Koenigsegg Gemera 的名稱是瑞典語(yǔ)“ge”(意為“給予”)和“mera”(意為“更多”)的組合。具體來(lái)說(shuō)，正如我通過(guò)與創(chuàng)始人、Christian von Koenigsegg 和其他 Koenigsegg 工程師的通信了解到的那樣，這款車正在給世界帶來(lái)更多可笑的書呆子技術(shù)。以下是新推出的 1,700 馬力四人座 Koenigsegg Gemera 背后的工程技術(shù)。

由于我無(wú)法獲得價(jià)值 1.7 美元(3)00 萬(wàn)美元的“超級(jí)汽車”，我無(wú)法進(jìn)行真正的哈達(dá)爾的深潛，但這可能是件好事，因?yàn)?Koenigsegg Gemera 是一款工程杰作需要幾萬(wàn)字才能完全解釋清楚。

只是我與 Koenigsegg 公關(guān)團(tuán)隊(duì)的電子郵件(他們將 Christian 和 Koenigsegg 工程團(tuán)隊(duì)的答案轉(zhuǎn)發(fā)給我)——以及我通過(guò)專利、Koenigsegg 的網(wǎng)站、YouTube 與 Christian 的巡視視頻以及其他各種在線資源收集的信息——為我提供了巨大的洞察力進(jìn)入 Gemera 的動(dòng)力系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、車身、空氣動(dòng)力學(xué)、懸架和電池。讓我們按順序來(lái)看看這些屬性。

動(dòng)力總成和傳動(dòng)系統(tǒng)

上圖顯示了 Koenigsegg Gemera 的一般動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)布局?？v向安裝在后軸上方的是 600 馬力、443 磅-英尺的三缸內(nèi)燃機(jī)，其后部用螺栓固定在 400 馬力、369 磅-英尺的電動(dòng)機(jī)上，同軸圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸。以下是該電機(jī)的詳細(xì)介紹：

曲軸周圍的藍(lán)色環(huán)是電動(dòng)機(jī)位置傳感器，以防您想知道。

來(lái)自內(nèi)燃機(jī)和直列式電動(dòng)“軸向通量”電機(jī)(其轉(zhuǎn)子始終與內(nèi)燃機(jī)曲軸一起旋轉(zhuǎn))的動(dòng)力通過(guò)碳纖維扭矩管內(nèi)的長(zhǎng)傳動(dòng)軸。該管連接到后部的電動(dòng)機(jī)外殼和一個(gè)特殊的變矩器，Koenigsegg 將其稱為“HydraCoup”。從 HydraCoup 中，動(dòng)力傳遞到前差速器，每側(cè)都有一個(gè)液壓離合器組(通過(guò)“扭矩矢量分配單元”、液壓泵和存儲(chǔ)壓力的液壓蓄能器操作)，在兩個(gè)組分配功率時(shí)產(chǎn)生扭矩矢量能力在最終旋轉(zhuǎn)前輪的兩個(gè)半軸之間。

稍后我們將更多地討論前輪的發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)，但現(xiàn)在讓我們看看后軸的動(dòng)力系統(tǒng)。如上所示，有兩個(gè)“軸向磁通”電動(dòng)機(jī)，每個(gè)額定功率為 500 馬力和 738 lb-ft 扭矩，每個(gè)都通過(guò)橡膠襯套安裝到汽車的后鋁副車架上。

這些電機(jī)每個(gè)都通過(guò)平行布置的變速箱發(fā)送扭矩，這意味著輸出軸(車軸)平行于電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸線，就像所有特斯拉的后驅(qū)動(dòng)單元中的變速箱一樣的變速箱一樣。Koenigsegg 的每個(gè)平行變速箱都包含 3.3:1 的齒輪減速比，這比您在純電動(dòng)汽車中發(fā)現(xiàn)的要高(它們通常在 8:1 和 10:1 之間徘徊)。盡管如此，這家瑞典超級(jí)跑車制造商聲稱其汽車能夠在 1.9 秒內(nèi)以 0 到 60 英里/小時(shí)(97 公里/小時(shí))的速度行駛，最高時(shí)速可達(dá) 250 英里/小時(shí)。當(dāng)被問(wèn)及高傳動(dòng)裝置時(shí)，Koenigsegg 告訴我“軸向磁通電機(jī)是‘扭矩’”，并指出 Gemera 的最大輸出速度尤其是相對(duì)較低的 10,000 RPM。這就是決定傳動(dòng)比的原因。

