视频:兰博基尼开发全新v12引擎及变速器

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视频信息

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发布时间:2010年11月19日13:54

频道: 新浪汽车 / 视频版

简介:

  兰博基尼凭借全新V12发动机和崭新且性能超群的7速变速箱,在其光荣的历史上书写了独创性的新篇章:兰博基尼的工程师们从零开始,以高超技术研制出6.5升排量、525 kW (700马力)输出功率、690NM最大扭矩的全新V12发动机;集合惊人的性能表现,极高的转速,超轻的质量,和极低的排放于一体。作为超级跑车概念的强有力补充,兰博基尼还推出了全新的——“兰博基尼ISR”手自一体变速箱:以最短换档时间、超低重量、最小体积,确保用户能享受到超级跑车联赛级别的驾驶乐趣,这一全新的动力系统将于2011年初投入生产。

  兰博基尼的传奇故事深深根植于其与众不同、独一无二的V12发动机中。“全新的动力系统不仅代表了我们系列产品的巅峰荣耀,而且也代表着我们对兰博基尼品牌的未来投入”,兰博基尼汽车有限公司总裁兼首席执行官史帝文?温科尔曼先生(Stephan Winkelmann)表示:“随着全新V12发动机的推出,我们将在技术上实现飞跃,这一重要飞跃将影响到我们公司的各个领域及我们的未来车型。凭借一系列的创新技术,兰博基尼将对未来的超级跑车进行重新定义。输出功率为700马力的发动机及全新概念的变速箱,将是明年Murciélago继承者的精髓所在。”

  全新V12发动机,兰博基尼精华所在

  12缸发动机堪称王者,也是兰博基尼品牌的真正核心。费鲁吉欧?兰博基尼(Ferruccio Lamborghini)在1964年推出的第一个作品(350GT)即采用了12缸发动机。该发动机所具有的创新性能,当时令人难以置信。

  3.5升的排量和320匹马力为此后发动机性能的持续提升和进一步发展奠定了基础。Miura, Espada, Countach, Diablo以及Murciélago便是在圣亚加塔?波隆尼诞生的超级跑车代表之作。所有这些车型今后将继续由V12发动机驱动,它们已经成为汽车传奇。

  这段光荣历史中又将出现一个新的里程碑——兰博基尼研发部已经开发出一个全新的、高性能动力系统;毫无疑问,这又将是另一个12缸的发动机,不仅仅是因为“12”这个数字所带来的特殊魔力。兰博基尼所唯一选择的是一个高转速的发动机:驾驶者右脚只要轻轻一点,汽车就会做出灵敏而又强劲的反应,这是保证超级跑车魅力的一个重要元素。正如广受赞誉的Gallardo发动机所示,十缸发动机最适合5升排量的车型;而对于6.5升排量的车型,12缸则是最为理想的选择。如气缸更少一些,将会使活塞和轴瓦变得更大、更沉,这将对发动机的 高转速性能带来负面影响。

  一切从零开始

  全新十二缸发动机的内部编号为L539。在该发动机研制过程中,其规格很快得以确定,但规格的具体制定则要求很高。很自然,与Murciélago里的发动机相比,这一全新发动机需要提供更大的动力和扭矩,同时还需具有更小、更轻的特性,以确保实现低重心。归根结底,对超级跑车来说,轻质同强劲动力一样重要。而燃料消耗和废气排放水平也需大大降低。

  研发团队从零开始启动这项工作,他们通过现代化的系统和设备,在圣亚加塔?波隆尼展开了设计和研制工作,这项研发工作的成果即是V12发动机。该发动机采用经典的60度倾斜角设计,这是一个十分紧凑有力的结构。它的测量高度为665毫米(含进气系统)。其宽度(包括排气歧管)848毫米,长度784毫米,重量235公斤,这些数据低得令人叹服,与此同时发动机每公斤的质量可向外输出3马力的最大动力输出。

  性能优化:高转速和轻质

  新型发动机的曲轴箱由铝硅合金制成,为开放式结构,配有钢制缸套。其排量为6,498 cm3 ,缸内空间103.5毫米,内径95毫米,行程76.4毫米。短行程的设置特别有益于确保实现高转速、低内部摩擦的特性。研发人员也对氮化硬化锻造曲柄的轴承(重量为24.6公斤)给予特别关注。

  两个四气门气缸盖也同样由砂铸铝硅合金制成,其质量很轻,各为21公斤。12个活塞和轴瓦均由铸造合金及钢制成。转速在8250rpm时,最大活塞速度每秒钟只有21米,远远低于Murciélago先前的动力系统。研发人员对燃料室进行精心打造,以实现燃料/空气混合物的最优滚流与燃烧。在11.8:1时,压缩比极高。进排气开启阀门的时间由电子控制。

