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丰田GR YARIS 即将上市

非铺装路面也要高效!混动技术在WRC拉力赛事中应用

  • 作者: 玩电8
  • 2024-03-20 18:02
  • 1635

无意间看到这样一个热榜话题:#为什么今日宜混动出圈看丰田 ,说句大实话,在全球范围内丰田的混动系统确实做到了现象级,有关丰田民用车混动技术的研究和论述,在网络上也堪称俯拾可得。因此,我们这次就从另一个切入点来看看它的应用——拉力赛。

在环境保护的全球性议题之下,哪怕赛车也开始尝试各种形式的“触电”,在需要考虑持久续航的更高级别比赛中,混合动力方案已经开始被逐渐推广。


从WRC的混动化谈起:非铺装路面也要高效

FIA outlines changes to WRC Rally1 hybrid regulations

如果说F1这种方程式赛车追求的是整备良好的道路环境下开轮式赛车在冲刺赛范畴的极限,那么WRC所指向的显然是另一个极端:在路面、天气等因素都复杂多变的环境中,在与对手的具体差距也始终不明朗的迷雾之下,车手和领航员需要依靠通力协作才能争胜。

在最近三年的规则体系之下,WRC也在其最高级别的Rally1组别中引入了对混动系统的要求。从现实角度来说,这既是对西方世界“可持续”诉求所做的积极回应,又同时增强了比赛的观赏性。

2022 WRC car tech specs & regulations: what we know so far – WRCWings

和上一个世代的World Rally Car相比,混动系统的引入让当代Rally1赛车在原先380马力上下的内燃机最大功率基础之上,额外多出了100kW、180N·m辅助性的、来自电机的爆发输出,最大综合功率已经超过500马力级别;电源部分则是一块总容量3.9kWh的650V电池,除了在比赛中即时充电(踩下制动踏板激活的被动式能量回收,每次需要充满才有机会放电)之外,也支持在赛段之间外接补能。

从最基础的能量管理方式来看,Rally1赛车和以THS为代表的民用混动技术有不小的相似性,只是它的电池容量更小,且其电驱系统在设计取向上更侧重于瞬时性能表现。这其实也不难解释:拉力赛这种比赛形式,本身在机制上就继承了那些公路耐力赛的遗风;因此当它转向混动化时,一些基础的能量策略仍然可以是和民用领域相通的。

TOP 5: New cars we''d like to see in the WRC - Torquecafe.com

小标题:引入混动系统后,拉力赛车能快多少?

前面提到,混动规则下的Rally1赛车实际上加强了WRC作为一项赛事的观赏性,那么它们的绝对速度能快出多少呢?我们也在这里从比赛平均速度的视角浅析一下。

先看车重限制。根据规则,Rally1赛车的最小整备质量被要求在1260kg,和上一个世代相比只多出60kg左右。作为对照,被人们公认为WRC黄金时代的B组时期,主流的2~2.5L排量组理论上的下限是890kg,但当时的赛车出于耐用程度的考量,鲜有1吨以下干重的存在。

另一方面,从前面的介绍我们可以估计出,现有Rally1赛车的综合最大功率不会少于500马力;而B组拉力赛车在最后的1986赛季,同样出于(当时条件下的)耐久性考虑,几大夺冠热门赛车的最大输出往往会被限制在450马力级别。由此简单计算可以初步得出,现有的Rally1赛车理论上功率/重量比已经超过了过往的黄金时代。

如果再考虑到一些隐性的因素——比如对悬挂系统可靠性的顾虑(材料技术所限),B组时代的车手往往还会在走线选择上更加保守。多方面因素综合考量的话,功率重量比和可靠性都更占优势的当代Rally1赛车,应当已经具备超越一众B组赛车的性能。

