展览会之画

深入细节的创新和所有元素的精准组合让保时捷 919 Hybrid 一跃成为技术发展的先锋。每一个组件都是耀眼明星，但从不独占风头。今天《Christophorus》首次将每一个细节摊开在聚光灯下。

著名画家莫杰斯特·穆索尔斯基（Modest Mussorgski）的“展览会之画”内涵幻化多变，激励许多作曲家不断地尝试重新诠释。其钢琴组曲所筑起的架构，有如既定的规律：作曲家们必须遵守许多参数，听众才得以辨别出旋律。然而，要谱出属于自己的作品，每个细节都必须以最精湛的技术演出。在 FIA 世界耐力锦标赛的厂队赛车保时捷 919 Hybrid 的身上，我们看到了异曲同工之妙：赛程规定范围内的自由发挥。要在舞台上和赛道上获得成功，每一种乐器，每一个组件都必须是大师杰作，再加上完美调校，才能在演出中有丝丝入扣的表现。

创新勒芒原型车就是这样一部极为复杂的高科技复合成品，它的核心是 一组独一无二的传动系统。驾驶员后方的 两升四缸后桥驱动发动机，是减排设计的榜样和合理排放的最佳模范。赛程规定限制了每一圈的油耗量，同时也推动采用智能能量回收系统，因此除了内燃机之外，另外采用一具电机来驱动前桥。在内燃机与电机的协作之下，能够输出将近 1,000 马力的系统功率。

电机的电力来源是一组锂离子蓄电池，可暂存两套回收系统的电流：当 919 制动时，会将前轮制动的动能转换成电流；在加速时，则会从废气气流获得电能。无论是火花塞、废气涡轮机、单体电池或是指挥以上所有过程的控制单元，每一个组件都必须是优化设计，并且能够在最严苛的条件下完美运作。所有元素都值得受到独奏者般的赞礼，但是，只有彼此协作无间，才能获得最终的成功。

同样的道理也适用于空气动力学：工程师的发挥空间亦有明文规定。他们不仅必须精密计算从车头前唇到车尾扩散器的气流途径，通风口或车外后视镜也同样不容忽视。若是车辆在几个小时后因为制动失灵而被淘汰，那么再卓越的直线最高车速也无用武之地。这辆原型车的一切都游走在绝对极限范围边缘。工程师日日夜夜不断地探索技术的可能极限，为的是让每一个零件臻至完美，进而实现无懈可击的协作。260 名人员在魏斯阿赫齐心为保时捷 LMP1 团队努力，每一位都是各个领域的专家，成就保时捷最新赛事的耀眼成绩。更重要的是：在保时捷，他们所研发能承受严苛测试的技术，在未来也将应用在公路跑车上。

不停转动的高科技电脑，原型车的指挥中心：通过 24 个按钮和 6 个拨片来指挥 919。

LMP1 驾驶员手里握着的是 一台电脑：利用正面的 24 个按钮和开关，以及背面的 6 个拨片（档位啮合和换挡）来操控这辆复杂的赛车。通过显示屏上的数值可得知驾驶状态。最常用到的是用来释放电动助力的按钮，以及车速较快的原型车在超车时用来警示 GT 车型的闪光大灯。若要进行较复杂的设置时，则必须同时按下多个开关或调节钮，例如在选择发动机和混合动力管理或加速防滑控制时。其他的键盘元素还包括：制动力平衡、无线对讲机、确认钮、水瓶、航行功能、用于维修站通道和比赛中立阶段时的定速器。为了让驾驶员在天色昏暗时也能分辨按钮位置，故采用荧光设计，并以紫外线照射。

3 kg 的轻巧重量。出于安全因素，驾驶员必须能够在 7 秒钟之内完成下车动作。具有额外的头枕结构。

车门重量仅 3 公斤，且必须至少达到赛程规定的最小尺寸，让驾驶员必须能够在 7 秒钟之内完成下车动作。车门必须配备快速解锁系统，以便在紧急状况中能够从铰链上拆下车门。此外，车门也必须是头枕结构的支架。头枕结构是由形状记忆高分子（一种在变形之后能够重新恢复到原本形状的塑料）所制成，外部的芳香聚酰胺纤维增强塑料包覆可提供极高的坚固性。为了能够承受驾驶员安全帽的撞击，门框已通过 700 kg 横向负载测试，并且在测试后完好无损。在行车期间，座舱的左侧会形成一个低压区，以高达 60 kg 的力量对车门施加拉力。因此门框必须有一定的刚性，才不会产生空气动力干扰。门框的材质是玻璃纤维增强塑料与碳纤维模块的组合，车窗则是由至少 2 毫米厚的聚碳酸酯制成。

