Audi的大赌局:R10 [转]

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/29 22:45:18
R8让Audi的名字载入了Le Mans 24小时耐力赛的历史,和Ford GT40, Porsche 956/962一样成为Le Mans史上最成功的赛车。R8最早出现在1999,在收购了Cosworth的50%之后Audi把这一半的Cosworth改名为Mahle,之后Audi开发了两辆Prototype赛车,R8和R9,分别针对当时ACO最新的LMP1(Roadster Prototype,敞蓬式)和GTP1(Coupe/GT,硬顶)赛例。得益于Porsche/Mercedes-Benz/BMW同时退出,Audi成为了Le Mans唯一具有夺冠实力的厂队,配合独门的FSI技术让R8在很长一段时间内独霸所有各项耐力赛,除了2003年受到VW AG总部压力被迫把技术力量转移到Bentley让Bentley Speed 8 EXP夺得2003年Le Mans/Sebring冠军,其他所有比赛都是战无不胜。但是R8的成功,尤其是R8巨大的领先优势让ACO/FIA很快意识到必须修改赛例限制R8的发挥。因此从2001年开始,每年ACO/FIA都会针对R8设定各项限制,由于进气限制流量限制,R8的FSI 3.6L Twin Turbo V8输出从2001顶峰的650ps一路下降到2005年的520ps,而对手Prescarolo Judd 5.0L V10在2005已经达到610ps,之前LMP1组别的轮胎优势也不复存在,虽然R8依然艰难的取得了2005年的Le Mans全场总冠军,但是R8作为一辆赛车已经过了巅峰时期,2005年欧洲GT巡回赛败给Prescarolo Judd更给所有Audi人一个明确答案 – Audi必须拿出R8的接替车型。

Audi称霸Le Mans/GT比赛多年的R8


Audi赛车部门其实自2002年底已经开始着手研制新型赛车取代R8,当时Audi的方案是5.0L NA引擎取代R8的3.6L FSI Turbo,但是2002年ACO公布的Diesel Prototype条例引起了Audi高层高度关注。Diesel在欧洲已经成为了主流,Audi的Diesel车型销售比例更是超过50%,开发一辆Diesel Prototype战车扬威Le Mans赛场对于Audi来说无论是技术和市场推广都是双赢局面,因此原定的5.0L V10 Prototype方案被搁置,Diesel LMP1计划直接上马。Dr Ulrich Baretzky,R8 FSI V8的设计者也是Audi赛车部门的主管,决定接受这个挑战。这个突然的转变让R10设计部门之前数月的心血付之东流,引起了许多人的不满,但是Ulrich本人认为:如果他放弃这个可以设计出第一台赢得Le Mans总冠军的Diesel战车的机会,作为一个定级的引擎工程师他会遗憾终生,所以他力排众议在2003年5月开始了R10的基础研究。

Diesel引擎以压燃方式工作,加上Turbo以后承受的压力更是巨大,单位容积输出比汽油小,要实现同样的马力输出,Diesel引擎的体积肯定会比汽油大。可是引擎质量/尺寸越大对赛车就越不利,尤其R10所在的LMP1级别是最顶级的耐力赛赛车,如何把Diesel Twin Turbo引擎控制在车架设计师可以接受的范围内是一大难题。要维持600-650ps的输出,Audi的计算必须使用5.5L的容积才能实现,经过激烈争论,Audi决定采取保守的设计路线,取5.5L V12布局而不用V10。5.5L V12单汽缸容积/设计都跟R8如出一辙,夹角也保持R8的90度设计,基本上引擎缸体就是R8 3.6L V8加了4个汽缸,物料改用更坚固但密度更大的铝合金设计, Turbo也更换了压强更大耐高温更强的品种,引擎的冷却油路设计全面加强 – 结果R10的V12比R8的V8长了一半重了75KG,给车架设计团队留下了很大的难题。

