科尼塞克一個對於性能有極致追求的品牌,對於打破地面上的汽車記錄有迷之執着,最近它發佈了一輛 Gemera,這輛車最大的特點在於使用一台三缸發動機,沒錯,一台超跑使用了三缸發動機,但它能1.9秒破百。還記得那款名字就很高調的One:1嗎?推重比為1Ps/kg的機器,只需20S就能帶你到達400km/h,今天我們來看看最新的Gemera到底怎樣刷新我們的認知。對了,先給你們幾個關鍵詞:無凸輪軸,無變速箱……
科尼塞克上的三缸發動機是目前世界上馬力最大且符合排放標準的三缸發動機,Gemera是一個技術相當複雜的跑車,我們從動力部分開始瞭解。
在後橋,Gemera有兩台動力誇張的電機,它們的額定功率為每個450kW,1000N·m,它們各自都有一個單速變速箱,將動力獨立地發送到後輪,夾在電機之間的是那台三缸發動機,這台發動機是縱向佈置的,這台發動機的扭矩為600N·m,608Ps,安裝在其末端的是另外一台電動機,可額外提供405Ps,500N·m的動力輸出,假如將所有的動力加起來,能夠獲得超過2000匹輸出,但其實際輸出功率約為1724匹,因為電池的功率有限且電動機和發動機產生最大功率的時間點不同。
假如把三台電動機的馬力加起來,大約是1419匹馬力,但由於電池的限制,峯值馬力的組合是:從電動機得到1115匹,從發動機得到608匹馬力。發動機和第三個電機實際上只把動力傳給前輪,所以這是科尼塞克第一款四輪驅動的車型,動力通過碳纖維傳動軸傳輸,然後通過液力變矩器後,通過一個簡單的齒圈和小齒輪在前輪之間分配動力。
每一側的齒圈和齒輪之間有單獨的濕式離合器,因此前軸可以完全鎖定和分離且允許扭矩矢量分配。同時,因為採用獨立的後置電機,後輪也具有扭矩矢量分配的功能,每個電機都有一個濕式離合器,以便完全分離,這意味着在高速公路巡航時,Gemera可以實現前輪驅動,以獲得最佳效率表現。
為所有電動機提供能量的是一個16.6kWh的800V電池組,該電池組可以提供50km的純電續航,並可以通過動能回收或者外置充電器充電;這樣就使得Gemera擁有1000km的總續航里程。
這台直列三缸發動機的排量是2.0L,所以這台發動機顛覆了傳統超級跑車的多缸、大排量的定義,但這台發動機的缸徑達到95mm,衝程為93.5mm,所以這台發動機的單個氣缸本體是比較大的,甚至比一些5.0L的V8發動機的單缸容積更大。
有些發動機會通過很高的轉速來產生很大的馬力,有些發動機會通過很高的增壓值來達到大馬力的效果,科尼塞克的路線:我全要!
這台發動機的增壓壓力為2bar,紅線轉速為8500rpm,這就像是本田S2000的自吸發動機,只不過這台發動機擁有其三倍的進氣量,這就是該發動機能產生608匹,600N·m,304匹升功率的秘密。科尼塞克成這台發動機是世界上第二高馬力三缸發動機的2.5倍,可以説,這是目前最強勁的2.0L發動機,並且重量只有70kg。
此外,該發動機使用93.5mm的長衝程設計,卻有8500rpm的紅線轉速,這意味着活塞的速度會非常高,根據計算,該發動機的平均活塞速度為26.5m/s,沒什麼概念?看看號稱民用高轉王的本田S2000上的發動機,最高轉速9000rpm,衝程為84mm,它的平均活塞速度為25m/s;與F1發動機相比呢?6.0L V6發動機,最高轉速15000rpm,經過計算可得,F1發動機的平均活塞速度為26.5m/s,也就是説,這台發動機的活塞運動速度跟F1發動機一樣快,並且還有2bar的增壓值。