实际情况如何呢?这里不妨间接对比一下1986(B组最疯狂的最后一年)、2021(纯燃油WRC赛车最后一年)和2022(Rally1落地元年)三个赛季的蒙特卡洛拉力赛中,三波登上领奖台的车组的平均车速(红框标记处,数据来源ewrc-results.com)。选择蒙特卡洛拉力赛的原因也很简单,除了历史悠久容易查找成绩,要论拉力赛最经典的不确定性和“闪转腾挪”特色,也没有比它更适合的选项了:

考虑到天气等变量不可能保持完全一致,上面的成绩更多只是一种定性的讨论,但这不难看出混动赛车的明显速度优势:2021赛季和1986赛季登上领奖台的车组,平均车速基本持平;而2022赛季的混动赛车直接大跨步跃进到97kph以上,比1986和2021赛季整体高出10kph左右。事实上,在2023和2024赛季的蒙特卡洛拉力赛中,登上领奖台的Rally1车组,平均速度无一不超过100kph,我们甚至可以说现有规则下混动拉力赛车的潜力,可能还没有被发掘彻底。

算上这个赛季,丰田、福特现代三支厂队已经在Rally1规则下连续参与了3年,而它们之中最成功的无疑是丰田:它不仅在2022赛季和2023赛季包揽了全部车手和车队年度总冠军头衔,更成功帮助麾下车手小罗万佩拉拿下“史上最年轻WRC年度车手冠军”(22岁,2022)的称号。对于近些年来从“经久耐用”逐渐转向强调“驾驶必须有趣味”的丰田而言, WRC赛场上取得的成就显然并非简单的几个奖杯而已。

WRC 2022: A technical review | Professional Motorsport World

从赛事政策到乘用车政策,对混动的倾斜

不单是赛车在追求混动化,现实世界的乘用车对于混合动力方案也在最近几年呈现出更多的肯定。即便是在公认纯电动车相关配套基建相对完备的国内市场,市场政策也对它们有着明显的倾斜:在最近的工信部、财政部等部门牵头的新能源汽车购置税减免政策中,其对“新能源汽车”的定义越发强调“并非单纯的力”。

以2023年6月份发布的最新政策的表述来看,各种形式的混合动力乘用车仍然可以在2024~2025年时段内继续免征新能源车购置税、2026~2027年减半(但都有对应的上限)。考虑到中西部地区可能的基建不足情况,适合混合动力车型施展拳脚的场合恐怕会只多不少。

国内市场尚且如此,全球市场也有着类似的趋势:比如,受到多方面现实因素的影响,欧盟已经将原先的燃油车禁售时间推迟,这段时间差之内的机动车减排现实需求,恰好也是混动车辆发挥的空间。

另外,对于更多“非主要市场”而言,混合动力也仍然是它们之中主流消费群体的重点选择——燃油经济性相比纯油车更加理想、用车成本在相对成熟的技术之下也不再那么高昂,有能力的话该选什么不言而喻。

总结:

以丰田的视角来看,全球市场的这种整体趋势,对于以THS和一些新兴混动技术体系为代表的的市场前景,终究还是有利的。一家全球性的大型车企,实际上也没有特别的必要去完全迁就个别市场的口味,正如上世纪辉煌中的底特律从来不怎么依靠欧洲市场一样过得很好那般。丰田在全球市场范畴内不缺用户基础和混动技术方面的口碑,只要研发跟上时间的脚步,其混动技术的“出圈”只会是必然。

而在另一方面,向来讲究【技术高精尖】和【民用化有意义】的汽车赛事——尤其是更接地气的拉力赛——在追求混动化的同时,客观上也在推动着混动技术的进一步迭代与升级。对技术储备本身就足够强的丰田来说,这种相互促进有着更深层面上的影响:

即便大环境下的主流话题已经变成“环保”“可持续”云云,即便通电似乎让性能门槛越来越低,即便是在紧张的竞技状态之下,丰田仍然是那个能自信喊出“有路必有丰田车”的存在。

内容由作者提供,不代表易车立场

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