虽然尺寸/质量跟汽油引擎相比都不理想,但是这幅5.5L TDI V12输出绝对是石破天惊:650ps@5200-5500rpm,超过810lb/ft的骇人扭力输出,Audi原有F1等级的引擎测试台也因为承受不住强大的扭力需要升级。现阶段R10的引擎设计依然比较保守,Fuel Injection的压力保持在1600psi(2-3年内可能会达到2200psi),压缩比<20:1 (Turbo, 2.94bar),这些都是顶级Turbo Diesel街车的数字,一方面Audi不想冒太大风险,令外一方面也反映了研发顶级Diesel赛车提升技术水平的迫切性。R8上面自1999年开始由Audi设计Ricardo代工的6 Speed Sequential Gearbox无法承受R10的扭力,刚好2004年开始Xtrac参加了VW Touareg 5.0L V10 TDI Dakar赛车的Gearbox的研发,累计了不少大扭力赛车Gearbox设计的经验。因此在R10上,Audi选择了和Xtrac共同研制新型的5 Speed Gearbox搭配R10,由于少了一个档位和使用了先进的Thin Wall Aluminum Casting,R10 Gearbox的实际尺寸/质量跟R8相差无几。正常的Carbon Fiber Clutch并不能够承受R10引擎的强大扭力,因此Audi选择了比较重但相对尺寸较小耐用性更佳的Ceramic Clutch。

为了迁就引擎的尺寸,R10的轮轴距比R8长了12英寸。后悬挂系统和R8一样连接在Gearbox/Engine Block之上,得益于引擎刚度的提高车架的整体刚度基本保持在R8的高水平。5.5L V10 TDI所需要的进气量和散热气流流量都很大,因此Audi采取了2003 Bentley Speed 8 EXP的设计思路,前后悬挂系统都使用Torsion bar减少占用空间和动能损失,优化从车头到引擎散热器进气口的气流。为了在保持高扭曲刚度同时减轻质量,R10部分车体比如车头和车架一体化制造,跟R8典型的车壳/车架分离有很大不同。这个做法有利有弊:一方面减轻了质量改善了赛车关键部分的质量分布,在引擎超重的时候可以一定程度上拟补损失;但是R10的主要气动外形在车架制造的时候就必须定型,考虑到R10的碳纤维合成车架是已最高级工艺在Lola的意大利工厂制造,从设计定型到交货至少需要12-16周时间。以后遇上改变条例或者研发突破,需要大幅度改变车身气动布局的时候,Audi也必须更换整个车架,大大影响了R10在私人车队市场的实用价值。2006 ACO的赛例为了安全,针对性的削减了Prototype组别赛车15%的下压力,Audi R10在新赛例讨论之初已经做出相应改良,在满足了V12 TDI引擎的进气/散热要求后,总体下压力水平依然跟R8非常接近。

其实Audi R10并不是第一辆Diesel的LMP赛车,在2004年,Lola曾经尝试过以LMP1 Diesel Phototype参赛,使用VW的5.0L V10 TDI引擎,但是运行一段时间后因为Diesel Deformation的问题退出了比赛:Diesel在高温下只靠正常的加油系统是无法灌注入油箱,Lola的惨痛经验给Audi团队上了很宝贵的一课。R10的加油系统/油箱都经过特别设计,以高压灌注方式加油,油箱有额外隔热保温设计,确保在24小时比赛中不会出现Lola的问题。R10使用的Diesel是Shell新型的GTL(Gas To Liquid)方式提炼的Diesel,燃烧更干净彻底,但实际成分/规格和Shell的街车用高级Diesel无异。为了要应付V12 TDI强大的扭力同时提升气动表现,R10的Braking系统采用了F1的“Drum Brake”设计,实现更精密的散热控制。最近冒起的Performance Braking研制的Continuous Carbon Fiber Brake 因为其优异的效能和稳定性已经进入Audi的考察范围,相信2007年的R10很可能会配备CCFB。

做为第一辆真正的顶级Diesel LMP赛车,R10需要解决的问题远比外界想象的要多,甚至超出Audi自己的估计。比如车重,LMP1的原定规格最低限重是900KG,可是Audi团队拼尽全力包括使用刚才提到的一体化车身依然只达到900KG,跟R8比限重低至少50KG的表现相差很远。超重的赛车因为无法使用ballast(配重物,一般是铅块)来改变质量分布,对赛车的适应性会大大折扣,赛车工程师对悬挂系统的调教也会受很多限制,这些都会直接造成无法有效的利用轮胎性能,并且造成额外的轮胎损耗,对于扭力远超轮胎抓地力的R10来说可以说是致命的。正因为如此,Audi给FIA/ACO施加了强大压力,终于让2006赛例的最低限重提升为925KG,这一消息让许多对手大呼不公平但是对Audi来说是大大的松了一口气。使用Diesel除了强劲的扭力,最诱人的地方是相对较低的油耗。民用车Diesel比汽油要省30%以上,对于Le Mans 24小时耐力赛来说是最适合不过 – 但是事实上Diesel相对于汽油在满油门的情况下并没有油耗优势,而Le Mans有71%的部分是需要满油门通过,因此Audi的估计R10只比R8油耗少7%,也就是每次加油后可以多跑1不到2圈。考虑到Bosch 2005已经把赛车用FSI系统商品化,Pescarolo Judd V10的油耗会比之前有很大进步,R10相对Judd V10的优势可能比这个数字更小。

