AutoR智驾 2018-06-25 18:28
用一场近乎接近“云端”的赛事证明,大众纯电动汽车也可以如此优秀
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派克峰国际挑战赛中,每位车手只有一次机会,从海拔2862米处出发,历经156个弯道驾车勇攀1440米,全程赛道为100%沥青路面,派克峰终点海拔高达4302米,即便是在炎热的6月底其平均气温也能低至零下,这对大众汽车品牌第一款纯电动赛车I.D. R Pikes Peak的车身设计与电池动力系统提出的

从赛道起点海拔近2900米至终点海拔高达4300米,大众汽车首款纯电动赛车I.D. R Pikes Peak在第96届美国派克峰国际挑战赛中创造历史。


这是一场被人们俗称为“云端竞赛”的赛事。


今天(6月25日),在美国沃尔夫斯堡车手Romain Dumas驾驶系统功率高达500 千瓦(680马力)大众汽车品牌的纯电动赛车I.D. R Pikes Peak在派克峰国际挑战赛中击败了包括采用传统发动机在内的众多竞争对手,以7分57.148秒的成绩刷新赛事记录。


该成绩不仅以将近1分钟的优势打破电动车类别比赛纪录,还领先由拉力赛冠军Sébastien Loeb于2013年创下的赛事最快纪录16秒之多。


车手Romain Dumas说,“这实在是太棒了!这个结果甚至已经超出了我们的期待。在这周的测试过程中,我们知道我们有可能会打破这一类别比赛纪录。但如果想达到这个目标,一切都必须是完美进行的,从技术到驾驶,并且天气也必须很好。这一切都如此完美简直让人难以置信,而这个新纪录更是锦上添花。我至今难以想象大众汽车品牌以及我的名字会在这个不可思议的时间留下印记。I.D. R Pikes Peak在比赛中的加速性能使它成为我驾驶过的最令人印象深刻的赛车。电力驱动系统就意味着很多方面都与之前不同,这也使我在这个项目中学习到了很多。我十分荣幸能成为其中的一员。”


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车手Romain Dumas是一位39岁的法国阿勒斯人,除了三次斩获"云端竞赛"冠军之外,他还曾两次赢得富有传奇色彩的勒芒24小时耐力赛的胜利。


派克峰国际挑战赛中,每位车手只有一次机会,从海拔2862米处出发,历经156个弯道驾车勇攀1440米,全程赛道为100%沥青路面,派克峰终点海拔高达4302米,即便是在炎热的6月底其平均气温也能低至零下。


这对大众I.D. R Pikes Peak纯电动赛车是一项挑战。


大众汽车赛车运动车队技术总监、I.D. R Pikes Peak研发负责人François-Xavier Demaison解释称,“I.D. R Pikes Peak能够取得如此成绩,是因为凭借该车的空气动力学方面的优势。”


派克峰国际挑战赛赛道与平地赛道所具有的条件差别很大,使得该路段对车辆的空气动力学设计要求极高。


理论上,在长达19.99公里、向位于美国科罗拉多斯普林斯的派克峰顶蜿蜒的赛道上,赛车的最高时速可达到近240公里/小时。


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但这对于I.D. R Pikes Peak在赛道上的表现速度,工程师要求远高于此的速度。


对此,大众工程师在设计I.D. R Pikes Peak时,对车辆的底盘和尾翼留有更多的回旋余地。


François-Xavier Demaison在总结团队所面临的任务时说道:“我们将精力主要集中在如何实现最快的弯道速度。整个底盘的设计围绕在如何产生尽可能大的下压力,同时避免产生太大的空气动力阻力。”


基于这样的研发策略,I.D. R Pikes Peak硕大的尾翼极具视觉震撼力。


拥有多年F1经验的I.D. R Pikes Peak项目技术顾问Willy Rampf解释称:“派克峰的高海拔导致空气要比海平面平均稀薄35%。因此,与海平面赛道相比,我们会损失35%的下压力。巨大的尾翼让我们能够部分补偿这些损失的下压力。充满想象力的空气动力学研发,意味着我们在爬山期间仍能获得高于车身质量的下压力。”


在比赛前几日,大众汽车赛车运动车队使用了与实车比例为1:2的模型在风洞中测试派克峰赛车的不同参数。


根据风洞试验结果优化的最终设计,最终在德国魏斯阿赫的保时捷研发中心被应用到全尺寸底盘上。


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François-Xavier Demaison先生表示:“能够利用大众汽车集团的内部资源是非常有益的。”


