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又破紀錄的大眾I.D. R背后,到底有什么獨家秘方?

2019-06-08 07:49

來自 :車云

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依然是法國車手 Romain Dumas,駕駛大眾 I.D. R 在當地時間6月3日的德國紐伯格林北環創下了最速電動車的記錄,在超過20km長的賽道上用了 6:05.33的時間,平均時速 206.96 km。這相比2017年蔚來EP9創下的記錄足足快了 40.5 s。這臺去年派克峰爬山賽上一舉成名的純電動跑車,又一次在自己的頭銜上加了一項記錄,已經快成為電動“記錄收割機”了。

■ 派克峰、古德伍德,這次是紐北

大眾給 I.D. R 的名字的全稱其實是 I.D. R Pikes Peak,所以也可以看出它在最初就是為了派克峰爬山賽而設計開發的。它的打造共耗時9個多月,并獲得了來自保時捷的不少幫助,我們可以看出它身上有不少勒芒原型車的影子。

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大眾為它配備了四驅系統,搭載分別位于前軸和后軸的兩臺電動機,總功率達到了 500 kW,峰值扭矩為 650 N·m。電動機由英國 Integral Powertrain 提供,重 25kg 的前軸電動機最大功率 270 kW,后軸 30 kg的電動機可以輸出 280 kW,不過在車上使用了相同的調教,整個動力總成可以達到98%。

而只用了兩臺電機而不是更夸張的四臺是因為重量的原因,四臺電動機推重比反而會更低,所以對重量的要求使得這臺I.D. R在加上駕駛員的情況下也只有不到 1100kg,零百加速可以達到 2.25 s。相比之下,F1的零百成績為 2.6 s,FE為2.9s。

在總重 1100kg 的車身中,電池是最重的一部分,因此電池組也被放置在整輛車的重心處,形成完美的前后配重比例。由于這是一輛身形接近于超跑或者說勒芒原型車一般的賽車,所以它并沒有像普通電動車那樣充裕的座椅下方或后備箱空間,其中一部分電池組放在駕駛員的旁邊,另一部分放在駕駛員后面。

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在去年的派克峰爬山賽上,Romain Dumas 駕駛大眾首款純電動賽車 I.D. R Pikes Peak 在10:10順利發車,并以7:57.148 s 的用時完成比賽,終于打破了賽道記錄,并且比2016年 Rhys Millen 駕駛 Drive eO PP100 創下的8:57.118快了幾乎一分鐘。緊接著一個月之后,Romain Dumas 又駕駛著這輛I.D. R在英國古德伍德速度節的爬山賽中創下43.86 s的最速電動車記錄。

所以,紐北最速電動車是它的最新頭銜,不過距離全車型記錄還有一定的距離,目前最快的依然是Timo Bernhard駕駛保時捷 919 Hybrid EVO 的 5:19.546。大眾在測試的時候預計,I.D. R最快可以做到5:30 s 左右,但顯然最終實際還是有些難度。

■ “綠色地獄”相比派克峰挑戰更大

I.D. R的性能大家都有目共睹,但為什么一定要來到紐北跑一趟呢?這個被稱為“綠色地獄”的紐伯格林是各大車企,尤其是性能車和超跑們常年的試煉場。換句話說,只有經過了紐北的考驗,有了自己的圈速成績,這車輛在性能上才有底氣。所以,對于大眾證明純電動身份的I.D. R來說自然也很有價值,大眾CEO Herbert Diess也終于可以自豪地說,I.D. R也是“紐伯格林認證的”。

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因為I.D. R是為了派克峰而設計,紐北的環境自然與派克峰不盡相同。比如這條 20 km 的賽道海拔遠沒有派克峰那么高,空氣密度也大許多,這對空氣動力學的要求就不一樣。而且賽道擁有一條超過 2 km長的大直道,因此對于最高速度的要求更高。極速本身就不是電動車的強項,高速中的能耗和效率都會相應大打折扣。