由于前傳動(dòng)系統(tǒng)中沒(méi)有變速箱，因此后電機(jī)改變旋轉(zhuǎn)方向是 Gemera 可以倒車行駛的原因。下面是我從Mr JWW YouTube 視頻中截取和注釋的后電機(jī)/變速箱：

這幾乎是前部的基本動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)布局：安裝在曲軸上的 400 馬力電動(dòng)機(jī)(也用作啟動(dòng)器，并提供再生制動(dòng)能力)增強(qiáng)了 600 馬力的內(nèi)燃機(jī)，并通過(guò)前輪向前輪提供動(dòng)力。長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)軸，通過(guò)扭矩管連接到變矩器，變矩器連接到 2.7:1 前差速器，該差速器具有兩個(gè)濕式離合器組(如下所示)，在該軸上左右分配動(dòng)力。

在后部，實(shí)現(xiàn)了扭矩矢量控制，因?yàn)?Koenigsegg 可以精確控制兩個(gè) 500 HP 電動(dòng)機(jī)，每個(gè)電動(dòng)機(jī)通過(guò)直接驅(qū)動(dòng)變速箱以 3.3:1 的減速比為車輪提供動(dòng)力。在純電動(dòng)模式下，整個(gè)前傳動(dòng)系統(tǒng)被關(guān)閉，只有后電機(jī)證明推力和再生制動(dòng)。

該系統(tǒng)的 1,700 馬力輸出(即約 1,270 kW)小于內(nèi)燃機(jī)的最大馬力和三個(gè)電動(dòng)機(jī)的單個(gè)最大馬力輸出的總和。(將所有這些加起來(lái)會(huì)產(chǎn)生 2,000 HP，而不是 1,700。)這種情況有兩個(gè)主要原因。首先，電動(dòng)汽車的功率輸出主要由電池放電能力驅(qū)動(dòng)，而不僅僅是電機(jī)能夠產(chǎn)生的功率。

其次，原動(dòng)機(jī)——內(nèi)燃機(jī)和三臺(tái)電機(jī)——的齒輪傳動(dòng)方式使其產(chǎn)生寬扭矩曲線。這意味著車輪上的扭矩——最終為加速提供推力，這輛車在 4,000 ICE 發(fā)動(dòng)機(jī) RPM 時(shí)的最大扭矩為 8,113 ft-lb——不僅在低車速時(shí)很高，而且一旦你撞到它就會(huì)下降高速公路(反之亦然)。相反，為了更好的駕駛性能，科尼賽克希望車輛無(wú)論駕駛員是低速行駛還是高速行駛，都具有很大的推力。該公司聲稱：“Gemera 在 [217 mph (350 km/h)] 時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生超過(guò) [1,180 lb-ft] 的‘左’扭矩。” 您可以通過(guò)下面的圖表了解公司如何管理它。

Koenigsegg 在其新聞材料中表示，將所有電動(dòng)機(jī)加起來(lái)可以獲得 1,400 馬力的理論功率輸出，但作為具有電池限制和齒輪考慮因素的組合系統(tǒng)，最大輸出為 1,100 HP，或約 820 kW，如“上圖中的最大電力”點(diǎn)，發(fā)生在 220 公里/小時(shí)左右。

您會(huì)看到 ICE 的最大功率輸出(標(biāo)記為“最大 ICE 功率”，即 600 HP 或 440 kW)發(fā)生在大約 7,500 發(fā)動(dòng)機(jī) RPM 時(shí)，這 - 因?yàn)榍安钏倨鞯凝X輪非常高 - 對(duì)應(yīng)于車速約360公里/小時(shí)。這比電力輸出最大化的速度要高得多，這是因?yàn)?ICE 和電力峰值功率點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)在相同的車速下，所以整體組合輸出沒(méi)有最大化。盡管如此，車輛在其速度范圍內(nèi)仍具有寬泛的扭矩曲線。

