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FIA 世界耐力錦標賽 WEC,LMP1 通向衛冕之路:全新保時捷 919 Hybrid
全新 919 Hybrid 全球首發:就在 FIA 世界耐力錦標賽 (WEC) 於法國保羅里卡 (Paul Ricard, France) 正式揭幕前兩天,保時捷發佈了它在本賽季的賽車。強大的開發成果賦予全新 919 Hybrid 更多技術特色:傳動系統效率更高,空氣動力學套件可更具體適應各種賽道,個別零組件的重量也減輕更多。LMP1 副總裁 Fritz Enzinger 表示:「超過 900 匹馬力的超強悍利曼原型車已踏上通往衛冕之路。」

保時捷 919 Hybrid 第三代就連外觀上也做了一番創新:在 2014 年初次登場時,919 採用白色車身,並打出「保時捷智慧型性能」的主張。這句口號的首字母也以白、紅、黑三種車身底色出現在 2015 年賽車上。在 2016 年,這 3 種顏色將合為一體,塑造出一個全新的設計。

賽車編號也是新的:在 2015 年的利曼 24 小時耐力賽中,919 Hybrid 締造一連摘下冠、亞軍的傲人成績。保時捷贏得世界冠軍製造商的頭銜。Timo Bernhard (德國籍) 、Brendon Hartley (紐西蘭籍) 和 Mark Webber (澳洲籍) 成為世界冠軍車手,在本賽季將駕駛 1 號賽車出征。Romain Dumas (法國籍) 、Neel Jani (瑞士籍) 和 Marc Lieb (德國籍) 將駕駛 2 號姊妹車。

全新 919 Hybrid 的最重要特點概述:保時捷首次充分利用 WEC 的比賽規則,配置 3 種不同的空氣動力學套件,使這部賽車能夠完美征服各賽道。這 3 種空力套件的規格達到最大容許值。四缸渦輪增壓引擎的重量及其油耗可進一步降低。混合動力系統的兩個動能回收系統在效率上也獲得改善。2016 年賽車上的電力驅動元件也具備更強大的動力及效率,這包括前輪軸上的最佳化電動模組、電力電子系統以及保時捷自家研發的電池組搭載的新一代鋰離子電池。全新的前軸使配置上可做更多選擇,同時與米其林合作研發的強力型輪胎使全新 919 Hybrid 在整體配置上更為精進。

2016 年保時捷 919 Hybrid 詳細介紹:

2016 年保時捷 919 賽車的底盤基礎結構維持不變,也同樣採用由一具 2 升 V4 渦輪增壓汽油引擎和兩個動能回收系統 (前輪軸的煞車動能和廢氣能量) 組成的混合動力驅動概念。從 2014 年賽季一開始,保時捷便大膽地秉持這個概念出發,但第一部車尤其在重量方面便已展現非凡的潛力,因此保時捷在 2015 年再打造另一部新車。2016 年需要做的改變不多,目前保時捷正在享受這個趨於穩定的概念所帶來的效益。

WEC 規則支持混合動力系統:

LMP1 級距的比賽規則要求車商使用混合動力系統,並在性能與能源效率之間建立直接連結。這意味著車輛可以充分利用來自回收系統的大量動能,但每圈可用的燃油量必須按比例減少。比賽時每一圈的油耗都會被計算。

WEC 的規則讓工程師在混合動力概念上有極大的發揮空間,他們可以選擇柴油引擎或汽油引擎、自然進氣或渦輪增壓引擎、不同的排氣量以及一個或兩個動能回收系統。這項規則所著重的創新技術與未來的量產跑車有著高度關連,這是保時捷決定重返這項世界頂尖賽車運動的主要原因。

搭載燃油直噴技術的 V4 渦輪增壓引擎:

驅動後軸的 2 升 V4 渦輪增壓汽油引擎的燃燒效率油氣混合過程,在威赫莎的保時捷量產車開發部門工程師們不懈努力之下已獲得進一步提升。採用 90 度夾角的 V 型引擎也減輕了更多的重量。在上一個賽季中,燃油引擎的動力輸出遠遠超過 500 匹馬力。但是,2016 年的規則設定一個更低的單圈油耗限額,並降低原型車的最大燃油輸送量。如此可限制 LMP1 賽車的速度越來越快,同時又能激發工程師設法從更少的油耗產生更大的動力。對 919 來說,這代表燃油和動力均會減少大約 8%。換句話說:利曼賽每一圈從燃油獲得的能量都會降低 10 兆焦耳,在一圈 13.629 公里的利曼跑道上,這意味著 4 秒的損失。由於新規則的限制,燃油引擎的馬力已下降至 500 匹馬力以下。

