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創新插混架構,再次定義超跑

2024-12-17 00:00:00馬爽
汽車與運動 2024年12期
關鍵詞:發動機設計

1 全新6.5L V12發動機代表了內燃機的極致
2 全新電氣化架構能夠完美回收多余能量

在蘭博基尼品牌成立60周年之際,這家傳奇跑車廠商推出了Revuelto,成為首款V12插混超跑,稱之為HPEV(高性能電動汽車)。

Revuelto從其前所未有的新架構中重新定義了性能、運動性和駕駛樂趣。最高效率空氣動力學、驚人的整車輕量化計以及超過1000匹的動力,超過了法拉利SF90Stradale。

自1963年第一臺350GT開始,V12自然吸氣發動機就是蘭博基尼的核心。1966年的Miura,蘭博基尼創造了世界第一臺超級跑車,同樣配備巨大的V12發動機。今天的第一臺V12插混超跑Revuelto,再一次向所有的超跑宣戰。

插混架構極致創新

整個架構形成一套前雙電機,后P2/P3單電機+8速DHT+6.5LV12自然吸氣發動機的超級混動系統。作為一輛中置后驅的超級跑車,V12發動機相比于上一代,直接旋轉了180度,掉頭沖后。發動機將動力輸出到后驅八速雙離合變速箱,與一臺電機組成混動系統。前驅則是由兩個全油冷軸向磁通電機取代,從而實現扭矩矢量控制。前后四驅沒有任何機械連接,取而代之的是一組細長的小型功率電池,可以插電,以及純電動。

創新插混架構總覽

這臺3電機+V12發動機的動力總成的巧妙之處在于,它將電動時代與內燃機時代的所有頂尖技藝合理地安排在一臺車上。高性能電機、電池、電控、高性能發動機、變速箱??????一應俱全。工程師將DCT橫向安裝在縱向安裝的V12發動機后面,以便為鋰離子電池騰出空間。位于八速齒輪上方的混動電機,可根據駕駛模式和路況選擇將其動力傳遞到后輪還是為電池充電。

整車的四驅系統完全由電氣化實現,雖然電池容量不大,但可以實現插電、純電四驅等13種駕駛模式,并且倒車模式中完全由電機負責,發動機不參與直驅。不過,命名為Citta(意大利語城市)的純電動模式只有不到10公里的續航里程。電池的容量很容易再“堆”上去,整個地板之下還有大量的空間可以再排放高性能電池。然而,作為一臺超級跑車,每一次堆料都應有據可循,電池的設計取決于整車性能與真正的需求。

3 碳纖維一體式座艙是蘭博基尼的拿手好戲
4 全新內飾風格依舊將奢華與運動完美詮釋

Citta模式

"動力系統極致性能

全新的Revuelto憑借V12和三臺電動機的動力,總功率超過了1,000匹。零百加速只要2.5s,最高時速超過350km/h,由于電氣化的加持,與AventadorUltimae相比CO2排放量減少了30%。

混動架構圍繞代號為L545的全新一代6.5LV12自然吸氣發動機打造,這是蘭博基尼有史以來最輕,最強大的發動機。新機器可以說是上一代V12的Pro版本,整機重218公斤,比Aventador輕17公斤,在6,750rpm時仍產生725Nm,整機擁有9500rpm的紅線,達到814匹,提供了超過93kW/L的升功率,這是蘭博基尼12缸發動機的最高輸出功率。

燃燒系統可以說進行了完全的重新設計。整機沒有應用雙噴或者直噴,而是只保留了進氣道噴射,這也意味著在控制策略上更加電氣化。在高速大負荷時,缸內沒有了直噴燃油的冷卻也很容易超溫。因此,工程師重新優化了燃燒室的進排氣,最大程度降低泵氣損失并提升換氣效率。進氣道進一步提升進氣量與氣流強度(通常這兩項指標相悖),保證在超高轉速下的充氣效率。新的燃燒系統壓縮比從Aventador的11.8提升到了12.6,新的燃燒系統優化了點火控制,利用雙線圈保證在超高轉速下更快的火焰燃燒速4度,減少爆振并提升扭矩。并且,火花塞設計了新的算法用以通過火花產生的等離子體來預測燃燒狀態,從而控制燃燒。

1 蘭博基尼定制化部門能夠滿足你所有想象
2 橫置雙離合變速器集成了1臺電動機,這樣的結構獨樹一幟
3 普利司通專門為Revuelto定制了高性能輪胎,進一步提升駕控
4 全液晶儀表依然傳承著蘭博基尼的精髓

前后三電機的設計是這個混動架構最大的特點,恰到好處地為超跑提供了電氣化賦能?;靹酉淅锏碾姍C扮演三個角色:啟動發動機、發電機充電,以及參與驅動,最大功率為110kW,峰值扭矩為150Nm。該電機通過解耦機構分別在P2與P3之間進行切換,并且可以通過加負載來抑制車輪打滑。

三電機的設計讓整個架構不僅動力充沛,而且更加均衡。布置在前軸的兩個電機在負責提供強大的低扭,每個就高達350Nm,輸出功率為110kW,卻僅重18.5kg。此外,這兩個電機提供矢量扭矩控制,單獨負責每個車輪的輸出扭矩,可優化駕駛動態,并提供動能回收。值得注意的是,電機總成來自牛津的YASA軸向磁通電機,以及來自意大利的Testa逆變器。YASA已經持續為混動超跑以及電動大G提供驅動電機,是軸向磁通的領導者,具有極高的功率密度。兩個前驅電機可以在低速下進行純電前驅,整車動力與后軸斷開,優化油耗。

