带来崭新的希望,让一部分混合动力汽车切实摆脱电池问题的束缚?我们拭目以待。



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