超跑的秘密(一) 润滑秘籍：干式油底壳

一提到“干式”二字，立刻能从我们脑海中浮现出来的或许是用于传递或切断动力的离合器装置，能有这样的意识并不意味着你的知识面就一定是狭窄的，毕竟，在汽车类新闻中，采用湿式或干式离合器的变速箱已经被某些厂家鼓吹的神乎其神，若隐若现的技术缺陷也进一步增加了人们对它的关注度。不过，在此篇文章中，我们可没有篇幅去讨论这些营销的话题点。

首先要澄清的是，即便“油底壳”里是干的，发动机也能够得到充足的机油供给，只不过机油的储存装置不再想你所想的那样。从图中你可以清楚地看到，在机油加注口的下方有一个储油罐，储油罐的大小可根据不同的发动机结构来做出相应的调整，以满足机油存储量对润滑系统的充足供给，整个润滑系统依旧是个可循环的回路，而储油罐则更像是个多功能中转站，身兼数职的它摆明了与你从宜家买来的酱油瓶子不是一回事。  

就拿简单的机油及机油蒸汽的分离来说，在储油罐内部机油蒸汽通过相关管路的引导进入到分离器进行解体，分离出的机油重新滴入气门室内再次参与润滑，而机油蒸汽则被送到汽缸内燃烧（对于机油蒸汽的处理，不同的厂家或许会采用不同的方式，在此提到的仅为最常见的一种）；此外，曲轴箱通风装置负责维持整个系统内的压力平衡。听上去有些复杂，但在这里，也仅能算是个后勤类的工作。

机油泵是整个润滑系统的心脏，负责维系整个系统的运转。它不是永动机，却扬言要消耗掉一部分发动机的动力输出。随着绿色动力技术的不断升级，类似的一些“狠角色”已经被踢出了这个体系，空调压缩机就是个“出头鸟”，但眼下，机油泵采用电力进行驱动似乎还不太现实，所以，它还是要通过曲轴的旋转来助其大展神威，为了催生出更大的供油压力以满足润滑系统点对点的精确打击，就需要机油泵的尺寸更大些，就好像铁扇公主手中的那把芭蕉扇一样，消暑纳凉和对付孙大圣自然要有所不同。但问题来了，它到底要吞噬多少动力才肯罢休，又转念一想，在动辄4、5百匹马力的发动机面前，你还会像我一样锱铢必较吗？

『上图为湿式油底壳，为了克服离心力给润滑系统带来的影响，设计师在油底壳的形状上也做了弥补性的设定』

『最常见的两轴5速手动变速箱示意图』

而且，千万不要因为这是我们最熟悉的一种变速箱就小看了它的存在，超跑上的手动变速箱必然不同凡响。这些手动变速箱的秘密，并不在于人们常常挂在嘴边的什么“直齿”与“斜齿”的区别，也不光是“挡位多”“密齿比”所能概括的。比如短换挡行程的背后是一整套控制机构的优化设计，而并不是做一个短小精悍的排挡杆这么简单；从离合器开始所有的零部件都要针对发动机的蛮力做强化的设计，同时还要兼顾轻量化的要求在合理的位置使用更多的轻质材料；当然也要像发动机那样考虑状态下的润滑......

『在国外，很多人都更喜欢手动变速箱的超跑，在国内身价数百万
甚至上千万的超跑在国外几乎都有手动变速箱的版本供消费者选择』

  

所以，千万不要抱怨一台三四百万的超跑为什么还是手动变速箱...会有人对你说，1500万的某超跑也是手动变速箱哦...如果让我直白的说，他们和家用轿车手动变速箱的差别主要体现在四个字上--“不计成本”（相对而言）。

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无独有偶，据说即将登场的新一代克尔维特--克尔维特C7也将为买家提供7速手动变速箱的车型，但是关于这台变速箱目前并没有更多消息，它的存在是否想保时捷911那样，只是为了增加一个“经济挡位”？还是为了更彻底的压榨发动机的效率？都只能等它亮相的时候揭晓答案了。但是不管怎么说，7个挡位对于驾驶者的操作来说无论如何都是一种挑战，即便拥有再出色的手感，胳膊要多往外拐一下也是不太情愿的，尤其对于那些装着涡轮增压发动机的超跑而言，即便是0到400km/h都足够用6速变速箱玩儿转了，7速，有必要吗？

● 序列式变速箱--奇妙的换挡鼓，简单高效的变速箱

『如今一些AMT就采用了换挡鼓作为拨叉控制机构』

  

『尽管搭载V10发动机的M5和M6在人们眼里还算不上“超跑”
但是它们使用的SMG变速箱在超跑们的变速箱面前并不自卑』

  

『M5上的拨片和电子排挡杆』

  

