首款配备源自F1赛车混合动力系统的法拉利量产跑车
HY-KERS混合动力系统完美融合强悍性能与最优能效
作为跃马迄今为止最具开创性的跑车项目,法拉利LaFerrari不仅突破了公路跑车的技术界限,更将法拉利在GT跑车与F1赛车两大领域的卓越技术高度结合,展现了跃马品牌的非凡技术实力。
法拉利LaFerrari不仅展现了跃马旗下量产跑车的巅峰性能,更搭载了最先进的创新技术解决方案。未来,这些尖端技术将逐步运用到其它跃马跑车中。
法拉利LaFerrari是首款搭载混合动力技术的跃马跑车。该混合动力系统由一台排量为6262 cc、最大输出功率为800 cv的V12发动机与输出功率为120千瓦(163 cv)的电动机组成,赋予法拉利LaFerrari逾960 cv的综合输出功率。
得益于HY-KERS混合动力系统所带来的巨大技术突破,法拉利LaFerrari成为品牌史上性能最强劲、效能最出色的跃马跑车。HY-KERS混合动力系统充分汲取了法拉利在F1赛事中积累的丰富经验,它完美地结合了V12发动机与电动机的优势,是法拉利针对公路跑车应用场景对动能回收系统进行优化升级后的智慧结晶,实现极致性能与最优效能的高度融合。
电动机在低转速时便能释放出强大扭矩,为法拉利工程师们优化内燃发动机高转速性能提供了便利。因此,该动力系统可在整个转速范围内持续爆发澎湃动力,峰值扭矩更是超过900牛·米。这一先进解决方案在保持跑车原有尺寸和轴距的同时,还有效地降低了整车的重心。
这套高度复杂的电池组由8个模块构成,每个模块包含15个电池单元,总计120个电池单元。令人瞩目的是,其最大输出功率可媲美40块传统电池,而整体重量却轻至60公斤。高压电池实际上是由法拉利F1赛车部门自主组装的。电池支持两种充电方式:一种是在刹车时进行充电,即便是在制动防抱死系统(ABS)启动的紧急刹车情况下,例如在赛道驾驶时,也能有效充电;另一种则是在V12发动机产生的扭矩超出当前需求时,比如在转弯过程中,同样会为电池充电。在第二种情况下,这部分多余的扭矩并不会被传送到车轮上,而是被转化为电能并储存在电池中,以便后续使用。
混合动力单元作为HY-KERS系统的核心组件,通过两个逆变器和两个DC-DC转换器来精确调控V12发动机和电动机的动力输出,从而实现两者之间的无缝协同工作。同时,变频控制技术的应用也保证了迅速而精准的扭矩输出。这一技术使得法拉利的工程师们能够在最大程度上提升跑车性能并有效降低油耗。法拉利LaFerrari在不启用纯电模式的情况下,二氧化碳排放量低至330克/公里。值得注意的是,这款跑车的研发焦点并非纯电驱动。而其搭载的HY-KERS混合动力系统却有望在未来推广至其它法拉利车型并支持在纯电模式下进行短途行驶。在研发阶段的测试环节,纯电版法拉利LaFerrari在综合工况循环下的二氧化碳排放量为220克/公里。
V12发动机与电动机协同合作,能够产生逾900牛·米的峰值扭矩。在发动机低速运转时,电动机可提供瞬时扭矩;而在高转速情况下,V12发动机的功率和扭矩输出均实现了优化。事实上,V12发动机在转速达6750转/分时,可爆发高达700牛·米的峰值扭矩。
此外,整个进气系统的设计,从后轮拱罩上方的动态进气口到集气箱,都旨在实现进气效率的最大化。这款发动机还拥有高达13.5:1的压缩比,可最大限度地提高燃烧室的燃烧效率。
为了提高机械效率,法拉利针对多个部件进行了优化。其中,曲轴的升级尤为关键:它不仅重量更轻,还采用了更符合空气动力学设计的全新曲轴配重块,以便有效降低泵送损失。
该混合动力系统由一台排量为6262 cc、最大输出功率为800 cv的V12发动机与输出功率为120千瓦(163 cv)的电动机组成,赋予法拉利LaFerrari逾960 cv的综合输出功率。
当V12发动机的转速攀升至9250转/分时,便能爆发出惊人的800 cv输出功率,为驾驶者带来超凡的驾驶性能和极致的驾控乐趣。此外,法拉利V12发动机声浪,具有极高的辨识度,令人难以忘怀。