Audi R10的处女战是3月份在美国Florida的Sebring 12小时耐力赛,一如赛前估计R10轻松获得P1排位但是实际圈速并没有比Porsche-Penske Spyder LMP2快很多,随后还因为散热系统问题需要维修,无法从P1开始比赛。第二辆Audi在比赛开始后就因为过热问题推出比赛,所幸的是剩下唯一一辆R10表现出不错的比赛圈速,在第二轮进站后就已经取得领先位置,把赛果一直保持到结束。赛后Audi承认液压系统油路,散热系统和轮胎表现都没有达到设计目标,但是从Sebring得到的宝贵数据让Audi在Le Mans前的3个月内有时间对赛车调教进行优化。在Sebring 12hrs的历史性胜利也给Audi打下了一支强心针。

不过Sebring的胜利并没有让Audi高兴了多久,因为Sebring是美国的比赛,R10的真正对手欧洲的Pescarolo Judd并没有参加。在3天前的Le Mans 正式练习赛中,Pescarolo Judd跑出了骇人的3:30.195超快圈速,比第二的R10几乎快了2秒跑长距离的圈速也可圈可点,重演了去年第一代Pescarolo Judd V10压倒R8的场面,R10潜在的设计问题表露无遗。2005年R8凭借车队的老练和成熟赛车的可靠性获得最后胜利,但是论圈速Pescarolo的优势远比R8 FSI带来的油耗优势要大,经过了去年夺取欧洲GT比赛总冠军的磨练,现在的Pescarolo Judd已经不能同日而语。 就从练习赛的表现来看,Audi R10想要在2006年成为第一辆夺得Le Mans总冠军的Diesel赛车留名青史恐怕还需要经过一番苦战。R8让Audi的名字载入了Le Mans 24小时耐力赛的历史,和Ford GT40, Porsche 956/962一样成为Le Mans史上最成功的赛车。R8最早出现在1999,在收购了Cosworth的50%之后Audi把这一半的Cosworth改名为Mahle,之后Audi开发了两辆Prototype赛车,R8和R9,分别针对当时ACO最新的LMP1(Roadster Prototype,敞蓬式)和GTP1(Coupe/GT,硬顶)赛例。得益于Porsche/Mercedes-Benz/BMW同时退出,Audi成为了Le Mans唯一具有夺冠实力的厂队,配合独门的FSI技术让R8在很长一段时间内独霸所有各项耐力赛,除了2003年受到VW AG总部压力被迫把技术力量转移到Bentley让Bentley Speed 8 EXP夺得2003年Le Mans/Sebring冠军,其他所有比赛都是战无不胜。但是R8的成功,尤其是R8巨大的领先优势让ACO/FIA很快意识到必须修改赛例限制R8的发挥。因此从2001年开始,每年ACO/FIA都会针对R8设定各项限制,由于进气限制流量限制,R8的FSI 3.6L Twin Turbo V8输出从2001顶峰的650ps一路下降到2005年的520ps,而对手Prescarolo Judd 5.0L V10在2005已经达到610ps,之前LMP1组别的轮胎优势也不复存在,虽然R8依然艰难的取得了2005年的Le Mans全场总冠军,但是R8作为一辆赛车已经过了巅峰时期,2005年欧洲GT巡回赛败给Prescarolo Judd更给所有Audi人一个明确答案 – Audi必须拿出R8的接替车型。

Audi称霸Le Mans/GT比赛多年的R8


Audi赛车部门其实自2002年底已经开始着手研制新型赛车取代R8,当时Audi的方案是5.0L NA引擎取代R8的3.6L FSI Turbo,但是2002年ACO公布的Diesel Prototype条例引起了Audi高层高度关注。Diesel在欧洲已经成为了主流,Audi的Diesel车型销售比例更是超过50%,开发一辆Diesel Prototype战车扬威Le Mans赛场对于Audi来说无论是技术和市场推广都是双赢局面,因此原定的5.0L V10 Prototype方案被搁置,Diesel LMP1计划直接上马。Dr Ulrich Baretzky,R8 FSI V8的设计者也是Audi赛车部门的主管,决定接受这个挑战。这个突然的转变让R10设计部门之前数月的心血付之东流,引起了许多人的不满,但是Ulrich本人认为:如果他放弃这个可以设计出第一台赢得Le Mans总冠军的Diesel战车的机会,作为一个定级的引擎工程师他会遗憾终生,所以他力排众议在2003年5月开始了R10的基础研究。