重要的闭锁元件，必须保持密封，否则会起火。流体动力学为关键因素，汽油和空气之间的拉锯战。影响着进站时间的长短。

每次进站加油都是以迅速安全为目标。赛程对于制造商的加油设备和油箱口均有明确规定。无论在加油过程中或是拔出加油口时，都不许有任何错误，否则燃油滴在高温的赛车车体上会立即起火。为确保安全，油箱盖具备一个结构复杂的活动机制，必须由技师用两根操纵杆才能启动。另外还采用一个传感器作为附加安全措施，用来避免发动机在拔出加油口之前发动。919 Hybrid 的加油过程不需要额外加压，仅利用重力加速度原理。也因为如此，流体动力学扮演了关键角色，也就是让燃油尽可能无阻力地流入特殊设计的油箱。燃油和空气同时流过加油口，这时必须尽快排出油箱里的空气，以便让汽油以最快速度流入油箱里。

特殊定制，体积微小，重量极轻。已在勒芒点燃超过五百万次。V4 发动机转速高达 9,000 rpm。

919 Hybrid 结构紧凑的 2 升四缸涡轮增压汽油发动机是保时捷迄今所打造效率最高的内燃机。发动机配置中央燃油直喷系统，必须能够承受最高的负荷。发动机的最高转速达每分钟 9,000 转。即使是最细小的零件，都配合性能和轻质结构的耐久性经过精密调整。火花塞也不例外，尤其必须能够承受一般只会出现在柴油发动机里的巨大压力。从一个惊人的数据可见一二：在 2016 赛季高潮，也就是勒芒 24 小时耐力赛期间，获胜频频的 919 Hybrid 的每一个火花塞都可靠地点燃油气混合超过五百万次。这些火花塞是专为原型车打造而成，比任何同型量产产品的体积都小且重量更轻。

排气管里的旋风，可产生电流，并运输至锂离子蓄电池。采用可变几何设计。转速超过 120,000 rpm。

在所有 FIA世界耐力锦标赛的原型车中，保时捷 919 Hybrid 是唯一一辆不仅在制动过程，甚至在每次加速过程中能够回收能源并且将其转换为电流的车辆。为此，安装在排气管里的 一个小型涡轮机，能够以每分钟超过 120,000 的转速驱动一具发电机。由此产生的电流——与从前桥制动获得的电流完全相同——将被暂存在一个锂离子蓄电池里。驾驶员只需按下一个按钮，就可以启用存储在蓄电池里的电能。这个涡轮机采可变几何涡轮设计（VTG），因此能够视行车条件的不同来进行调节。由于 VTG 技术能够根据废气压力高低来调节涡轮几何，因此即使在低发动机转速和低废气压力的状态之下，涡轮机仍然能够运转。

风中的扰流专家，经过空气动力学优化。镜面面积 100cm²，重量 500 克。日夜功能设定，安装方式可使振动减至最低。

对空气动力学专家来说，要实现完美的气流路线，最好是取消车外后视镜。但对于驾驶员来说，后视镜绝对不可或缺，而且出于安全缘故，赛程也针对车外后视镜订立了几个数据：所有车外后视镜的镜面都必须至少达到 100 平方厘米，而且装设的位置必须让驾驶员在一般车坐位置能够看到后方十米以外的所有车辆。赛事工作人员会利用字母牌进行检查，以确保一切正确无误。除此之外，后视镜还必须配备有日夜设置，也就是必须使用抗眩目的感光贴膜。镜面本身是一层非常薄的玻璃，贴在一个碳纤支座上；镜壳外形经过优化，符合空气力学，不仅可降低空气阻力，同时还有减少振动的效果。后视镜和设置机构安装在一个玻璃纤维增强塑料外壳里，整体重量几乎不到 500 克。

未来的乐章，数百个绝对独一无二的高科技份子，集合成锂离子蓄电池。800 V 高电压。

从一开始，保时捷就将 919 的混合动力系统设置为 800 V 的高电压电瓶，而要找到合适的组件，并非易事。保时捷是唯 一采用液冷式锂离子蓄电池作为存储媒介的制造商。赛车的蓄电池是由数百个单体电池组成，这些单体电池具有非常高的功率密度，能够快速充电和提供电能，同时也具有良好的能量密度，也就是相当高的蓄电容量。在研发蓄电池的过程中，工作人员不断测试新材质，目的在于进 一步提升功率和能量密度。正因如此，保时捷在电动车和混合动力车的领域中，不断地进行未来量产车预先技术开发。

用来计算复杂协调任务的高性能头脑。操控混合动力、车辆和运行战略。极度轻质结构。

一个发动机控制单元和车身控制单元（见图片）负责调节 919 Hybrid 上所有驱动元件的协作，其中包括内燃机和车尾的废气能量回收系统，以及前桥的电机。上述系统受到电子双核心电脑主导，使四轮驱动系统的智能控制单元达到最大效率，进而实现最佳单圈成绩。通过三维赛道图，可以在赛前尽可能模拟所有行车情况，借此对赛车进行优化。控制单元会基于模拟信息，随时调节驱动组件之间的互动，将之化为完美的协作。高效能电脑发展的另一个要求是高度轻质结构。

作者 Heike Hientzsch
摄影 Rafael Krötz