电动方程式在全球主要城市举办比赛的第五年,对于电动汽车能否吸引赛车迷想象力的早期怀疑似乎终于被消除了。11支车队22辆赛车的底盘、刹车、电池和轮胎都是一样的。这是一个团队的知识产权——电动机、逆变器、变速箱和电池/热管理软件——将赢家与输家区分开来。
在 E 级方程式中,赛车缺少一级方程式赛车所需的巨大下压力发生器,并且该设计迫使赛车以较慢的速度进行比赛。尽管空气动力学确实提供了一些好处,但美学发挥了更大的作用。
随着电动方程式第 5 赛季的结束,奥迪仍在努力寻找自己的优势。Audi Sport ABT Schaeffler 以 203 分排在第二位,而车手 Lucas Di Grassi 和 Daniel Abt 在 7 月 13 日在布鲁克林举行的比赛中分列第三和第七。奥迪对这项运动的参与始于 2014 年的首场比赛,这家德国汽车制造商表示,在可预见的未来,它致力于电动方程式。
我与三届勒芒冠军、纽约布鲁克林奥迪运动 ABT 舍弗勒赛车队的车队负责人艾伦·麦克尼什 (Allan McNish) 坐了下来。McNish 谈到了电动方程式的未来、奥迪的 e-tron FE04,以及如何让人对电动汽车和与公路车的联系感到兴奋。
公路车连接
“我们拥有本赛季最大的升空率之一。” 麦克尼什告诉我。“因此,在这方面,它大约提升了 35%。这意味着我们必须非常聪明地思考如何在助推和加速中使用我们的能量。”
“为了能够完成比赛,只有 65% 的比赛可以全开油门。” 麦克尼什解释道。“这就是我们使用它的方式,[电池的能量] 基本上是平的,您可以在制动和滑行阶段回收能量。” 为了能够完成比赛,车手需要松开油门并滑行。他们需要提升的确切位置已经在模拟器中计算出来。
McNish 能够帮助 SlashGear 展示奥迪 e-tron FE04 赛车操作与奥迪 e-tron 公路车操作之间的相似性。“你遇到过这种情况,类似于奥迪e-tron,e-tron刹车的时候你会回收能量到电池中,当你松开油门的时候,你也会恢复,你也可以手动做,”麦克尼什指出。
FE04 包含一个复杂的系统,可以精确识别驾驶员需要在何处松开油门。“我们有一个系统,可以为此提供自动化元素。” 麦克尼什说。但是,司机必须遵守它。因此,[计算机] 有点了解它需要做什么,并预测它需要去哪里。”
尽管如此,司机有责任按照提示进行操作:出现问题时,系统无法进行调解。“因此,我们遇到了这种情况,司机必须非常小心。” 麦克尼什说。“因此,如果你回想赛百灵(勒芒和后来的 WEC),如果他像狗一样进行轮对轮的战斗,那是负面的。”
电子之战
电动方程式赛车手不仅需要关注自己目前的状况,还需要时刻充分意识到自己在终点线上的潜在位置。“因为当你阻挡某人时,你在发夹里说,你在里面,而有人从你的外面进来,你保持这个位置,”麦克尼什指出。“但是当你出来时这样做,你需要更多的能量来加速离开角落。”
然而,这些传球并不总是得到奖励,因为它们会消耗能量。“所以,因此,你实际上不是在那个瞬间惩罚自己,而是在 5-6-7 圈的情况下。” 他说。“如果车手不注意,这些早期的行动可能会使车手退出领奖台的争夺。有时最好在比赛早期放弃一个位置,尤其是当它转化为积分时。”
管理电池的热性能通常成为一个同样复杂的策略。“我们在那里获得了一些 [电池] 信息,汽车也发挥了作用,”麦克尼什说。“但与此同时,每当你重新输入能量时,你也在增加电池温度。”
所有制造商和团队都拥有相同的电池,因此具有相同的阈值。将能量回馈到电池的速度越快,产生的热量就越多,可储存的电力就越少。“因此,这是我们试图通过我们的软件控制的领域。我们如何将能量放回 [电池] 并确保它以最平稳的速度运行?此外,我们在比赛的最后一圈获得的妥协最少的[充电率]。”
在通过再生系统收集能量和将能量存储在电池中之间存在平衡。如果能量过快地进入电池,汽车的电池仍然可能在终点线之前耗尽能量。
Fédération Internationale de l'Automobile (FIA) 锁定了本赛季的硬件开发。然而,球队可以在整个赛季自由开发他们的能源管理软件。
“我们所做的是开发软件。有一种不断进行的学习,它是在模拟器中完成的,然后转移到测试跑道上,然后转移到赛道上。” 麦克尼什解释道。
奔向未来
奥迪的团队——就像电动方程式中的其他团队一样——可能专注于从每场比赛中获得最大收益,但比赛还有一个次要目的:改变日常驾驶员对电动汽车的看法。与此同时,为提高赛车效率而开发的技术也会对你我可以驾驶的未来电动汽车产生巨大影响。
“能源管理战略将对[对未来的赛车和公路车]产生最重大的影响,”麦克尼什预测。“人们对[在勒芒]关于储存损失的能量然后再次使用的整个概念存在一些疑问。用汽油以外的任何东西进行比赛的想法是一个激进的概念。有很多疑问:这是可以实现的,但它真的会奏效吗,它会带来好处吗?”