Diesel引擎以压燃方式工作,加上Turbo以后承受的压力更是巨大,单位容积输出比汽油小,要实现同样的马力输出,Diesel引擎的体积肯定会比汽油大。可是引擎质量/尺寸越大对赛车就越不利,尤其R10所在的LMP1级别是最顶级的耐力赛赛车,如何把Diesel Twin Turbo引擎控制在车架设计师可以接受的范围内是一大难题。要维持600-650ps的输出,Audi的计算必须使用5.5L的容积才能实现,经过激烈争论,Audi决定采取保守的设计路线,取5.5L V12布局而不用V10。5.5L V12单汽缸容积/设计都跟R8如出一辙,夹角也保持R8的90度设计,基本上引擎缸体就是R8 3.6L V8加了4个汽缸,物料改用更坚固但密度更大的铝合金设计, Turbo也更换了压强更大耐高温更强的品种,引擎的冷却油路设计全面加强 – 结果R10的V12比R8的V8长了一半重了75KG,给车架设计团队留下了很大的难题。

虽然尺寸/质量跟汽油引擎相比都不理想,但是这幅5.5L TDI V12输出绝对是石破天惊:650ps@5200-5500rpm,超过810lb/ft的骇人扭力输出,Audi原有F1等级的引擎测试台也因为承受不住强大的扭力需要升级。现阶段R10的引擎设计依然比较保守,Fuel Injection的压力保持在1600psi(2-3年内可能会达到2200psi),压缩比<20:1 (Turbo, 2.94bar),这些都是顶级Turbo Diesel街车的数字,一方面Audi不想冒太大风险,令外一方面也反映了研发顶级Diesel赛车提升技术水平的迫切性。R8上面自1999年开始由Audi设计Ricardo代工的6 Speed Sequential Gearbox无法承受R10的扭力,刚好2004年开始Xtrac参加了VW Touareg 5.0L V10 TDI Dakar赛车的Gearbox的研发,累计了不少大扭力赛车Gearbox设计的经验。因此在R10上,Audi选择了和Xtrac共同研制新型的5 Speed Gearbox搭配R10,由于少了一个档位和使用了先进的Thin Wall Aluminum Casting,R10 Gearbox的实际尺寸/质量跟R8相差无几。正常的Carbon Fiber Clutch并不能够承受R10引擎的强大扭力,因此Audi选择了比较重但相对尺寸较小耐用性更佳的Ceramic Clutch。

为了迁就引擎的尺寸,R10的轮轴距比R8长了12英寸。后悬挂系统和R8一样连接在Gearbox/Engine Block之上,得益于引擎刚度的提高车架的整体刚度基本保持在R8的高水平。5.5L V10 TDI所需要的进气量和散热气流流量都很大,因此Audi采取了2003 Bentley Speed 8 EXP的设计思路,前后悬挂系统都使用Torsion bar减少占用空间和动能损失,优化从车头到引擎散热器进气口的气流。为了在保持高扭曲刚度同时减轻质量,R10部分车体比如车头和车架一体化制造,跟R8典型的车壳/车架分离有很大不同。这个做法有利有弊:一方面减轻了质量改善了赛车关键部分的质量分布,在引擎超重的时候可以一定程度上拟补损失;但是R10的主要气动外形在车架制造的时候就必须定型,考虑到R10的碳纤维合成车架是已最高级工艺在Lola的意大利工厂制造,从设计定型到交货至少需要12-16周时间。以后遇上改变条例或者研发突破,需要大幅度改变车身气动布局的时候,Audi也必须更换整个车架,大大影响了R10在私人车队市场的实用价值。2006 ACO的赛例为了安全,针对性的削减了Prototype组别赛车15%的下压力,Audi R10在新赛例讨论之初已经做出相应改良,在满足了V12 TDI引擎的进气/散热要求后,总体下压力水平依然跟R8非常接近。