8速雙離合橫置變速箱,是高性能汽車領域獨一無二的技術解決方案,為電池留出底盤中央通道空間,并保證了前后重量配比和軸距。全新的8速DCT與縱置發動機呈90°垂直布置,電機在橫置變速箱上方。齒輪箱內部并沒有選擇常見的三軸設計,而是減少為兩個,分別管理奇偶齒輪,并且沒有倒擋。二者均嚙合同一個轉子,使得整體更加緊湊。該變速箱開發了連續降擋的功能,按住左撥片,在制動時就會下降多個擋位,提供更加快速的換擋功能。整個變速箱尺寸為長560*寬750*高580mm,橫置的設計同樣提供了更充裕的座艙空間。

整車設計極致平衡

電氣化需要電機、電控和電池組成的三電系統,對于超跑而言,最頭疼的不是動力,而是重量。這臺Revuelto不是一臺純電跑車,而是硬生生將內燃機時代的極致系統與強大的三電塞一起的“怪獸”。相比蘭博基尼Aventador,軸距增加了79毫米,整車重量也增加了約250KG。

為了減重,工程師對變速箱、電池均進行了大幅度的集成優化,并根據需求選擇合適的設計。新開發的變速箱重約193KG,不僅換擋速度更快,而且更輕。安裝在中央通道中的軟包電池組是典型的功率型電池組,具有很高的比功率(4500W/kg),為蘭博基尼迸發充沛動力提供一個電能“蓄水池”。整個電池包3.8kWh,插電充電功率,也就是所謂的家充,最高可達7kW,半個小時可以充滿。從動能回收以及發動機充電則只需要6分鐘。加之史上最強大、最輕的V12發動機,整套動力總成極盡所能進行了大幅度減重。

整個底盤具有很強的對稱設計,并盡量優化重心位置,保證乘員艙空間。電池處于整車中央,長1550mm,高301mm,寬240mm,保證了整車的重量分布,電池由下部結構層保護,并連接到前電動機、后電動機和集成充電單元。Revuelto中前后重量分布為44:56%,更加接近50:50%的設計。

蘭博基尼受到航空領域的啟發,開發了“單機身(monocoque)”的設計,像是給乘員艙打造了一個“碳纖維浴缸”,新底盤整體減輕了10%,實現Lamborghini歷史上最佳的重量功率比:1.75kg/CV。前部結構完全由鍛造碳纖維打造,相比于傳統的預浸料碳板,鍛造的高溫可以使得強度更高。這種設計之下,碳纖維吸收的能量是安裝在AventadorUltimae中的金屬結構的兩倍,重量減輕了10%,剛度增加了25%(40000Nm/deg)。后部采用高強度鋁合金,減振塔和動力總成懸架采用兩個鑄造頭,并被集成為一個組件,以減輕重量,增加剛度和強度,并最大限度地減少焊接線。底盤的其余部分也由特殊材料制成,車頂使用預浸碳纖維,連接處(monolithicrockerring)則由碳纖維增強塑料(CFRP)制成。

配合如此高的動力/重量比,整車設計也隨之進行了大幅度提升。全新的主動式尾翼根據駕駛條件管理下壓力和阻力,與AventadorUltimae相比(在最大負載條件下),前部空氣動力負載增加了33%,后部增加了74%,整體阻力效率提高了61%,下壓力提高了66%。后甲板蓋的中央鏤空部分將空氣引導至逆變器和電動機,NACA管道為后制動器冷卻,前擴散器設計用于將空氣引導到前制動器。防傾桿前部加固了11%,后部加固了50%,并支持半主動懸架。與AventadorUltimae相比,四輪轉向系統的比率也快10%。前輪配備碳陶的10活塞卡鉗和410mm的巨大通風轉子。后卡鉗為四活塞+390mm的組合。普利司通為其開發了定制的PotenzaSport防爆輪胎,前橋為265/35ZRF20和后橋為345/30ZRF21或者前橋為265/30ZRF21和后橋為355/25ZRF22,與Aventador相比抓地力增加了4%。

1 電池組被巧妙地擺放在車身中部,不僅更安全,還能夠更好地保持車輛的重心
2 極致的空氣動力學在Revuelto身上隨處可見,作為超跑空氣阻力才是勁敵

值得一提的是,蘭博基尼也開始“卷”智能。座艙的三塊屏幕分別為一個12.3寸的儀表盤、一個8.4寸的中央顯示屏以及一個9.1寸的顯示屏,并開發了全新的人機界面(HMI)系統。新的Revuelto信息娛樂系統提供了新的功能,可以進行個性化定制,由一塊座艙芯片同時管理三塊屏幕。ADAS功能包括主動車道偏離警告、變道警告、自適應巡航控制和后方交叉交通警報,以及自適應前照燈。

需求導向極致超跑性能

蘭博基尼用一輛車證明了其在電動化領域的能力,并將其與傳統內燃機結合,打造出極致的動力系統。該混動系統是極其復雜的,同樣也是極其創新的。作為一臺插混車型,蘭博基尼并沒有因為純電特性一味地增加電動續航,而是用電氣化為整車性能服務,追求更加極致的功率/重量比。以需求為導向,這套動力系統處處充滿了新穎的設計,并集成了電氣化與內燃機的所有優點。插混時代蘭博基尼再次定義了超跑的極致性能。

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