  先进的热管理和优化的油循环

  这一高性能动力系统的热管理体系在工程上精细入微、完美无缺。发动机内的两个可转换水回路能确保实现迅速的预热,使摩擦降至最低并能很快地将催化转换器预热至操作温度。上述功能有益于降低燃料消耗和气体排放。只有在需要的时候,外部水冷却器才会转为回路。

  即使在极端的赛道条件下和横向加速出现情况较高的时候,油循环也可以通过干式系统使发动机保持绝对良好的状态。8个扫线用泵将油从系在曲柄轴上的底板中吸出。因此压力和扫气漏失得以减少约50%。高压油泵使系统保持润滑,而油/水冷却器和油/水辐射器在高负荷情况下将温度随时控制在要求范围之内。干式润滑系统的另一好处是:发动机可以安装在跑车的较低位置。相比起Murciélago的V12,这一全新的发动机安装位置要低60毫米,这也会带来重心和横向动力学方面的优势。

  从外部看,V12的主体为其进气系统(包括4个独立的节流阀)。而其内的情况也极为复杂,无论是在任何负载与发动机转速情况下,最优吸入路径均通过两个盖板、若干通道和一个旁通阀得以实现。因此,该系统得以实现良好力矩曲线,在转速范围内获得完美拉动力。

  十二种声音汇成宏伟交响乐

  兰博基尼的工程师们也对排气系统给予了极大的关注,他们认为尽可能降低气体排放与实现完美无缺、欢快动听的兰博基尼之音同等重要。液压成形并具有隔热功能的三合一系统包含有三个预催化转换器和两个主催化转换器。排气管有两个独立的消声器——一个为低音,另一个为高音。

  经由发动机管理系统调节的阀门控制,它们对巨大的V12气缸交响乐产生的所有元素进行处理——包括低转速穿越城市时所发出的温和轰隆声到极致转速时的尖锐高音。

  兰博基尼完全独立开发的电子系统

  V12发动机的另一亮点是其电子发动机管理系统,该系统完全由兰博基尼工程师研制开发。系统的主要组成部分包括:主ECU、一个次级“智能执行器”和另外两个汽车黑匣子(发挥“智能传感器”的功能)。对此类发动机来说,速度代表着一切。一些ECU控制和连接功能由智能执行器来完成,这使ECU能够运作得更快。两个智能传感器随时对包括每一气缸点火燃烧在内的各种情况进行适时监测。火花塞(均由单个的点火线圈提供动力)可发挥“传感器”的作用。在每一次点火之后,两个辅助控制单元对功率信号进行监测,并立刻通过电离现象对燃料过程中的非常规情况进行识别。这一数据可用来对发动机管理进行持续优化,发动机性能与油耗均能受益。

  全方位的高性能表现

  所有这些技术上的亮点使得V12这一高性能的动力系统得以鹤立鸡群。该系统在转速8250转/分时的最大输出功率为515千瓦,这一数据本身就是对其良好性能的最好证明。扭矩在5500转/分时达到690牛?米的峰值。极优的扭矩曲线、任何情况下均能实现的强劲牵引力、灵敏的反应能力、精心调制却又极富感情的音响效果,使得L539得以成为最顶级的超级跑车动力系统。L539完全由兰博基尼内部开发,与此同时,这一动力系统从一开始到最后均在位于圣亚加塔?波隆尼的总部制造。其组装完全由具有高级资质的专家纯手工完成,每一个系统均在发动机检测试验台上接受了全面深入的终极测试和精细校准。

  最佳性能的实现者:全新兰博基尼ISR变速箱——创新性的伺服驱动机械式变速器

  无论如何,这一超级跑车的性能与驾驶特性还不仅限于其发动机。变速器是其另一重要的元素。针对变速器的要求非常明确:变速率必须完美配置,使发动机输出最佳动力。为了展现最佳性能,变速的时间必须要短于眨眼;因此,操作过程必须简洁——通过方向盘后的两个具有人体工程学特性的变速杆完成。不管是在平稳的市内驾驶,或是在赛道上的激烈、快速行驶中,变速器均应在性能上满足驾驶员的需求。此外,兰博基尼的客户们期待能获得“富有驾驶乐趣”的变速体验,确保他们能够随时感受和理解跑车的任何脉动。工程师们开发这一动力系统的目标在此得到淋漓尽致的体现:即要打造全球“最富驾驶乐趣”的变速系统。