您還會(huì)在上圖中注意到 ICE 扭矩曲線(灰色)有一條名為“TC Torque ICE”的虛線曲線。這考慮了“HydraCoup”中的扭矩倍增，我將稍微描述一下。Koenigsegg 實(shí)際上將 HydraCoup 變矩器的總 3,500 Nm (2,581 lb-ft) “最大可實(shí)現(xiàn)組合扭矩”考慮在內(nèi)，該公司在其所有媒體文獻(xiàn)中都引用了該扭矩。“總輸出 1700 bhp – 3500 Nm，包括 Hydracoup，”該公司在其網(wǎng)站上寫道。我發(fā)現(xiàn)這有點(diǎn)奇怪，因?yàn)閾?jù)我所知，很少有汽車制造商曾引用他們的最大扭矩輸出來(lái)包括他們的變矩器比率。

HydraCoup 代替多速變速箱

Koenigsegg Gemera 沒(méi)有多速變速器。如前所示，后部電機(jī)有一個(gè) 3.3:1 的平行 齒輪減速器，一個(gè)安裝在曲軸上的電動(dòng)機(jī)的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)將動(dòng)力傳遞給前差速器中的一個(gè)齒輪減速器。就在動(dòng)力到達(dá)前差速器之前，它通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)傳動(dòng)軸發(fā)送到科尼賽克所謂的 HydraCoup。

Christian von Koenigsegg 在上面來(lái)自The Drive的視頻中很好地描述了它的工作原理。它的要點(diǎn)是 HydraCoup 是一款精美、輕巧、機(jī)加工的鋁制變矩器。(如果您想了解變矩器的工作原理，請(qǐng)閱讀我們的解釋器)。

變矩器是一種液力偶合器，它允許在其輸入和輸出之間實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速和不同的扭矩。(當(dāng)您的汽車完全停止時(shí)，它可以防止您的車輪熄火。)

在 Gemera 的情況下，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)軸及其連接的電動(dòng)機(jī)是輸入。它使變矩器的葉輪側(cè)旋轉(zhuǎn)，變矩器由一組專門設(shè)計(jì)的葉片(如上所示)組成，這些葉片將流體泵送到渦輪機(jī)的葉片上。來(lái)自葉輪的粘性力使渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)(科尼賽克指向下方的渦輪機(jī))，渦輪機(jī)以機(jī)械方式連接到輸出軸，或者在這種情況下，連接到后差速器。

葉輪(即輸入，與驅(qū)動(dòng)軸以相同的速度旋轉(zhuǎn))和渦輪(輸出，與差分輸入以相同的速度旋轉(zhuǎn))之間的定子用于策略性地引導(dǎo)兩半之間的流體流動(dòng)變矩器以最大限度地提高變矩器效率。

使用變矩器有很多好處。首先，它允許在低車速(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá) 3,000 RPM)下實(shí)現(xiàn) 2:1 的扭矩倍增。這一點(diǎn)很關(guān)鍵，因?yàn)?Gemera 的 2.7:1 前軸比非常高，如果沒(méi)有來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)和曲軸電機(jī)的扭矩輔助，車輪扭矩和啟動(dòng)加速度會(huì)相當(dāng)?shù)汀?/p>

作為記錄，科尼賽克告訴我前軸比高是錯(cuò)誤的，他說(shuō)：“不，它不高，它是正確的。”

在某些方面，這與多速傳輸完成了同樣的事情。不同的是，正如 Koenigsegg 在其網(wǎng)站上所寫的那樣，Gemera 使用的是液力偶合器，而不是短的第一檔增加扭矩以增加低速加速度：

