2021年11月29日 星期一
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探索保時捷核心動力:空氣力學、極地氣候測試與電動車驅動系統
AUTONET記者:編輯組(10/20/2021)
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每一部保時捷的起源地皆出自相同的地方,那就是位於德國的魏薩研發中心。此系列文章將帶領我們共同一探這個佔地近100公頃的秘密基地。

迎風面積

空氣力學研發過程的終極目標,便是要讓氣流完美流過車身,此目標通常反映於風阻係數上,也就是所謂的Cd值。為了要利用風洞量測數據計算風阻係數,車輛的迎風面積則需精準紀錄。

氣候模擬艙

無論是攝氏零下40度的極圈低溫,亦或是可能在亞利桑納州灼熱炙陽下的90度車內高溫,魏薩研發中心的氣候模擬艙皆能完美模擬呈現。車輛開發過程中,每款全新跑車需要多次承受氣候模擬艙的挑戰。

除了承受極端溫度之外,也得禁得起其它耐久度相關測試:舉例來說,車輛在歷經零下18度的整夜磨難後,技師隨即提起噴槍朝車窗灑水,然後發動引擎,測試擋風玻璃能否在規定時限內除霜完畢。其它測試涵蓋了在攝氏40度高溫及人造太陽光直射下,檢視大型中央螢幕上的訊息是否仍能清楚閱讀,或是確保車門把手不會在零下40度的低溫下卡住。以及在氣候風洞中測試在極端氣候中駕駛,像是位處美國加州死亡谷(Death Valley)中惡名昭彰的「Towne Pass」隘口-超過27公里長、坡度持續6%上升的路段,可藉由車底盤測功計上模擬,並由經驗老道的動力測試駕駛員操控方向盤。電動車也必須接受與內燃引擎車型相同難度的測試。

空氣聲學風洞

300 km/h的速度之下,對於尚為機密的原型車進行實際量測-簡單來說,這是在2015年啟用的全新風洞擔負的最首要任務。此風洞最關鍵的一環是可為車底和輪艙製造出擬真氣流的更換式皮帶系統,不過影響乘坐與駕馭感受的決定性因素可不僅僅是升力、下壓力及空氣阻力,風噪聲也舉足輕重。這項測試在電動車逐日普及化下,也變得愈發關鍵。

目前,約莫六項量測中便有一項便是與空氣聲學有關。風洞之中,車輛兩側及上方由約600支麥克風包圍起來,能夠像拍攝聲學照片般,精準探測出惱人噪音源。其中,車側後視鏡的氣流格外棘手,若未達到理想數值,空氣力學專家會在控制室中偕同聲學專家、車身專家、人體工學專家以及設計師,努力尋思補救方式。具備高度專業的專家皆齊聚在此,不分晝夜地操作聲學風洞以及其它較小型的風洞,直到問題迎刃而解。

驅動系統測試大樓

魏薩研發中心測試車輛有越來越多是電動車了。2019年啟用的全新驅動系統大樓中涵括的18座測試平台,有半數是用來測試不同電動化程度的馬達及變速箱。其中重點設備之一便是原廠開發的高壓電複合測試平台。全套驅動系統包含了前後軸馬達、相關電子驅動裝置及變速箱,能夠與未來的高壓量產電池共同進行測試。此組電池設置於測試平台下方的一個空調安全艙內,完整性能範圍已通過保時捷的慣例測試循環。

充電表現也同等重要,尤其是在需要高速充電及供電的情形之下。全新驅動系統測試大樓因此具備目前世界各地所使用的各種充電技術。同時,9座內燃機引擎測試平台亦遵照永續理念打造:因為其彈性供應系統,此平台也可以測試由電力製造出的碳中和燃料,意即所謂的合成燃料(eFuels)。此外,保時捷並沒有賽車運動專用的測試平台,因此對於測試部門的員工而言,即將量產車款與賽車同時疾速奔馳於比鄰的兩座測試平台上,早已是司空見慣的畫面了。

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