其实Audi R10并不是第一辆Diesel的LMP赛车,在2004年,Lola曾经尝试过以LMP1 Diesel Phototype参赛,使用VW的5.0L V10 TDI引擎,但是运行一段时间后因为Diesel Deformation的问题退出了比赛:Diesel在高温下只靠正常的加油系统是无法灌注入油箱,Lola的惨痛经验给Audi团队上了很宝贵的一课。R10的加油系统/油箱都经过特别设计,以高压灌注方式加油,油箱有额外隔热保温设计,确保在24小时比赛中不会出现Lola的问题。R10使用的Diesel是Shell新型的GTL(Gas To Liquid)方式提炼的Diesel,燃烧更干净彻底,但实际成分/规格和Shell的街车用高级Diesel无异。为了要应付V12 TDI强大的扭力同时提升气动表现,R10的Braking系统采用了F1的“Drum Brake”设计,实现更精密的散热控制。最近冒起的Performance Braking研制的Continuous Carbon Fiber Brake 因为其优异的效能和稳定性已经进入Audi的考察范围,相信2007年的R10很可能会配备CCFB。

做为第一辆真正的顶级Diesel LMP赛车,R10需要解决的问题远比外界想象的要多,甚至超出Audi自己的估计。比如车重,LMP1的原定规格最低限重是900KG,可是Audi团队拼尽全力包括使用刚才提到的一体化车身依然只达到900KG,跟R8比限重低至少50KG的表现相差很远。超重的赛车因为无法使用ballast(配重物,一般是铅块)来改变质量分布,对赛车的适应性会大大折扣,赛车工程师对悬挂系统的调教也会受很多限制,这些都会直接造成无法有效的利用轮胎性能,并且造成额外的轮胎损耗,对于扭力远超轮胎抓地力的R10来说可以说是致命的。正因为如此,Audi给FIA/ACO施加了强大压力,终于让2006赛例的最低限重提升为925KG,这一消息让许多对手大呼不公平但是对Audi来说是大大的松了一口气。使用Diesel除了强劲的扭力,最诱人的地方是相对较低的油耗。民用车Diesel比汽油要省30%以上,对于Le Mans 24小时耐力赛来说是最适合不过 – 但是事实上Diesel相对于汽油在满油门的情况下并没有油耗优势,而Le Mans有71%的部分是需要满油门通过,因此Audi的估计R10只比R8油耗少7%,也就是每次加油后可以多跑1不到2圈。考虑到Bosch 2005已经把赛车用FSI系统商品化,Pescarolo Judd V10的油耗会比之前有很大进步,R10相对Judd V10的优势可能比这个数字更小。

Audi R10的处女战是3月份在美国Florida的Sebring 12小时耐力赛,一如赛前估计R10轻松获得P1排位但是实际圈速并没有比Porsche-Penske Spyder LMP2快很多,随后还因为散热系统问题需要维修,无法从P1开始比赛。第二辆Audi在比赛开始后就因为过热问题推出比赛,所幸的是剩下唯一一辆R10表现出不错的比赛圈速,在第二轮进站后就已经取得领先位置,把赛果一直保持到结束。赛后Audi承认液压系统油路,散热系统和轮胎表现都没有达到设计目标,但是从Sebring得到的宝贵数据让Audi在Le Mans前的3个月内有时间对赛车调教进行优化。在Sebring 12hrs的历史性胜利也给Audi打下了一支强心针。

不过Sebring的胜利并没有让Audi高兴了多久,因为Sebring是美国的比赛,R10的真正对手欧洲的Pescarolo Judd并没有参加。在3天前的Le Mans 正式练习赛中,Pescarolo Judd跑出了骇人的3:30.195超快圈速,比第二的R10几乎快了2秒跑长距离的圈速也可圈可点,重演了去年第一代Pescarolo Judd V10压倒R8的场面,R10潜在的设计问题表露无遗。2005年R8凭借车队的老练和成熟赛车的可靠性获得最后胜利,但是论圈速Pescarolo的优势远比R8 FSI带来的油耗优势要大,经过了去年夺取欧洲GT比赛总冠军的磨练,现在的Pescarolo Judd已经不能同日而语。 就从练习赛的表现来看,Audi R10想要在2006年成为第一辆夺得Le Mans总冠军的Diesel赛车留名青史恐怕还需要经过一番苦战。
这么好的技术贴都没人顶:L
德国佬的fans看不懂嘛 ;P
第一次来这个区哈!LZ好贴替你顶了!
现在R10已经不是唯一的柴油动力LE MONS赛车了,标致也出了一个。