兩個動能回收系統:

煞車時,前軸產生的動能會被轉換成電能。第二個回收系統安裝於排氣管內,利用廢氣流驅動與渦輪增壓器並列的第二具渦輪機。此系統可利用原本排出到環境中的排氣壓過剩能量。這裡所運用的 VTG 技術即根據驅動渦輪機的排氣壓大小,變化調整渦輪葉片的幾何結構,即使在低引擎轉速和低壓力下也能運作。額外的渦輪機連接至一部發電機,其產生的電量和前軸上 KERS 產生的電量會暫時儲存於鋰離子電池中。當駕駛全速衝刺時,超過 400 匹馬力的額外動力輸出將產生強勁的貼背感。這股動力會透過電動模組傳遞至前軸,並使 919 暫時變成一部系統動力達 900 匹馬力的四輪驅動跑車。競賽團隊會針對每一個賽道,研究何時回收及使用動能以及回收的程度等策略。

儲存動能的鋰離子電池:

WEC 的規則在動能儲存媒介的選擇方面給予工程師很大的空間:開始時,競爭對手使用的是飛輪及超電容器 (電子化學超級電容器) 。到了 2016 年,他們全都仿傚保時捷使用鋰離子電池。919 Hybrid 的另一項重要決策在於其 800 伏特的高壓電技術,量產車開發人員已將該技術運用於 Mission E 概念車上。

WEC 的能量等級:

根據賽事規則,可配置能源從 2 兆焦耳到8 兆焦耳 (MJ) 區分為 4 個等級。這是以一圈 13.629 公里的利曼賽道為計算標準,再針對其他 8 個賽道調整。高效率的燃油引擎、回收系統及動能儲存系統,使保時捷在 2015 年成為第一家、也是唯一一家選擇 8 MJ 級距的製造商。在這個最高回收等級中,會使用一個 FIA 流量計將每圈燃油量限制在 4.31 升。工程師也必須考慮到一個事實,那就是越強大的動能回收功能和儲存系統,其體積越大、也越重。

利曼*單圈 (13.629 公里) 能量/油耗公式:

2 兆焦耳回收能量 = 4.70 升汽油 = 3.70 升柴油

4 兆焦耳回收能量 = 4.54 升汽油 = 3.58 升柴油

6 兆焦耳回收能量 = 4.38 升汽油 = 3.47 升柴油

8 兆焦耳回收能量 = 4.31 升汽油 = 3.33 升柴油

* 自 01.01.2016 起有效,包括 2016 年利曼賽

具有高安全限度、通過考驗的底盤:

和一級方程式賽車一樣,保時捷 919 Hybrid 的車身採用一體成形的碳纖維三明治結構。單體車身、燃油引擎及傳動系統接合為一體,可確保最佳的剛性。儘管 V4 引擎可滿足底盤中的承重功能,鋁合金材質的液壓式操作、序列式 7 速賽車變速箱仍固定於一個碳纖維結構中。2016 版的變速箱和變速箱固定元件沿用相同的結構,研發重點在於減輕變速箱的重量。

全新的前輪軸、大幅改進的輪胎:

為提供更佳的駕駛動態、平衡、循跡性、抓地力和配置選擇,保時捷 919 Hybrid 在 2016 年將採用一副全新的前輪軸及經過最佳調教的後輪軸。經過 2 月的密集測試之後,預計米其林輪胎的性能也會提升。 適合任何賽道的高效率空氣動力學套件: 保時捷在 2016 年首度採用一種三管齊下的方法改進空氣動力學套件。在這之前,保時捷在世界錦標賽的賽季開幕賽中採取一種折衷作法,讓 919 以低於適合銀石賽道的下壓力出賽。這項妥協是為了賽季的重頭戲 – 利曼賽。這條法國賽道的長直線跑道需要很低的阻力,因此必須將下壓力減低至絕對必要的水平。在 2016 年,919 會在賽季開始時先以一個高下壓力的套件出賽。然後在利曼賽中採用下壓力極低的設定,接著再換成高下壓力套件迎戰接下來的 6 場 WEC 賽事。比賽規則禁止每年使用超過 3 種空氣動力學套件設定。

效率的改進以及在不同駕駛狀況中的更穩定操控,也為空氣動力學的改善提供助力。包括側風、過彎時的重心變化以及偏轉角和側傾角等因素的影響都已進一步降低。

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