  基于以上所有的原因,研发部的工程师们选择自动变速箱作为全新V12动力系统的“伙伴”——并给予其一个特别的名称:兰博基尼ISR变速箱。这一自动变速箱具有极为快捷的换挡速度——在重量和紧凑度方面具备等同于手动换挡的优势,与此同时,其换挡时间几乎要比双离合自动变速器少一半,而上述性能对超级跑车至关重要。

  独一无二的超级跑车工程性能

  全新动力系统具有七正一逆的双轴变速器。为了确保能够实现持久耐用的特性,该系统的同步器齿环由碳纤维制成,兰博基尼在碳纤维材料的应用方面具有丰富经验。变速器设计极为特别,独立换档拨片,被称为ISR,这一设计使变速时间变得更短。

  对于传统的手动变速箱,第二和第三变速器均并排安装在一起。当驾驶员想要换挡的时候,带有同步器装置的啮合套沿着换档杆经空挡移至第三档。在进入第三档之前,需确保第二档脱离,这需要两倍的距离和时间。

  超短距离,换挡时间更迅速

  正因为有了兰博基尼ISR变速箱,这一进程变得更快捷,第二和第三变速箱齿轮彼此脱离后,独立变速杆立即激活换档离合器。现在整个换挡进程几乎同时进行,其中一个变速杆脱离当前的齿轮后,第二个变速杆早已与下一个齿轮进行了啮合。因为上述进程部分重叠,机械距离大为减少,换挡时间也大大缩短。总的来说,兰博基尼ISR比Gallardo E-gear变速箱换挡时间要快40%。这也是全球最快的手自一体变速箱之一。

  结构紧凑,质量超轻

  全新的变速系统有四个独立的变速杆,其确切位置由感应器适时监测。它们的操作通过液压执行元件完成,系统压力高达60 bar,以确保实现必要的操作速度。该系统总共有7个液压阀,由电动泵提供压力,双盘式离合器由液压驱动。所有的系统元件均被装置在一个机壳之内。变速器总重只有70公斤,这是该系统独特的优势,特别是与同类的双盘式离合器相比时,这一优势更为明显。

  三个操作模式贯穿所有驾驶情况

  兰博基尼驾驶员可选择三种操作模式: Strada(道路)可提供舒适导向型的换挡操作,同时也可选择全自动模式;Sport(运动)模式在换挡点和换挡时间方面具有极富活力的设置; Corsa(赛道)模式可为赛道行驶提供最佳的换挡策略,这一模式还可提供起步控制,即实现最佳起步加速的自动功能。

  凭借兰博基尼ISR变速箱,在“公牛”标志下工作的工程师们为这一最新的12缸动力系统找到了最独特的“伙伴”。通过他们的努力,兰博基尼创造出了一个全方位的动力系统,这一系统在全球超级跑车中独树一帜。

  一体化的电子控制系统

  要想拥有优异的性能,快捷的通讯架构不可或缺:这一通讯架构由多个动力系统电子控制单元组成,同时将整个动力系统视为一个整体。该动力系统的另一亮点是前轮全电子控制连结装置:它能够持续地将合适的扭矩分布到前轮,帮助驾驶员实现最佳的性能。分配至前轮的扭矩持续可变,变动范围为全部可获扭矩的0至60%。

  兰博基尼品牌核心——12缸动力发动机的光荣历史

  兰博基尼V12代表着一个悠久而又荣耀的历史。据文献记载,费鲁吉欧?兰博基尼(Ferruccio Lamborghini)于上个世纪六十年代创建汽车公司时,他希望能够生产出比当时市场上销售的汽车更好的产品,并为消费者提供更佳的技术和质量支持。之后所有的兰博基尼超级跑车的款式均为1963年都灵汽车展览会上推出的350 GTV。该款式拥有由发动机工程师乔托贝?萨里尼(Giotto Bizzarini)从零开始研制的全新12缸铝制动力系统;按当时的标准衡量,该款式的性能指标令人惊叹。 12缸的V型发动机采用60度倾斜角设计,具有4个顶置凸轮轴(在当时单凸轮轴仍然是主流)、 6 bbl化油器和干式润滑性能。该系统在8000转、排量为3,497 cm3时的总输出功率为360马力,这使得该概念车的最高时速达到280公里。350 GT series系列量产车型具备传统的润滑功能,在转速为7000、排量为3,464 cm3时,输出功率达320马力。

