瑞典終極 GT 超跑 Koenigsegg Gemera PHEV 油電混合車

2020.04.07 04:25PM
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自從特斯拉愈來愈佔據版面,人們了解到原來零排放離我們可以這麼的近。特斯拉雪鐵龍飛雅特寶獅捷豹保時捷 以及一眾傳統車廠一一投入了電動車的開發。這時,有一群人感到無比的焦慮,因為他們家裡動輒 4.0L 的 V8、V10、甚至 V12 引擎的超跑,再也不適合開出來出席各種盛會了。因為這些不管是一般道路或是賽道都跑得超級快的超級跑車,距離零排放相當的遙遠,就像是吃人的上古巨獸一樣再也不合時宜了。

Christian von Koenigsegg 理解你的焦慮,因為他不只平日開著超跑通勤,而且他本人就是製作超跑的。好消息是這台零排放的超級 4 座跑車,在台灣是可以透過總代理嘉鎷興業買到的,雖然在美國的報價就已經高達 170 萬美元,加上台灣林林總總的各種稅以後,在台灣的售價恐怕要突破 8000 萬元大關,但是考慮它 0-100 km/hr 加速只要 1.7 秒而且還是 PHEV 混合油電車,應該就感覺物有所值了吧?

更何況這車全球限量 300 台,它的先進科技可以讓其他人開的超級跑車看起來像是上個世紀的古董車一樣。Gemera 這車的科技實在太過先進,真的是非常難以在短時間內理解。我們在這裡先從汽油引擎開始講好了。

3 缸無凸輪軸雙渦輪 2.0 引擎配 3 電動馬達

如果只看中缸以下,這只是 1 顆排氣量稍微大一點點的 2.0 三缸引擎而已。但是,它的精髓就在汽缸頭了。約莫 20 年前,在已經供油噴射化的引擎上追求引擎動力的方法就是在高轉速的時候盡可能的增加氣門時間重疊,而低轉速或是低負載的時候盡可能的減少氣門時間重疊來降低油耗。為了作到這件事情,各家都想盡辦法在控制進氣門以及排氣門的結構上做手腳。

例如本田的 VTEC 就是用同時有 2 種重疊時間的凸輪軸來切換高低轉速時所需要的不同氣門重疊時間以及進氣、排氣開啟角度 (也就是水龍頭全開還是半開的控制),Rover 和 BMW 則是更厲害,作到連續可變氣門控制。使得同樣的排氣量之下,硬是做出比較大的馬力以及更好的油門反應。

但是不管怎麼做,怎麼可變氣門,都有 2 件事情是採用凸輪軸來控制的先天限制:沒有辦法瞬間全開全關氣門、以及極高轉速時氣門的開啟幅度會大幅下降,也就是進排氣效率在高轉速嚴重下降。Christian 這人的腦袋不知道怎麼想出來的,採用了 1950 年代雷諾就應用在 F1 的空氣氣門彈簧技術,以及電子閥門控制氣壓和油壓的結合,做出了 Freevalve 無凸輪軸引擎。這樣做帶來了幾個很大的好處:

  1. 氣門重疊角度可以靠電腦控制,要隨著轉速提高而增加氣門重疊角度、或是瞬間開關一下進氣門或是排氣門都是可以作到的。
  2. 氣門打開就是瞬間全開,關閉就是瞬間全關,大幅增加進容積效率。
  3. 可以任意的在奧圖循環和阿金森循環之間切換。
  4. 可以控制氣門時間來燃燒第二代酒精汽油或是其他零碳排的燃料如 Vulcanol 等,當然也可以使用目前的 E85 酒精汽油或是一般汽油。

冷知識
氣門重疊時間 是什麼?傳統四行程汽油內燃機引擎靠著凸輪軸或是推桿控制進氣門、排氣門,以及與氣門同步運作的曲軸和活塞來控制進氣、壓縮、爆炸、排氣四個行程。其中進氣的時間愈長,就可以大幅增加燃燒效率,但是若氣門重疊過長,會使得引擎溫度過高而影響廢氣排放變得不環保。

照片中提到了जेममो ि िम、RAIL、ПИЯ,跟跋涉自行車公司有關,包含了自由閥發動機、科尼賽克汽車公司、汽車、無凸輪活塞發動機、古羅斯

▲Freevalve 汽缸頭上的氣油壓控制氣門結構。

照片中提到了PNEUMATIC SPRING、OPTIMIZED SPRING FORCE FOR EVERY CONDITION、POSITION SENSOR,包含了自由閥發動機、科尼賽克汽車公司、汽車、古羅斯、無凸輪活塞發動機

