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600多馬力的內燃機和電動機,到底誰更強?

當下這個時代,總是會有人說:電動機的加速快,內燃機已經到了末日盡頭。關於這個話題,我一直想給自己一個終結。瑪莎拉蒂MC20的Nettuno海神發動機是我認為目前市場上在售的非限量車型裡技術最先進的內燃機之一,跟它同樣是600-700馬力區間的電動車有保時捷Taycan Turbo,內燃機和電動機到底誰更強?

效能引數

Nettuno海神發動機,3.0升V6雙渦輪增壓,擁有630馬力的最大功率和730牛·米的峰值扭矩。

Taycan Turbo的前後雙電機綜合最大功率680馬力,綜合峰值扭矩850牛·米。

從引數上看,電動機看似贏得了這一局,不過Taycan Turbo是兩臺電動機加在一起的綜合功率和扭矩,如果只拿出單獨一臺電動機來比較,獲勝的是Nettuno海神發動機。

實際體驗

雖然Nettuno海神發動機讓MC20的加速成績更好,可是實際體驗或許會是另一種感覺,畢竟內燃機和電動機的功率和扭矩輸出方式完全不同。原諒我並沒有找到MC20發動機的功率-扭矩/轉速輸出曲線圖,只能用同樣是3.0升V6雙渦輪增壓發動機的Quattroporte S和Taycan Turbo來做下面的示意了。



瑪莎拉蒂Quattroporte S的功率-扭矩/轉速輸出曲線圖



保時捷Taycan Turbo的功率-扭矩/轉速輸出曲線圖

透過示意圖能夠發現:內燃機會隨著轉速的上升逐步釋放功率,渦輪增壓發動機有一個峰值扭矩的轉速區間,過了某個轉速之後功率和扭矩都會開始下降;而電動機從最一開始就會輸出峰值扭矩,此時功率隨轉速線性上升,到了某一個轉速時,扭矩開始下降,功率開始穩定在最大值。

反映到實際的體感上:內燃機在從靜止全力加速的時候會給身體一個緩衝,因為它總會有一個等待轉速上升從而輸出更大功率和扭矩的過程。即便是加速極快的超跑,就算是用了彈射起步,也還是會有一個極短極短的緩衝時間;但是電動機就非常嚇人了,瞬間輸出的峰值扭矩有時候會給人帶來一種神奇的體驗,身體隨著車出去了,魂還停留在原地。這就造成了感官上會覺得電動機的加速巨快,可是實際對比0-100公里/小時的加速時間會發現事實可能並非如此。

技術細節

Nettuno海神發動機受國際專利保護,採用了源自F1發動機的技術,壓縮比高達11:1,通常這種高效能渦輪增壓發動機的壓縮比都不會太高,因為需要降低發生爆震的可能性。德國人採用的是降低壓縮比的方式,哪怕犧牲一些效率,而義大利人選擇了另外一條路。讓油氣混合體在發生爆震前就燃燒完畢同樣可以達到目的,因此瑪莎拉蒂給這臺發動機使用了預燃燒室、雙火花塞這一源自F1發動機的技術。當工況需要時,發動機在預燃燒室裡先噴油點火燃燒,高溫高壓的混合氣從預燃燒室裡噴出,引燃主燃燒室裡的油氣混合體,由於噴出的高溫高壓混合氣的能量遠高於火花塞,所以主燃燒室裡的油氣混合體的燃燒速度就會變得更快,在發生爆震之前就能完全燃燒。

保時捷Taycan Turbo的前後兩個永磁同步電機由保時捷完全自主研發,銅填充率做到了行業裡量產產品的頂級水平,它採用了Hair-Pin髮卡式的繞組方式,同時做到了高效率和低能耗,部分位置為鐳射焊接工藝。電池組的容量為93千瓦時,聽起來好像還好,但是考慮到它很低的底盤高度,還要給駕乘人員留出足夠的頭部和腳部空間,同時又要兼顧電池組的安全框架結構,這已經是一個非常大的容量了。真正厲害的是,由於傳統的水冷方式無法滿足對效能的需求,保時捷為電池組的水冷散熱系統增設了空調導流管,並且換用了功率超過10千瓦的空調壓縮機,組成了強大且罕見的散熱系統。

結論

雖然電動機來勢洶洶,但是內燃機還遠沒有到瀕臨滅亡的時候。最近幾年,電動壓縮器、可變壓縮比、火花塞控制壓燃點火、預燃燒室雙火花塞、無凸輪軸等黑科技相繼量產,內燃機的技術發展還是相當繽紛多彩的。從這個角度來看,廠商們依然在不遺餘力地研發內燃機,想把它做得更好,或者說可以更加適應當下這個時代。

至於同樣都是600多馬力的內燃機和電動機到底誰更強?我認為這種對比其實毫無意義,因為它們是兩種完全不同的產物,差別實在是太大了,完全無法比較。即便是硬要用最簡單的賬面引數來做對比,也要考慮到很多其他的因素,很難輕易下一個最終的結論,所以沒有意義就是關於這個話題我給自己的終結,我不會再在這個問題上有哪怕一絲絲的糾結。

這就好像在問,舒馬赫和漢密爾頓到底誰更強一樣沒有意義。首先,可以說他們倆的職業生涯沒有交集,舒馬赫的復出主要是因為賓士同樣來自德國、給新車隊在賽車研發和調校方面打下優秀的基礎、老朋友羅斯·布朗的盛情邀請,所以我並沒有把那段時期正真當作車王的職業生涯。其次,不同時期的車手是沒有辦法比較的,賽車本身、車隊的運作模式、車手的訓練方式等等很多因素都有著極大的差異。就算用再嚴謹的資料模型模擬分析,兩個人如果沒有在同是巔峰的時期駕駛完全相同的賽車同場較量過,終究還是無法給出最終確定的結論。

分類: 汽車
時間: 2021-03-10

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