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天龍八部之四—賽場趨勢大對決 汽油 × 油電 × 電動 McLaren Senna GTR × Aston Martin Vakyrie AMR Pro × Ren RS

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天龍八部之四—賽場趨勢大對決  汽油 × 油電 × 電動  McLaren Senna GTR × Aston Martin Vakyrie AMR Pro × Ren RS

介於街道超跑、賽道廠車之間的「Track Only賽道專屬」,在沒有賽制規範下,最能展現出天馬行空的創易,反而成為賽場上最極致的絕頂之選!我們從今年日內瓦車展挑出三輛賽道專屬作品,外型或性能都浮誇得跟正港賽車一樣緊繃,但動力心臟各自不同,正好可以窺見動力系統的演進趨勢!


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汽油代表
極致空力鏟土機  McLaren Senna GTR

McLaren在去年底發表了以傳奇車手Senna為名的最新Ultimate Series車款「Senna」,今年日內瓦車展除了正式讓限定500輛生產的Senna亮相外,更加碼帶來了Senna的賽道式樣「Senna GTR」,預定生產75輛,每輛的售價則高達100萬英鎊。

與可在一般道路行駛的Senna相較,Senna GTR是專為賽道使用開發,車體與Senna一樣採用Monocage III碳纖維結構打造,乾燥重量僅有1198kg,動力系統也為同樣的4.0升V8雙渦輪引擎,但最大馬力略微增加25hp來到825hp。825hp聽來很猛對吧?但其實在動力科技發達的今天,「動力」早已不是工程師們煩惱的一點,看看其4.0升V8雙渦輪配置,少了市售車油耗、噪音等因素的箝制後,想要突破千匹絕對輕而易舉,只是有沒有必要而已。這也代表了當汽油引擎透過渦輪可壓榨出的動力早已超出所需時,如何能充分地發揮動力才是突破單圈成績瓶頸的關鍵,車廠們在研發賽車時,也將重點由以往的引擎科技逐漸轉向空氣力學上下功夫。毫無疑問,空氣力學也將在新世代、甚至是未來的賽車上扮演愈來愈重要的角色!

Senna GTR當然也是如此,它誇張的外觀造型,皆是為了滿足空氣力學設計所做的設計。除了擁有寬體造型外,車頭具備向前延伸且低趴的下巴盡量降低流入車底的空氣,並以鏤空鈑件引導氣流快速通過車身,車門旁則盡可能地將氣流向後引導提供引擎充足進氣。後車尾上方的葉片狀設計,除了空力考量並可幫助提升上方主動式升降尾翼的性能,還能增進動力系統的散熱效率,至於大尺碼主動式尾翼以及造型誇張並向後延伸的Diffuser,當然就是為了利用空力效應營造強大下壓力。此外包括葉子板等造型複雜的碳纖維外殼,則是利用夾扣(Clipped on)方式固定於駕駛艙主結構上,方便在分秒必爭的賽事中迅速更換。當然,改良的雙A臂懸吊、Pirelli製熱熔胎,也是增加抓地力以發揮引擎性能的重要功臣。

車身擁優異的空力特性後,McLaren宣稱Senna GTR的下壓力最高可達1000kg,結果就是,雖然它沒有誇張的動力,但卻可成為品牌除了F1賽車以外,擁有最速賽道單圈成績的車款。這也意味著,自家旗艦車型P1甚至是近千匹馬力的P1 GTR在賽道上也不是Senna GTR的對手!