▲Freevalve 使用氣動氣門彈簧,不只耐久度高,也可以適應各種轉速區間。

▲Engineering Explained YT頻道對於 Freevalve 引擎原理相當詳細的解說。

▲Freevalve 無凸輪軸引擎 3D 動畫解說。

▲Engineering Explained YT頻道對於阿金森循環活塞往復式引擎的詳細解說。

▲Gemera 神奇的動力輸出曲線,可以看到最高扭力在非常前面就輸出,而最大馬力整整拉到近 8000 rpm才發生。

0-100 km/hr 只要 1.7 秒的 3 大關鍵

Gemera 是 採用 3 具馬達加上 2.0L 3 缸 Freevalve TFG (Tiny Friendly Giant 友善小巨人? ) 引擎組合出來的動力總成,總合輸出達 1700 匹 bHP,其內燃機引擎採取中後置的配置,後軸上也有 2 具電動馬達,前軸上面則有另外 1 具電動馬達,但是它又與後軸的 TFG 引擎透過傳動軸箱連結,並且利用 KDD (Koenigsegg Direct Drive) 變速箱結合電動馬達和汽油引擎來傳輸到輪胎上。這些電動馬達同時又扮演著啟動馬達、發電機和扭力增加器的功能。

說到 KDD 這顆變速箱,又是個天外飛來一筆的變速箱。事實上比大多數人想像的還要簡單,因為它是拿掉了很多東西的自排變速箱。嚴格講起來,KDD 根本就是超大號的扭力轉換器。一般的扭力轉換器是 2 片式的結構,而 KDD 則是 3 片式的結構,加上 1 組離合器片可以徹底鎖死變成直驅。由於扭力轉換器的功能就是讓輸入軸和輸出軸的轉速不同,而達成扭力轉換的效果,例如輸入 2000 rpm,但是輸出只有 1000 rpm 就可以達到 2 倍的扭力放大效果,雖然有些許損耗但是可以接受。低速的加速完成之後,就可以把扭力轉換器用離合器片鎖死,達成引擎轉速和輪胎轉速一致的效果,藉此把極速拉高到 400 km/hr 以上。

照片中跟哈馬徹·施勒默(Hammacher Schlemmer)有關,包含了科尼賽克·吉梅拉、科尼賽克汽車公司、科尼賽克·吉梅拉、科尼塞格·傑斯科(Koenigsegg Jesko)、汽車

▲Gemera 的動力總成科技是目前世界上最先進的。由 1 具 TFG 引擎和 3 具電動馬達以及 KDD 變速箱組合而成。

照片中包含了koenigsegg gemera引擎、科尼賽克汽車公司、科尼賽克·吉梅拉、汽車、科尼塞格·傑斯科(Koenigsegg Jesko)

▲TFG引擎的動力透過碳纖維傳動軸傳輸到前軸並且利用 KDD 與前軸的電動馬達共同輸出,在接近極速的時候,Gemera主要的動力是來自後軸的引擎但是前輪驅動為主。

▲Christian 本人第二次對 Koenigsegg Direct Drive(KDD) 的分件原理解說。

▲Engineering Explained YT 頻道對 KDD 的詳細原理解說

4 人座、全時四輪驅動、四輪轉向、4 個冷飲杯架、4 個熱飲杯架

Gemera 其他的特點與動力總成相比就感覺差了許多。不過,這台車仍然有著全碳纖維的內裝骨架、Apple CarPlay、前座和後座都有手機的無線充電座、內建 4G 網路以及 Wi-Fi、總共 11 顆喇叭組成的音響系統、數位後照鏡。安全配備則有全車 6 安全氣囊、ESC (Electronic Stability Control)、TC (Traction Control)、ABS (Anti-lock Braking System)、與大部分的特斯拉同級的 ADAS Level 2.5 (Advanced Driver Assistance Systems) 。

▲充滿科技感、像極了飛碟的駕駛座艙。

▲Gemera 最偉大的地方在於它是一台有 ISOFIX 的超級跑車。

▲Gemera 全車有 8 個杯架,在超級跑車裡算是誠意十足的配備了。



 

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