而在赛车轻量化研发方面,I.D. R Pikes Peak整个车身选择了碳纤维与凯夫拉组成的复合材料。


I.D. R Pikes Peak的新部件通常由3D打印机快速生成,在满足力学性能需求的同时,避免了零部件体积过大或超重的困扰。


大众汽车赛车运动车队计算流体动力学(CFD)工程师、负责I.D. R Pikes Peak空气动力学研究的HervéDechipre说,“我们通过3D打印技术生成了约2000个零部件,这帮助我们节省了大量时间。”


不难看出,得益于计算机仿真系统提供的模拟试验数据,在研发过程中大幅减少了工程测试用车的制造数量,从而有效地缩短了研发周期。


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I.D. R Pikes Peak赛车的名字有两大象征:"R"代表着高性能车型,而"I.D."则是大众汽车品牌先进电动技术的象征。


此前,高尔夫曾代表大众汽车品牌征战了1985年、1986年和1987年的派克峰国际挑战赛,当时工程师选择了配备两个动力单元的解决方案。


因此,I.D. R Pikes Peak也搭载两个电动发动机,提供高达500千瓦(680马力)的电池容量。


而为追求I.D. R Pikes Peak赛车的动力表现和续航能力,大众还在电池容量和重量之间找到理想的平衡点。


与配备电力驱动装置的量产车型一样,I.D. R Pikes Peak采用了锂离子电池作为能量储存系统。


蓄电池单元的需求很大,在产生高电压时,它们的功率密度是关键系统因素。


但与生产量产车型不同的是,赛车工程师的目标不是追求续航里程的最大值,而是保证攀登派克峰顶峰的最高输出功率。


攀登高峰的过程中,大约有20%所需的电能是在20公里的行驶过程中产生的。


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关键在于能量回,即在制动时,电动发动机(在这种情况下作为发电机运行)将部分制动能量转换成电力并将其输入到电池中。


与其他电动车一样,如何优化电池的位置对于I.D. R Pikes Peak来说也是一个重大挑战。


受益于极其紧凑的电池模组设计,I.D. R Pikes Peak的工程师能够将电池组按照需要布置于车手身旁和身后。


这样的布置方式不仅确保了车辆完美的重量分配,还实现了非常低的车身重心。这在由连环发夹弯组成的派克峰赛道上尤其重要,在这样的赛道上,重量分配不均衡或重心过高的赛车都将处于劣势。


对于新鲜空气的需求远低于内燃机的电动引擎而言,I.D. R Pikes Peak在比赛中得到有效冷却的办法是,在设计中能够减小底盘中必要进气口的尺寸,从而减少从空气动力学角度带来的负面影响。


而与之形成对比的是,高海拔的稀薄空气会对冷却效率产生负面影响。


对此,大众汽车品牌的技术伙伴ANSYS公司提供的仿真软件计算出了理想的方案。


大众汽车品牌I.D.R Pikes Peak是I.D.家族的运动先驱.jpg


François-Xavier Demaison表示,“我们无法单独使用风洞的数据解决这个问题,例如,我们无法重现稀薄空气的环境条件。仿真模拟对于确定冷却系统所需的尺寸非常有帮助。”


I.D. R Pikes Peak是大众汽车品牌第一款纯电动赛车,同时标志着大众汽车品牌将展开的电动车攻势。


不久前,大众集团发布开发纯电动汽车计划,至2020年,大众汽车品牌将在中国推出10款现有车型的电动版本,从2020年起,大众汽车品牌还将推出全新纯电动I.D.家族车型。


冯思翰评论称,“在研发这款振奋人心的纯电动赛车的过程中,大众汽车品牌满怀激情、锐意进取,我们还将在随后的一系列活动中延续这一精神。今年内,我们将展示大众汽车未来的新能源车型阵容。至2020年,我们将在中国推出共计10款基于现款畅销车型的电动版本。”


Frank Welsch表示,"大众汽车品牌希望凭借I.D.家族在电动出行方面保持领先地位。因此,大众汽车品牌携I.D. R Pikes Peak征战派克峰国际挑战赛,不仅为我们未来的赛车运动设定了方向,还具有极大的象征意义。消费者一直受益于从赛车运动中总结出的新发现。我们也希望利用这些发现,并将其作为研发未来I.D.车型的宝贵推动力。派克峰国际挑战赛对于电动车的总体发展,无疑是一场真正的严峻考验。"


可见,这一全新的赛车运动项目再次表明,凭借其重大电动车战略和I.D.家族车型的研发,大众汽车品牌把握住了正确的发展方向。


同时,I.D. R Pikes Peak征战全球最具标志性的爬山赛,为大众汽车品牌提供了一个绝佳的机会。






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