這台發動機採用了科尼塞克的Free Valve技術,傳統發動機使用凸輪軸來打開和關閉氣門,凸輪只有一個最大升程的時間點,而Free Valve技術使得這台發動機沒有凸輪軸,每個氣門都有一個單獨的執行機構,所以可以通過電腦控制空氣執行器完全打開氣門,或者讓氣門打開一定時間。
傳統發動機的氣門升程遵循凸輪軸的輪廓,而FreeValve則是直線直接到達最大升程,然後又以極快的速度關閉,這樣一來,氣門的進氣限制就是更少,有更多的空氣進入發動機,產生更大的馬力。同時,還能在自由選擇可變氣門,傳統發動機可以改變氣門正時,可以改變排氣門和進氣門開啓重疊時間,FreeValve同樣可以做到。
傳統發動機只能在兩個升程之間選擇,例如本田,有些可以無級變化,例如寶馬,但寶馬升程變化不是獨立改變升程,同時也改變了氣門的開啓保持時間,FreeValve則可以不改變氣門開啓保持時間,只改變氣門升程的大小;雖然現代的發動機是可以獨立改變氣門開啓保持時間,但FreeValve可以做到改變氣門開啓保持時間的同時還能改變氣門升程,而現代的發動機是不能改變氣門升程的,所以這將是第一台擁有完全可變氣門正時、升程以及氣門保持時間的發動機,因此電腦可以根據任何轉速、負載下設定不同的空氣進氣量,達到不同追求不同目的的效果,例如效率、排放、功率等。
此外,還可以通過電腦設定選擇只打開一個氣門或者兩個氣門,只打開一個進氣門,可以讓進氣產生一些滾流;選擇兩個氣門全開可以獲得更好的進氣量。同時還可以通過氣門控制閉缸。與此同時,該發動機也不需要節氣門,可以用氣門升程在不同負載時調節發動機的噴油以提升效率,擁有所有這些控制意味着可以優化任何一個你想優化的方向。
當然,這個系統也有一些缺點。最明顯的就是成本,當然對於科尼塞克這種極其高昂的售價可以均攤這部分的成本,對於民用車來説,多這麼一個技術,貴5萬,你要嗎?羊毛出在羊身上是一樣的道理。
此外,這台發動機其實是一台雙渦輪增壓的發動機,沒錯,3個氣缸,2個渦輪。每個氣缸有兩個排氣門,每個排氣門通往不同的渦輪增壓器,在低轉速時,通過只打開一個排氣門,就可以讓廢氣全部經過同一個渦輪,但隨着動力請求的上升,兩個排氣門全部打開,然後會把另外一個渦輪增壓器也啓動以達到峯值功率。而這個分水嶺大約在1700rpm,超過1700rpm後,就有足夠多的廢氣來驅動兩個渦輪,隨後就切換成雙渦輪增壓模式,從2000rpm到7000rpm產生600N·m的扭矩。
回到整車佈局上,Gemera有點類似Agera,也是無傳統變速箱設計,所有的動力傳遞都是通過一個單一的傳動比的齒輪傳動,發動機和電機將扭矩傳給前軸上傳動比為2.69的齒圈和齒輪;在後軸有兩台電機,每台電機都有自己的獨立變速箱,傳動比為3.325。如果把前面車輪的扭矩加起來,也就是(600+500)X2.69=2960N·m,後軸:1000X2X3.325=6650N·m,前後加起來是9610N·m。但科尼塞克説,實際的車輪扭矩峯值為11000N·m,這是通過液力變矩器得到的,科尼塞克説用這個液力變矩器可以擁有多達兩倍的扭矩,直到3000rpm,一旦達到更高速度,它就會鎖止來提高傳動效率。
也許你會發現,就是這些齒輪的齒比相當低,如果和傳統汽車相比,Gemera可能是後者是三分之一或者四分之一,這是為了能夠達到超高的輪上扭矩,又能達到很高的極速設計,這輛車的最高時速為400km/h,這也是這個齒比能達到的極限。
以上就是科尼塞克Gemera的技術要點,最明顯的特徵就是通過FreeValve技術實現了跟更優秀的空氣控制,加上不計開發成本的方式,使車輛達到相當出色的水平。教授之前就説過,一台發動機最優秀的並不是活塞和連桿之類的設計,更重要是的缸頭的技術,運用好空氣才是優秀的發動機。