作為一個在2000年以後開始關注F1賽事的車迷而言,鍾情於法拉利似乎是一件理所應當的事情。而如果要在那個“紅色”統治F1的時代,為它找一個競爭對手。年少無知的我,無論如何也不會聯想到當時的“爆缸小王子” 邁凱倫車隊。然後自然被邁凱倫的強勢迴歸打臉,就在上週的比賽日之後,這兩位“一生瑜亮”在F1積分榜上也是緊咬在一起。
不過相對兩支車隊在歷史上的輝煌,現在二位激烈爭奪的也只是“地球組冠軍”的位置。自打F1進入V6+混合動力時代之後,兩家超跑廠隊就充當了“梅奔”和“大紅牛”的背景板。但這絲毫不影響它們將F1技術前瞻引導向“民用”領域。就在數天前,邁凱倫與法拉利前後腳將自己的首款V6+PHEV超跑(邁凱倫Artura、法拉利296 GTB)完成在中國市場的首發。我們也來從技術角度看一下,“揹著”電池劈彎的時代,是否已經來到了?
0-200km/h加速差1秒首先還是捋一下兩款車型的基本資料:
法拉利296 GTB V6發動機,最大功率488kW,最大扭矩740N·m。搭載一臺後置單電機,最大功率122kW,最大扭矩315N·m。整套動力系統綜合功率達到610kW,官方0-100km/h加速2.9s,0-200km/h加速7.3s,最高時速330km/h。
邁凱倫Artura V6發動機,最大功率430kW,最大扭矩585N·m。搭載一臺後置單電機,最大功率70kW,最大扭矩225N·m。整套動力系統綜合功率為500kW,官方0-100km/h加速3s,0-200km/h加速8.3s,最高時速330km/h。
在排量基本一致的情況下,法拉利296 GTB無論是燃油發動機還是電動機的輸出都要更為激進一些。在電能“插手”的情況下,雙方在100km/h內的加速不分伯仲。但是隨著速度向200km/h攀升,燃油機的表現差異自然就愈發明顯。當然,這些都只是停留在賬面的情況,接下來我們還是從技術角度分析兩款車在動力系統上的共同點與差異。
120°夾角——V6超跑的“最新解”?V型佈局,是發動機更加均衡地追求更大排量、動力、穩定性等表現的“必修課”。相對氣缸數量從8個減少到6個,法拉利與邁凱倫這次都不約而同選擇的120°夾角佈局,恐怕在技術上的意義更為重大。在此之前該佈局結構僅僅在賽車上少量使用,即使目前的F1法規中,V6渦輪增壓發動機的夾角也依舊是90°。邁凱倫與法拉利可以說是全球首次在量產車上採用120°夾角 V6發動機的品牌(較真的說,邁凱倫稍早一點點)。
120°夾角 V6發動機最大的優勢在於讓動力系統變得更為緊湊,提供超跑夢寐以求的更低重心,以及等時點火帶來的穩定性。在120°大夾角的設計下,完全可以將渦輪增壓器佈置在夾角內,以此縮短空氣到達燃燒室的距離。而理論上,在V6的情況下,120°夾角便是滿足等時點火的必要條件。6個氣缸的點火間隔相等,動力的輸出自然會更加均勻、平穩。
既然120°夾角這麼好,那為什麼現在才用在量產車上?原因也很簡單,過去想用的用不了,能用的沒必要。首先,120°的夾角就可以想象發動機寬度也會相當“可觀”,這對於大多數前置發動機結構的民用車來說,怎樣儘可能少犧牲空間,並塞得下它成為一個大問題。至於空間闊綽,寬度奢侈的超跑而言,涉足V6在過去簡直是一種“褻瀆”。而隨著氣缸增多,滿足等時點火的角度也在減小,對於大夾角的需求並不強烈。
邁凱倫“減肥”更徹底,法拉利“性格”更執拗除了結構上的緊湊,法拉利和邁凱倫還竭盡全力讓新發動機變得更加“輕巧”。比如法拉利取消了獨立的集氣箱和外部支架,這與傳統民用車領域高度整合化的缸蓋設計理念是一個道理。加上部分零件採用輕質熱塑性材料打造,對減輕重量都有著明顯的幫助。
不過在減重這塊,法拉利還是輸給了邁凱倫。邁凱倫V6發動機的鋁製缸體、缸蓋以及活塞等部件,採用F1賽車上移植而來的3D列印的型芯鑄造。據官方資料,邁凱倫這臺新發動機,要比自己的V8發動機減重了約50kg。而相對的,法拉利方面減重了大約30kg。
而在發動機的細節設計上,法拉利依舊堅持了寬口徑、短行程的理念(口徑88mm,行程82mm)。邁凱倫則是運用了超薄冷卻通道以及“方形”的燃燒室設計(口徑84mm,行程90mm)。因此法拉利新款發動機雖然氣缸數減少了,但依舊保持了超跑發動機高轉速的輸出特點。邁凱倫方面則會相對兼顧更大範圍的轉速錶現。
無緣“綠牌”的電動“抄襲”F1法拉利296 GTB與邁凱倫Artura在插電混結構方面甚至比發動機板塊更為接近。兩款車都是採用緊湊且扭矩密集的軸向磁通電機,使用低於7.5kWh的電池組供電。並且都採用一臺8速雙離合作為傳動系統,並透過第三個離合器將發動機與電動機和驅動部分分離。在純電動情況下,兩款車型的NEDC續航里程都不超過30km,所以“綠牌”就不用想了。
不僅是純電續航,作為PHEV車型,其插電補能效率與大家印象中的插電式混合動力車型也有不小差距。比如邁凱倫Artura僅支援在2.5小時內充電至電量80%的“快充”。相對來說,依靠發動機為電池組充電,才是它們的強項。據法拉利官方稱呼,其發動機和變速箱之間的動能馬達發電機單元為MGU-K,這已經相當有F1的味道了。而從KERS演化到包含MGU-K的ERS能量回收系統,最終反饋在民用車身上,也是F1技術“下放”的又一個經典案例。
總結:“超跑屬於大排量自吸”,當人們還在如此吶喊的時候,V6發動機和PHEV結構就這樣悄然降臨到法拉利和邁凱倫這樣的大腕身上。這不由得讓我想到另一句老話“F1指引民用車技術方向”。當“不計成本、只爭速度”的F1,都在1.6T V6 混合動力系統的規則下發展了近7年後。我們似乎沒有更多的理由,阻止超跑帶上電池去劈彎。