『AMG speed shift MCT是目前AMG家族中使用很普遍的一台变速箱』

在量产的超跑当中，2005年登场布加迪威航当属“双离合”潮流的引领者，这台能够承受超过1250牛·米扭矩的双离合变速箱由Ricardo打造，这家专门为赛车和超跑提供传动系统解决方案的厂商用双离合变速箱将W16这台超过1000马力的怪物调校的服服帖帖，不到3秒破百的成绩里，少不了变速箱的功劳。

  

『日产GT-R』 『迈凯轮MP4-12C』  

  

『法拉利FF』 『法拉利458 Italia』

  

『奔驰SLS AMG』『保时捷911』

从2008年开始，双离合变速箱的超跑一拥而上，日产GT-R、迈凯轮MP4-12C、法拉利458、FF、奔驰SLS AMG、保时捷911等等车型陆续带着双离合变速箱出现在大家眼前。

『GT-R的双离合变速器』

而各家厂商推出的双离合变速箱尽管在供应商上不尽相同，但是基本上拥有相同的特点，例如都采用湿式双离合器、速别在6速或7速、纵置变速箱、箱体使用轻合金材料、拥有功能强大的控制软件等等，并且换挡的响应时间基本都在0.1秒以内。

当然，双离合变速箱并不意味着完全的强大，它在有些时候也有可能会带来一些麻烦，比如超跑们在拥堵的城市当中行驶，双离合变速箱的负荷较大，容易出现吃不消的情况。同时双离合变速箱在类似GT-R这样的车型上也成了发掘发动机潜力的瓶颈，想要榨取更多的发动机动力就必须同步升级变速箱...

为大家大致介绍了一下超级跑车们使用的各种变速箱，不知各位看官更喜欢哪一类的变速箱。超跑对于效率、和轻量化的纠结是永无止境的，现在流行的双离合肯定不会就此成为超跑变速箱的终点。

『那个传统的排挡杆正在消失，对于大多数人而言，似乎有拨片就够了』

作为唯一与地面接触的车辆部件——轮胎，工程师往往会通过各种调校与设定来使其无论在任何路况下都可以处于最大抓地力状态，从而确保车辆拥有出色的行驶性能以及驾驶可控性。而作为连接轮胎与车身的悬架系统则决定了其是否可以如此高效率的发挥着作用，特别对于超级跑车来讲，你可以想象那究极的悬架结构以及精准的匹配定位对于车辆性能的发挥是有多么的重要。

● 具有合理刚性的车身是悬架得以发挥功效的基础

无论是多么复杂的悬架系统，其最终都要连接在车身上。现如今，采用铝制空间结构以及碳纤维单体壳结构的车身已逐渐成为超跑的潮流。它们既可以有效降低车身重量，更为重要的是提升了车身的刚度，也就是所谓不易变形的能力，这对于超跑失之毫厘、谬之千里的悬架设定而言，可谓重要至极。

车辆行驶在路上，用肉眼通常观察不到车身会有任何的变形，但实际情况是，车身不断接受来自地面的冲击，同时车辆在各种运动状态下也会产生一定的扭曲和变形，虽然这种变化可能只有区区几毫米，但当它超出了合理的范围后，对车辆的操控往往会带来“翻天覆地”式的变化。

悬架结构在车身不断发生扭曲变形的情况下，其最初精准的设定往往会大打折扣，当然车身的刚性也并非越大越好，因为这里还牵扯到车身碰撞吸能的问题，所以车辆作为一个矛盾综合体，总是需要在两个极端之间选择一个最为和谐的“黄金分割点”。总之，只有将车身的变形控制在合理范围内，才能最大限度地发挥出精心调校的悬架的潜能。

● 悬架的物理结构具有先天的决定性作用

大马力、高扭矩、持续大范围的峰值动力输出这些都是一辆超跑可以很快的基础，但是车辆最终动力的释放还是需要通过轮胎与地面的接触来得到回报，一副好的悬架设定则可以让动力的收益率最大化。

尽管我们经常说后期调校的重要性，但是对于锱铢必较的超跑而言，在设计阶段，对悬架物理结构的选择往往起到了先天的决定性作用。超跑相对普通车辆，对悬架结构以及设定上的变化要更为敏感，所以在选择了一个合理的悬架结构的基础上，再进行有针对性的调校是十分必要的，那什么才是最适合超跑的悬架结构呢？

——双叉臂悬架

双叉臂悬架大家并不陌生，在很多普通车辆上都可以寻觅到它的身影，但同时它又是最适合超跑所使用的一类悬架形式。

标准的双叉臂悬架由两个A字臂和充当支柱的减震器所组成，串连在一起的减震器和螺旋弹簧充当了支柱和转向主销的角色，上下A字臂负责吸收横向力。从结构上来说，双叉臂悬架可谓是最坚固的独立悬架。其中上下两根A字臂都拥有类似三角形的稳定结构，不仅拥有足够的抗扭强度，同时上下两根叉臂可以为车辆提供很好的横向支撑，这在车辆高速过弯时，可以为其提供更为精准的定位。