“然后当你第一次驾驶它时,你就会意识到它的好处。但[当时]这是一种开箱即用的想法,”自 1981 年以来一直参加比赛的麦克尼什说。“这就是我认为现在对我们来说令人兴奋的地方,因为变化速度非常快。”
“在 1991-2001 年,它仍然是汽油发动机动力,”麦克尼什解释说。“2006 年是 [奥迪] 第一次使用非汽油发动机进行比赛。2016 年赛百灵赢得了除汽油发动机汽车之外的第一场国际比赛,”麦克尼什说,指的是奥迪的柴油发动机赛车。
然而,从那以后,变化的速度是戏剧性的。“从那以后的 12 年内,我们已经从使用汽油以外的其他汽车转向混合动力汽车,现在是全电池电动汽车,”司机强调说。“这与您之前 80、90 年所拥有的相比只是一个巨大的波动。并不是说一切都过去了,但变化如此之快,这就是令人兴奋的地方。”
McNish 一直站在最前沿,推动最新技术。“再过 15 年会怎样?我们能想到什么?如果你看看日内瓦车展和 CES 以及其他一切,它们都在结合——不仅仅是汽车行业——而且一切都在融合。”
奥迪在这方面处于独特的地位,因为它是电动方程式中为数不多的生产全电动公路车的制造商之一。当然,赛车和量产车之间的技术转移并不是什么新鲜事。事实上,多年来,正是赛车帮助塑造了奥迪产品线中的一些核心动力传动系统。
麦克尼什说,这种交叉“对我们来说是一个重要因素”。“你通过勒芒项目知道 TFSI 直喷在 2001 年获胜,然后六个月后 [TFSI 首次亮相] 在公路车上。” 涡轮燃油分层喷射 (TFSI) 从赛道到道路的迁移发生得非常迅速,为客户带来了立竿见影的好处。以前,很难同时提高燃油效率和功率。
这也不仅仅是引擎。“然后是激光灯,”麦克尼什开玩笑说,“因为像我这样的老人晚上都需要更好的视力。” 这些激光灯后来在 R8 LMX 公路车上首次亮相,现在也可用于其他几款奥迪车型。
技术从赛道转化为公路的确切方式可能不一样,但不可否认,赛车可以成为即将推出的量产车的结晶。“你知道 e-tron,e-tron 这个名字在 2012 年赢得了勒芒,这个系统无疑是一种不同的方法。” 麦克尼什解释道。奥迪 R18 e-tron 使用飞轮和后来的电池来储存能量。“但 e-tron 技术一直是一个关键部分,目前它仍在继续指导事情。”
“我们之前谈到过 e-tron,就驾驶员恢复能量的方式而言。做到这一点很重要,并且对如何恢复能量的理解正在扩大。去年我们在这里[纽约]赢得了冠军,所以我们现在已经完成了一个完整赛季的比赛,在此之前,我们已经完成了一个完整赛季的测试和一些[电气化]研究。”
电动方程式项目的高潮恰逢 e-tron 公路车推出 “比赛结束几天后,e-tron 在旧金山推出,所以我们来到这里(纽约)并赢得了冠军,”麦克尼什回忆道. “然后谢天谢地,我能够去旧金山说我们赢了!我们赢了!在 e-tron 的揭幕仪式上。”
周日比赛,周一卖出
显然,负责奥迪量产车的工程师不能简单地突袭车队的车库以获取他们的技术。事实上,这可以说是一种更密切的关系。
“从赛车中学到的东西是交叉的,因为奥迪赛车运动直接位于技术开发之下,”麦克尼什说。这种定位有助于减少一些公司在内部遇到的典型繁文缛节。“它不属于营销,而是属于技术开发,因此,人们对人们以及您设计和制造汽车的方式有很好的理解和交叉授粉。”
奥迪及其大众集团的母公司在电气化方面投入了大量资金,技术转让不仅仅是一种方式。事实上,McNish 对第三代电动方程式赛车感到兴奋的事情已经在 e-tron SUV 中找到了基础。
“我们刚刚完成了第 2 代汽车的第一个赛季,”他解释说。“作为一个优秀的苏格兰人,我想免费获得更多东西,免费提供更多能源,免费提供更多电池容量,目前正在技术法规范围内讨论这一点。”
“我们也在考虑使用前置电动机来回收额外能量的想法,”麦克尼什继续说道,这对于 2019 年 e-tron SUV 的早期采用者来说非常熟悉。“所以我们可以像在勒芒那样在前轴上进行恢复,也可以在后轴上进行恢复。通过增加前部的回热,我们现在可以像 e-tron 公路车一样在两侧进行回热、存储和加速。”