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↑車尾大型Diffuser的設計,目前也可在DTM等高階Touring Car賽事中見到,目的就是讓車底空氣迅速向後排出,營造類似真空效應將車體牢牢吸在地面上。


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↑車頭低趴且向前延伸的前下巴是為了避免過多空氣流入車體成為「升力」,車頭上方鏤空的設計則可讓一部份氣流由此向上流出通過車頂穩定車身。


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↑車尾後上部的翼狀構造,可讓引擎室空氣快速流出幫助散熱,上方的大型尾翼為主動式設計,可依照路況主動改變下壓力。


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↑寬體車身的設計一來是為了空力效應以增加車體穩定性,二來則是可容納尺碼更大、更寬的輪胎一舉大幅增加抓地力。

 

油電代表
賽道版終極女武神  Aston Martin Valkyrie Pro

去年Aston Martin與一級方程式中的強豪Red Bull車隊攜手合作,推出了一輛以北歐神話中女武神為名的Hyper Car-「Valkyrie」,就像與McLaren約好了似地,今年日內瓦車展Aston Martin也同樣推出了更強悍的賽道專用版本「Valkyrie Pro」,計畫僅會打造25輛,但目前已經全部完售,交車期大約落在2020年。

與Senna GTR一樣,Valkyrie Pro對於車身的空力效應相當重視,這也是其找來F1的空力大師Adrian Newey設計車身的主要原因。相較道路版車型,Valkyrie Pro擁有更寬的車體設計,車頭也採用類似F1賽車般的多層次定風翼,至於車尾則具備大面積的下擾流配置可快速將車底氣流導出。為了輕量化需求,除了在車體外觀鈑件大幅採用碳纖維材質之外,並換上碳纖維懸吊結構、輕量化排氣管等套件,另拆除了道路版車型的空調、多媒體螢幕等舒適配備,擋風玻璃、側窗也皆換成了透明的PC塑料,讓車身重量壓低至1000公斤的設定目標。

當然,Adrian Newey絕對不是省油的燈,在這樣的空力設計下,Valkyrie Pro在高速領域時最大可擁有超過車身重量的1000kg以上的下壓力,結果就是,其在彎道中最高可達到3個G以上的側向G值,這簡直就是一輛罩上車殼的方程式賽車!而原廠也宣稱,Valkyrie Pro並非為追求極速表現的賽車,但即使在如此重視下壓力表現的狀況下,其依舊能有225mph(約362km/h)的極速表現。

Valkyrie市售版車型搭載了由Cosworth調校、約有900hp輸出的6.5升V12自然進氣引擎,並整合來自F1科技的ERS能源回收系統與Rimac提供的電池和電力驅動模組,最大綜效輸出為1000hp,簡單來說這就是一種油電混合動力系統,平時藉由煞車等時機儲存能量,待需要時再將這些能量全數釋放輔助輸出。至於賽道版本Valkyrie Pro採用了同樣的動力配置,但能源回收系統經過重新編程後提升輸出功率,讓Valkyrie Pro的最大綜效輸出達到1100hp以上,也就是說其擁有1:1的馬力重量比。

當然,採用油電混合系統無疑讓動力機構的複雜度提高不少,不過內燃引擎在今日的發展雖已經臻至顛峰,但仍有些無法克服的先天缺陷,就像是其高輸出效率僅能集中在範圍狹窄的轉速域(當然新世代渦輪改善了不少),在電能的輔助下除了可增加整體輸出,也能適時彌補內燃機的不足(如中低轉速出力),這也讓動力輸出的方式更具彈性,絕對有它的優勢存在,否則這幾年也不會出現如LaFerrari、 918、P1等油電混合動力的Hyper Car,F1賽車上也不會搭載KERS(增加比賽刺激度也是原因)。另一個絕佳的例子,則是目前油電混合動力已經成為LMP1賽車的主流配置,畢竟在動輒好幾百公里、甚至是長達8小時、24小時的賽程當中,能多回收一分能量、節省一滴燃油,也就多了一分勝算不是嗎?因此我們可以預料,以後還會有更多採用油電混合動力的Hyper Car甚至是賽車出現!