法拉利经过深入研究,显著提升了发动机的容积效率、机械效率和燃烧效率,进而实现了上述一系列引人注目的卓越成果。
前翼经过特别设计,旨在消除可能由突出的分流器造成的俯仰敏感度方面的负面影响,并通过这种方式增加下压力。同时,前行李箱罩上宽大的中央通风口则起到导出散热器中热空气的作用。
前扰流板巧妙地引导外部气流至出风口前部,提升出风口的效率的同时,在前行李箱罩前部形成受压区域,进而产生下压力。此外,中央襟翼可帮助出风口内的气流紧贴车身流动,有效减少尾流的形成。出风口的后半径亦经过精心设计,可有效降低空气阻力。
位于前轮拱罩后方的创新扇形设计,不仅优化了车轮周围空气的排出效率,还显著提升了前扩散器的工作效能,进一步增加了下压力。同时,前轮拱罩还将气流向下引导,再由侧翼沿着车门的凹槽输送至后部散热器。
在车尾部分,后轮拱罩上方设计了一对发动机进气口,以增强动态冲压效应,为跑车带来额外5 cv的动力提升。同时,一体式尾部设计和扰流板的巧妙结合,则旨在最大程度地增加下压力。
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跃马工程师们期望赋予法拉利LaFerrari接近3的空气动力学系数,这代表着法拉利公路跑车的最高水平。为了实现这一目标,他们采用了先进的计算流体动力学(CFD)分析技术来不断优化技术解决方案,并在F1风洞中对这些方案进行细致地调整。
法拉利LaFerrari采用了前所未有的创新架构,即便以法拉利自身的严苛标准来衡量,也堪称无与伦比。得益于这一创新架构,这款超级跑车不仅提升了空气动力学效率,还优化了重量分布,降低了整车重心。更重要的是,它成功实现了新型混合动力系统的无缝集成。值得一提的是,所有这些技术和设计上的创新,均在不影响座舱空间、舒适性和便利性的基础上得以实现的。位于车身底部的主动式空气动力学套件在提升跑车性能方面发挥着至关重要的作用。当主动式后扰流板展开时,车身底部的多种空气动力学元件会相应地进行调整,以优化跑车在不同行驶状态下的表现。
当后扩散器上的襟翼升起时,能够增加气流的扩展范围,进而提升空气的抽吸能力。
而当前扩散器上的襟翼升起时,同样能够增加气流的扩展范围,并在车身前部产生下压力,从而与车尾的下压力达到平衡。前车身底部的导向叶片可在高速行驶时将前散热器中多余的空气有效导出,从而减少空气阻力,并最大限度地提升效率。
与上一款特别版限量车型相比,法拉利LaFerrari采用了偏窄且低矮的车身设计,以实现最佳空气动力学效率。通过重新布局设计,并将所有关键部件和人机界面进行整合,法拉利成功地将这款超级跑车的重心降低了35毫米,带来卓越的操控表现和响应速度。
法拉利LaFerrari采用了前所未有的创新架构,即便以法拉利自身的严苛标准来衡量,也堪称无与伦比。得益于这一创新架构,这款超级跑车不仅提升了空气动力学效率,还优化了重量分布,降低了整车重心。更重要的是,它成功实现了新型混合动力系统的无缝集成。值得一提的是,所有这些技术和设计上的创新,均在不影响座舱空间、舒适性和便利性的基础上得以实现的。
法拉利的专有算法精准控制整车的各个系统,确保这款超级跑车在性能、空气动力学效率及操控表现方面达到巅峰水平,绝不在任何方面做出丝毫妥协。
法拉利LaFerrari在设计和车身架构上实现了全面的创新,展现出卓尔不凡的极致性能,成为法拉利有史以来速度最快的公路跑车。法拉利LaFerrari在菲奥拉诺赛道(Fiorano circuit)上刷新了法拉利Enzo车型的最快圈速纪录,将用时缩短了5秒以上。如此巨大的性能飞跃,得益于混合动力技术的应用,以及在牵引力和阻尼控制系统、制动系统和轮胎等多个方面的革新升级。借助统筹兼顾的整车开发策略,特别是针对轮胎规格和悬挂设置的优化,大约逾900牛·米的强大扭矩得以高效地传递至车轮。这一丰沛的扭矩由V12发动机和电动机协同产生,其中电动机可随时提供瞬时响应。