  正是这台发动机让1966年日内瓦车展上的参观者们对兰博基尼Miura充满遐想。虽然它的主要性能与400GT非常相似,但此次4升60°的12缸发动机横向安装在驾驶舱之后,变速器与齿轮传动装置则需直接固定在悬架的单一装置之中。Miura具有320马力的动力输出,比之前速度最快的车型更快,时速逾280公里,它也因此成为了第一辆真正意义上的超级跑车。多年来,这一发动机得以进一步发展,其先进特性在Miura S和Miura SV中得到进一步体现(Miura S:7000转时的输出功率为370马力,时速为285公里;Miura SV:输出功率为385马力,时速为300公里。)Miura Jota为赛车比赛专门打造,V12发动机在8500转速时的输出功率为440马力。4升发动机的使用不仅限于Miura中置发动机。在1968年推出的Isleror(前置发动机)和400GT Jarama中,该动力装置能输出功率为350马力。而在具有未来气息的Espada中,该动力装置能输出325匹马力(后来提升至350马力)。1974年,Espada也第一次配备了自动变速箱。

  上个世纪七十年代早期,兰博基尼实现了从Miura到全新LP400 Countach的跨代转变。1971年,该车型外形变得更为前沿、令人惊叹,其特性在当今的兰博基尼超级跑车上重新大放光彩。 Marcello Gandini的设计适用于5升的V12发动机。但1993年的量产车型放弃了这一发动机,转而使用得以进一步完善的4升发动机设备。1973年的Countach依然没有八十年代特有的“尾翼”或车尾扰流器,该发动机被纵向装置在驾驶员之后,其输出功率在转速为8000时为375马力,并达到300公里的时速。在此后的几年中,Countach发动机虽然仍建立在大家熟悉的第一个V12动力系统基础之上,但也经历了一系列的发展和改进。1985年, Countach Quattrovalvole使排量超越了5升的水平(5,167 cm3),正如其名所示,该车型配置了四气门气缸盖。其输出功率在转速为7000时达到了令人赞叹的455马力。

  1986年,5升V12发动机得到全新的应用——兰博基尼LM002车型可能也应安装450马力的前置发动机,但这一重量为2.7吨的SUV是兰博基尼生产的第一款也是唯一一款。上个世纪八十年代后期,随着Countach Anniversario的推出,一直盛行的Countach走到了尽头。此后推出的极具九十年代特质的Diablo成了其继承者。到1990年时,V12的排量已经达到6升,其输出功率达到492马力。一年后,兰博基尼推出其第一辆四轮驱动运动车型——Diablo VT。此后的几年中,发动机的输出功率稳步提升至520马力(1993年的Diablo SE),Diablo GT(功率达575马力)和激进型的GTR(功率达590马力)于1999年双双问世,而Diablo 6.0的V12发动机的排量首次扩展至6升,其功率达到550马力。

  2001年推出的Murciélago是兰博基尼在新世纪推出的第一款车型。该车型拥有全新6.2升的合金V12发动机,以及装置在七个轴承上的曲轴及干式润滑系统。在转速为7500时,其输出功率为580马力,将这一重量只有1650公斤的超级跑车的速度提升至每小时330公里。该机型在转速为5400时,即可达到650Nm的最大扭矩。在2006年日内瓦汽车展上,兰博基尼推出了Murciélago LP 640。该车型的V12动力系统扩展至6,496 cm3,并能输出640马力的功率。而在限量版的Lamborghini Reventón车型中,代表着兰博基尼品牌核心内涵的12缸动力系统输出功率达到650马力,Murciélago LP 670-4则是最精彩的压轴戏,其输出功率为670马力。在2011年,兰博基尼还将在这光荣的史册中书写新的篇章。

  关于兰博基尼

  成立于1963年的兰博基尼汽车有限公司总部位于意大利东北部的圣亚加塔??波隆尼,生产世界上最受欢迎的超级跑车,在全球范围内拥有127家经销商。兰博基尼汽车有限公司生产的一系列极具动感而高雅的超级跑车车型包括Miura, Islero, Urraco, 350GT, Espada, Countach, Diablo, Murciélago LP 640, Murciélago LP 640 Roadster, Gallardo SE, Reventón Coupe, Reventón Roadster, Gallardo LP 560-4 Coupé and Spyder, Murciélago LP 670-4 SuperVeloce, as well as the Gallardo LP550-2。今年,随着Gallardo LP570-4 Superleggera在日内瓦车展的亮相,以及超轻型的Sesto Elemento在巴黎车展上的首发,兰博基尼明确了在碳纤维技术领域的领导地位。早在1983年,兰博基尼就采用碳纤维强化复合材料制造了著名的Countach。自此,兰博基尼实现了一个历时30年的里程碑式的历史跨越。作为奥迪汽车股份有限公司全资子公司的意大利超级跑车制造商--兰博基尼在轻量构造方面也得益于德国汽车制造商无可匹敌的技术专长。

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