车轮的四个定位参数（主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束）对于车辆的行驶性能，特别是车辆的操控性能影响很大。车辆在运动过程中，这几个数值也在随时发生着变化，一旦其超出合理范围，就会导致车辆的操控性能大幅降低。而双叉臂悬架中的这几项定位参数都是精确可调的，且由于双叉臂结构在设计之初就拥有较高的自由度，工程师可以对双A字臂的铰接点以及双A字臂的长短进行合理设计，就可以将定位参数的变化范围缩小，从而提升了车辆的整体操控稳定性。

『玛莎拉蒂GT的前后悬架都为双叉臂结构』

车辆悬架结构的设定初衷，就是始终让轮胎都与地面拥有最大的接触面积，这也就是说，只要车轮定位参数的变化值较小，就可以使车轮在运动过程中可以在较大范围内与地面保持一定角度的垂直状态，从而拥有更出色的贴地性能，因此时至今日，前后双叉臂悬架依然是绝大部分超级跑车的首选形式。

——多连杆

多连杆式悬架通常是指由三根或三根以上连杆构成的悬架结构，由于每根连杆都可以提供对车轮的定位，因此该悬架结构可以使车轮具有更加可靠的行驶轨迹。

以常见的五连杆式后悬架为例，其五根连杆分别为：主控制臂、前置定位臂、后置定位臂、上臂和下臂。它们分别对各个方向产生作用力。比如，当车辆进行左转弯时，后车轮的位移方向正好与前转向轮相反，如果位移过大则会使车身失去稳定性，摇摆不定。此时，前后置定位臂的作用就开始显现，它们主要对后轮的前束角进行约束，使其在可控范围内；相反，由于后轮的前束角被约束在可控范围内，如果后轮外倾角过大则会使车辆的横向稳定性降低，所以在多连杆悬架中增加了对车轮上下进行约束的控制臂，一方面是更好的对车轮定位，另一方面则使悬架的可靠性和韧性进一步提高。

正因为多连杆悬架具备多根连杆，并且连杆可对车轮进行多个方面的控制，因此在后期调校上就可以对车轮进行更为精准细致的匹配定位。不过多连杆悬架要达到非独立悬架的耐用度，始终需要保持连杆不变形、不移位，在材料使用和结构优化上是十分考究的。

● 簧下质量与悬架系统的轻量化

前面我们单纯的从结构上对超跑上常见的两种悬架进行了解读，接下来我们说一说有关簧下质量以及悬架系统轻量化对超跑行驶性的影响。

簧下质量通常是指不由悬架系统中的弹性元件所支撑的质量，一般包括有车轮、弹簧、减震器、悬架系统以及其它相关部件等。更小的簧下质量也意味着该车拥有更好的乘坐舒适性，同时悬架系统也会拥有更好的动态响应能力，从而提升车辆的操控性，对于超级跑车而言，减轻簧下质量所追求的就是第二个结果。

我们会看到超级跑车采用各种铝制连杆、轻量化的锻造轮圈、陶瓷式刹车盘等。更轻的簧下质量其实就相当于百米运动员穿着一双超轻的跑鞋，更小的运动惯量带来的是更好的加速性能。那么除了在材料上尽量减重处理外，还有没有其它办法来进一步降低簧下质量呢？

● 水平悬架系统

通常弹簧和减震器是属于簧下质量的范畴，但是通过巧妙的机械结构可以将它纳入到车身结构上，这就是源于赛车的水平悬架系统。

从图中可以看到采用了推杆式水平悬架系统的兰博基尼LP700，其中每个车轮只依靠一根推杆匹配较硬的弹簧设定来支撑车身重量。这种设计的巧妙在于将原本属于簧下质量的弹簧和减震器划归到簧上质量的范畴里，减轻的簧下质量为车辆提供了更广阔的调校空间，使车辆拥有更好的操控性。

● 后期调校——在两个极端中寻求平衡点

针对底盘系统的调校始终是一项极其复杂的系统性工程，你无法单独把某一个部件拿出来进行调整，即使你可以把每一个部件都调整到极其完美的状态，但是当它们组合在一起时，往往却并不是你想要的结果，甚至会很糟糕。

简单来说，相对软一点的悬架设定会让车辆在弯中拥有更好的机械抓地力，但是这会降低车辆对驾驶者动作的敏感度，或者说，车辆不那么灵活了。相反，相对较硬的悬架设定会使车辆在弯中的机械抓地力降低，但车辆变得更为敏感，车头的指向性也会得到改善，对于工程师而言，你无法兼顾所有美好的事情，而必须根据设计的初衷在机械抓地力与转向的灵敏性之间做出妥协。

对于超级跑车而言，具有合理刚性的车身结构是悬架系统得以发挥潜能的先决条件，而现今超跑所使用的悬架结构主要还是集中于双叉臂和多连杆结构上，不过它们在材质的轻量化、悬架结构精准的匹配定位上是普通车辆所望尘莫及的。然而在追求更为极致的操控道路上，相信水平悬架系统在未来会更多的应用于超级跑车上。