針對紐北賽道的特點,要想提高極速,大眾沒有選擇全車型記錄保持者保時捷919直接增大動力的方法,因為整個調整后的BMS會將能量優先用于性能,更大的動力意味著更大的電池組,也就是更多的重量,效果還會適得其反。為了減少電池重量,當創紀錄的一圈結束后,車內的電量只能行駛幾百米了。所以更有效的辦法就是重新改進整個空氣動力學套件。

■ 空氣動力重新設計

在爬山賽中,由于空氣稀薄,所以空氣動力學都要為了獲得更大下壓力來設計。而在普通賽中,雖然過彎會非常靈活,但過大的下壓力設置會讓賽車承受過大的阻力而無法擁有太高的極速。大眾為 I.D. R 設計了一套類似F1中更利于超車的 DRS(Drag Reduction System)可調尾翼。

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這可以讓 Dumas 通過方向盤上的一個按鈕來調整尾翼的角度,將尾翼角度放平可以最多減少 20% 的下壓力,也就是直道上的阻力,從而提高動力輸出、節省能量。這讓 I.D. R 就可以在高速直道中擁有更高的速度,而且可以在彎角中有足夠的下壓力,這是與派克峰版本很大的不同。

整個前翼進行了重新設計,減小了產生的下壓力,而尾翼尺寸更小,而且位置更低、更接近于尾部的擴散器。由于 I.D. R很大一部分的下壓力都來自于底盤的地面效應,由通過底盤和地面之間的氣流產生,氣流之后通過后輪位置前面一點開始的巨大車尾擴散器導出車底。車尾的尾翼和擴散器配合車頭的前翼,共同優化車身氣流并維持車身空氣動力學的平衡。另外,大眾還改進了傳動系統,并將輪胎從米其林換成了普利司通。

所以,經過重新車身的重新調整,I.D. R的極速也由原來的 238 km/h 提高到了 268 km/h。

■ BMS和電池的優化

在紐北的一圈中,整個動能回收系統將會提供所需能量中的20%,剩下的90%來自于電池組。就像前幾次爬山賽一樣,為了最大程度減重,車輛只會搭載必要夠用的電池組。所以最大化利用彎角剎車回收的動能會是決定成敗的關鍵因素。好在Romain Dumas也是四次紐伯格林24小時耐力賽的冠軍,對于這條賽道也是再熟悉不過了。

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電動車在某種程度上,對于溫度的要求更嚴格,主要因為電池組一旦過熱便會影響性能。兩套電動機帶動的快充設備使用甘油作為燃料以達到零排放,并擁有 90 kW左右的功率,低效的轉化率也是為了確保電池不過熱,但充電時間也依然保持在20min的速度。

而且,大眾還為電池增加了一個外部空氣調節系統,來給正在充電的電池組降溫,目的是讓所有的電池單元維持30 ℃,這樣通過首圈的預熱以及之后的冷卻過程,電池在使用時可以達到最佳工作溫度。

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大眾這次共帶了兩臺 I.D. R 來到紐北,Romain Dumas其實只跑了四圈,而且第一圈作為熱身和測圈,圈速就已經達到了 6:25 的水平,之后二號車出動為1號車測試備用設定時,圈速就已經達到了 6:09 。最終的飛馳圈在下午3點開始,這是大眾通過之前的模擬認為的最佳測試條件,并最終達成了 6:05.33 的成績。

■ 總結

大眾I.D.家族的量產版家用純電動車最早在明年就可以與我們見面了,但這輛I.D. R并不是其中一輛。但通過打造和改進這輛I.D. R可以給大眾發展將來的電動車技術帶來許多幫助和經驗,大眾確定這不會是一輛量產車,但會扮演加速大眾電動化技術推廣的角色。

保時捷919的記錄比較難破,蔚來EP9的記錄沒保有太長時間,I.D. R的頭銜會保留多久呢?我們想到了紐北版的特斯拉Roadster。

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