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↑車身後上方採用與LMP賽車相似的垂直定風翼與大型可調式水平尾翼,為了輕量化需求,懸吊連桿也全數換上碳纖維製品。


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↑空氣力學效應也是Valkyrie Pro的一大特色,由空力大師Adrian Newey設計的車體,讓其看來簡直就是一輛罩上車殼的方程式賽車。


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↑車頭下方多層次定風翼與F1賽車頗為類似,車頭後方也運用鏤空設計引導通過車身的氣流。


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↑車尾與Senna GTR一樣配置了賽車專屬的大型Diffuser,對於車身下壓力的重視可見一斑。
 

電動代表
狂派電能競技版  Techrules Ren RS

內燃引擎獨大了一個多世紀後,新世代的電動車開始大舉入侵賽車界,成為賽場上的一股新勢力,諸如已頗有規模的Formula E,以及由Tesla成立、即將登場的Electric GT等電動賽車,皆宣告了電動賽車的崛起!2017年日內瓦車展,來自中國北京的新興電動車室造商Techrules推出了他們的第一款作品「Ren」,至於今年日內瓦車展他們則又帶來了Ren的賽車版本「Ren RS」。

就與道路板車型一樣,Ren RS是Techrules找來各方名家協助打造的電動賽車,外觀為Fabrizio與Giorgetto Giugiaro等知名工作室所設計;諸多賽車化系統與結構上的進化,則由位於義大利都靈專精賽車工程的L.M. Gianett操刀。當然,與市售版相較,Ren RS擁有更為張狂的空力設計,除了車頂採用鋼材打造的防滾籠外,其餘全車鈑件皆採用碳纖維製成,座位配置則由三座改為中置單座,頂篷還具備彈射系統,在即將發生碰撞時可自動開啟車頂。

為了競技需求,Ren RS也搭載了諸如四個千斤頂,由KW製作之水平推桿式懸吊、AP Racing提供的380mm碳纖維複合材質碟盤與對向六活塞卡鉗等配備。不過較特別的設計,便是其單體碳纖維車身應用了「模組化」設計,好處是能夠提供更彈性的動力配置(諸如不同數量等的馬達等),因此若為四馬達配置可輸出858hp動力;旗艦車型共具備前二後四在內的六具馬達,搭配28.4kW的水冷式鋰離子聚合物電池,最大輸出達到1287hp,即使擁有1854kg車重,依舊可在3秒內完成0~100km/h加速,極速則可達330km/h。

相較幾年前,今日市售電動車的續航里程已經有長足的進步,但對於以全動力高速衝刺的賽車而言,里程表現仍無法與內燃引擎驅動為主的汽油或油電混合賽車相比擬,因此Techrules為其Ren RS搭載了一套稱為「TREV」的微型燃氣渦輪發電機(Turbine-Recharging Electric Vehicle),簡單來說就是利用微型渦輪所驅動發電機為28kW電池迅速充電作為增程使用;而將80公升的防爆油箱加滿柴油後,便可讓車輛具備1170公里的續航里程。這項配置就與Valkyrie Pro的動能回收系統有異曲同工之妙,在長距離賽事中讓賽車佔有優勢。TREV的配置,無疑大幅減低了電池的使用量,也就是說其可以配備尺寸較小的電池組,此舉另有減低底盤與車身負載的功效。而TREV還有一項頗具遠見的設計,那就是可使用柴油天然氣、氫氣等多種燃料,畢竟汽油等石化燃料能用到哪一天可是誰也說不準!


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↑Ren RS的模組化碳纖維單體式車身,可依照不同需求配置四馬達或六馬達動力系統,旗艦車款的六馬達系統共可輸出1287hp最大馬力。


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↑TREV微型燃氣渦輪發電機是Ren RS動力系統的一大亮點,不僅改善了電動車續航里程不足的缺點,其可適用多種燃料的特性,也為石化燃料有可能短缺的未來做了準備。


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↑採用中置單座配置、全身披覆碳纖維外殼的Ren RS看來就與LMP賽車沒兩樣!


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↑由圖中可看出,Ren RS擁有相當高的完成度,車艙中包含開關、面板等各項細節的鋪陳皆相當到位,當然也配備了符合FIA規定的OMP賽車椅、六點式安全帶、滅火器等裝備。