扭矩至關(guān)重要，尤其是在一個(gè)檔位加速到極速時(shí)。在 Gemera 中，扭矩轉(zhuǎn)換 HydraCoup 促進(jìn)了這一點(diǎn)——它將來(lái)自 TFG 和前電動(dòng)機(jī)的 1100 Nm 的總和轉(zhuǎn)換為幾乎兩倍的扭矩，最高可達(dá) 3000 rpm。這就是為什么 Gemera 在靜止?fàn)顟B(tài)下具有 3500 Nm 的扭矩，以及為什么它可以以單檔從 0-400 公里/小時(shí)加速。

由于與流體剪切相關(guān)的損失，使用液力偶合器而不是短齒輪來(lái)增加扭矩效率較低，但 Koenigsegg 表示效率下降很好，因?yàn)樗鼉H在低速、短時(shí)間加速條件下使用。在高速公路上或當(dāng)駕駛員不需要快速加速時(shí)，情況就不同了。與傳統(tǒng)汽車可能使用的更高齒輪不同，Gemera 只是鎖定了變矩器，因此輸入(葉輪)不再以高于后差速器(渦輪)輸出的速度旋轉(zhuǎn)。

它們一起旋轉(zhuǎn)，科尼賽克聲稱這種設(shè)置實(shí)際上產(chǎn)生的損失比通過(guò)變速箱中的高齒輪組發(fā)送動(dòng)力要少。鎖止離合器——值得一提的是，在標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)變速器中很常見(jiàn)——它允許通過(guò)變矩器對(duì)曲軸上的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行再生制動(dòng)。

“與任何其他混合動(dòng)力解決方案相比，以單齒輪直接驅(qū)動(dòng)的形式提供從靜止到最高速度的終極響應(yīng)，重量更輕，效率更高，”是科尼賽克對(duì) HydraCoup 優(yōu)于傳統(tǒng)變速箱的理由。該公司在其網(wǎng)站上進(jìn)一步詳細(xì)介紹：

例如，在高速公路行駛期間，與傳統(tǒng)變速器或 CVT 相比，KDD 將動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)損失降低了 3-5%，因?yàn)闆](méi)有升壓或降壓齒輪與終傳動(dòng)串聯(lián)工作——只需將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力直接輸送到帶有扭矩轉(zhuǎn)換 HydraCoup 的車輪被鎖定。

這種與齒輪減速器串聯(lián)使用的變矩器裝置就是科尼賽克所說(shuō)的“科尼賽克直接驅(qū)動(dòng)”。該系統(tǒng)也用于混合動(dòng)力Regera兩人座，旨在減輕重量和簡(jiǎn)化操作。

“小友好巨人”三缸雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)

讓我們仔細(xì)看看三缸Tiny Friendly Giant，這款發(fā)動(dòng)機(jī)以其緊湊的尺寸命名，但輸出功率相對(duì)較大。TFG 是一款 2.0 升全鋁直列三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，前后安裝在車內(nèi)。您可以在這些圖片中看到它以傾斜的方向傾斜到一側(cè)。出于包裝原因，這只是在原型上;Koenigsegg 說(shuō)：“最終版本沒(méi)有傾斜——因?yàn)槲覀兡軌蚋倪M(jìn)包裝。” 根據(jù)科尼賽克的傳統(tǒng)，它每個(gè)氣缸配備四個(gè)氣門和兩個(gè)渦輪增壓器，而且它上面還有一個(gè)小幽靈。

這些渦輪增壓器中的每一個(gè)都從三個(gè)氣缸中的每一個(gè)接收廢氣，但這并不意味著每個(gè)排氣口都分成兩個(gè)排氣管。實(shí)際上，有六個(gè)排氣口——每個(gè)排氣閥一個(gè)——每個(gè)排氣口都有自己的排氣管。

Koenigsegg 在其網(wǎng)站上描述了這種“兩級(jí)渦輪增壓系統(tǒng)”(可以建立高達(dá) 29 psi 的增壓)，并寫了如何關(guān)閉所有為其中一個(gè)渦輪增壓器供氣的排氣閥(我稍后會(huì)描述它是如何完成的)基本上產(chǎn)生兩倍于另一個(gè)渦輪增壓器的流量，使發(fā)動(dòng)機(jī)在低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下更快地建立增壓：