当法拉利LaFerrari转弯时,HY-KERS混合动力系统中的V12发动机会始终保持高速运转状态,以便更迅速地响应油门踏板指令;在加速出弯的瞬间,牵引力控制系统会不断管理并精准分配扭矩至驱动轮,这一过程的实现得益于电子差速器和稳定控制系统的协作。电子差速器可以确保牵引力的最大化,而稳定控制系统则可实时监控整车的行驶状态。当发动机产生的扭矩超过实际需求时,HY-KERS混合动力系统会将多余的扭矩转化为电能,为电池进行充电,并在需要时为车轮提供额外扭矩,从而确保法拉利LaFerrari拥有稳定而迅猛的性能表现。
制动系统配备了为提升冷却性能而特别设计的新型轻量化卡钳以及新型制动盘。
为了确保法拉利LaFerrari能够实现预期的性能目标,这款超级跑车的研发团队不仅在材质选择、设计构思和工程环节充分汲取了法拉利F1车队的丰富经验,还特地邀请了知名F1赛车设计师Rory Byrne提供指导。Byrne是一位拥有卓越专业造诣的设计师,他曾亲自操刀设计了至少11台夺得世界冠军的法拉利F1赛车。
法拉利LaFerrari的底盘由汇聚GT跑车和F1赛车工程师的团队倾力打造而成。尽管混合动力系统的引入为底盘研发带来了一些挑战,但团队迎难而上,成功确保了底盘出众的刚性和轻量化特质。
在工程设计阶段,研发团队为了实现减重目标,将诸多功能巧妙整合至底盘设计中。一个典型的例子便是座椅结构被设计为底盘的一部分。这种做法不仅有助于减轻重量,还确保了车身架构的紧凑性,并降低整车重心。
这些极致的解决方案确保了法拉利LaFerrari的底盘性能相较于法拉利Enzo车型实现了显著提升,抗扭刚度与横梁刚度分别提高了27%和22%,同时实现了高达20%的减重。法拉利LaFerrari的底盘与F1单座赛车一样,均采用法拉利车队的材质和制造工艺,完全在马拉内罗工厂精心打造而成。
一如F1赛车,法拉利LaFerrari选用了源自航空领域的预浸料复合材料,这种材料由四种不同类型的碳纤维制成。车身架构的每个部分都经过精心设计和制造,以确保满足其必须达到的功能要求。
织物和单向带均经过手工精心铺叠,以确保每种材料都被放置在理想的位置。
T1000单向带和织物被应用于保护座舱的关键区域,例如车门及门槛。这种材质具备优异的高能量吸收特性,并通过了最严苛的侧面碰撞法规标准。车身结构件采用M46J单向带和织物制成,这种材质不仅极其坚固,而且重量很轻。而车身底部则由碳纤维和另一种专业复合材料Kevlar®共同打造。Kevlar®材质的加入,旨在防止路面碎石等杂物对碳纤维结构造成损害。
法拉利LaFerrari的整体轮廓与比例设计,深受车身架构和混合动力传动装置布局的双重影响,呈现浑然天成、自然流畅的视觉效果。
在设计上,法拉利LaFerrari惹人注目且富有创意,其流畅优雅的造型轮廓仍承袭了采用纵向中后置V12发动机布局的经典法拉利跑车的风格。座舱和发动机舱均被巧妙置于轴距之内,从而实现了无与伦比的平衡感。
令人赞叹的是,尽管法拉利LaFerrari引入了KERS混合动力系统及其电池和诸多电子元件,但其车身尺寸却并未超过法拉利Enzo车型。实际上,将两种动力系统进行封装所面临的工程挑战,反而促使这款超级跑车的前后悬之间实现了更出色的平衡。
这款超级跑车的车身型面流畅自然,如行云流水一般,有助于减小风阻、增加下压力,从而优化空气动力学表现。这种设计还能高效地将气流导向需要冷却的部件。此外,车身前部的较低位置还配备了前翼,仿佛悬浮在鼻锥下方的单一中央支架上。这一设计明显受到了F1赛车的启发。
车身尾部尽显极致动感,线条设计充满力量感。在醒目的车轮拱罩上方,不同型面交错设计,形成了一对深凹槽。这两个凹槽能够高效地将热空气从发动机舱导出,进而提升车尾的下压力水平。而在发动机舱的末端,一个贯穿式翼板巧妙隐藏了开创性的主动式空气动力学装置。