…一個(gè)渦輪增壓器連接到三個(gè)排氣門——每個(gè)氣缸一個(gè)。第二個(gè)渦輪增壓器連接到其他三個(gè)排氣門。在低轉(zhuǎn)速和部分到高負(fù)載期間，所有廢氣僅被推到一個(gè)渦輪增壓器，每個(gè)氣缸只打開(kāi)一個(gè)排氣閥——從而使該渦輪機(jī)的廢氣加倍。當(dāng)達(dá)到足夠的增壓時(shí)，第二個(gè)排氣門打開(kāi)以啟動(dòng)第二個(gè)渦輪。

結(jié)果不言自明。干式油底殼潤(rùn)滑、旋塞式點(diǎn)火線圈(這在大多數(shù)汽車上并不罕見(jiàn))2.0 升發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)缸體——即完整的旋轉(zhuǎn)組件加上缸體、缸蓋和氣門機(jī)構(gòu)，減去進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)等部件、燃油系統(tǒng)組件和配件——僅重 154 磅，顯然可以放入“典型的隨身行李箱”中。福特在推出 1.0 升三缸 EcoBoost 時(shí)宣傳了類似的包裝。

不同之處在于，雖然科尼賽克的發(fā)動(dòng)機(jī)具有三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的所有輕量級(jí)和小尺寸優(yōu)勢(shì)，但它具有更大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。盡管尺寸很小，但它僅在 1,700 RPM 時(shí)產(chǎn)生 295 lb-ft 的扭矩，并在 2,000 RPM 和 7,000 RPM 之間產(chǎn)生最大 443 lb-ft 的扭矩，然后在 7,500 RPM 時(shí)達(dá)到 600 HP 的峰值功率并在 8,500 時(shí)達(dá)到紅線轉(zhuǎn)速。

在自然吸氣形式下，發(fā)動(dòng)機(jī)在 300 馬力時(shí)產(chǎn)生一半馬力，不到 184 磅英尺扭矩的一半，因此很明顯，增壓產(chǎn)生了很大的不同。就目前而言，這家汽車制造商聲稱 Tiny Friendly Giant 是“迄今為止每缸和體積最強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)”。

這輛車很有趣，我什至要談?wù)劙l(fā)動(dòng)機(jī)上的皮帶。本節(jié)頂部的照片中顯示的附件驅(qū)動(dòng)器很小。這是一個(gè)雙平面設(shè)置，一個(gè)皮帶連接到一個(gè)油泵，作為干式油底殼回油泵和主油泵，另一個(gè)連接到壓縮機(jī)。您可以在上圖中看到，該壓縮機(jī)將壓縮空氣送入計(jì)算機(jī)控制的無(wú)凸輪閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的蓋子中，稍后我將對(duì)其進(jìn)行描述。

盡管體積很小，只有 2.0 升，但氣缸本身實(shí)際上相當(dāng)大。Tiny Friendly Giant 的外形略呈方形，孔徑為 95 毫米，行程為 93.5 毫米。這家汽車制造商聲稱，這一點(diǎn)，尤其是特殊的鈦合金排氣管，顯然有助于讓小馬達(dá)發(fā)出更大的聲音。

以下是科尼賽克對(duì)鈦合金排氣管的評(píng)價(jià)，以及這只三盆幼崽如何聽(tīng)起來(lái)像一頭成年獅子：

TFG 的 2 升三缸發(fā)動(dòng)機(jī)配備定制的鈦 Akrapovi? 排氣裝置，可提供無(wú)滯后響應(yīng)，并伴隨著令人回味的深喉咆哮。TFG 可能是一個(gè)小型發(fā)動(dòng)機(jī)，但由于其大口徑和沖程，再加上 Freevalve 的“打開(kāi)”聲音，它具有大而“砰砰”的聲音。結(jié)果是一個(gè)深沉、沙啞、反應(yīng)靈敏和誘人的發(fā)聲引擎。由于排氣音可以通過(guò) Freevalve 系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和平衡，因此聲音也可以很流暢。