7/8/2023
16 κύλινδροι. Κυβισμός 8 λίτρα. 1.001 PS. Όταν η Bugatti δημοσίευσε τις πρώτες τεχνικές λεπτομέρειες σχετικά με τον κινητήρα για τη Veyron 16.4 το 2005, άλλαξε αμέσως το παιχνίδι. Ποτέ πριν ένα όχημα παραγωγής δεν διέθετε κινητήρα τόσο ισχυρό, αλλά τόσο συμπαγή και ικανό να ταξιδεύει το ίδιο εύκολα με το να καταρρίπτει ρεκόρ επιδόσεων.
Η ισχύς του ήταν απαράμιλλη εκείνη την εποχή: επιτάχυνση 0-100 km/h σε μόλις 2,5 δευτερόλεπτα και τελική ταχύτητα πάνω από 400 km/h.
Όταν η Veyron 16.4 κυκλοφόρησε, σηματοδότησε ένα πρωτοποριακό επίτευγμα για την Bugatti και καθιέρωσε μια εντελώς νέα κατηγορία αυτοκινήτων - η Veyron ήταν το πρώτο hypercar στον κόσμο. Και δεν θα ήταν δυνατό αυτό χωρίς τον κινητήρα W16.
Η Bugatti αποκάλυψε τον διάδοχό της, τη Chiron, τον Μάρτιο του 2016. Και πέτυχε για άλλη μια φορά το απροσδόκητο. Αυτό που κάποτε πιστευόταν ότι ήταν ανέφικτο σε ένα αυτοκίνητο δρόμου, στη Veyron, ξεπεράστηκε κατά περίπου 50 τοις εκατό στη Chiron. Ναι, ήταν ένας W16 8,0 λίτρων και είχε τέσσερις υπερσυμπιεστές –όπως ακριβώς και η Veyron– αλλά η επίτευξη καλύτερων επιδόσεων επήλθε χάρη στην προσεκτική βελτίωση κάθε εξαρτήματος.
Το πιο σημαντικό, τοποθετήθηκαν μεγαλύτεροι στροβιλοσυμπιεστές και διπλό σύστημα ψεκασμού καυσίμου με 32 μπεκ, με μεγαλύτερη χρήση ανθρακονήματος και τιτανίου για την αντιστάθμιση της αύξησης βάρους. Με την ισχύ του αρχικά στους 1.500 PS, στη συνέχεια αυξημένη στα 1.600 PS και τη μέγιστη ροπή 1.600 Nm, ο κινητήρας W16 άλλαξε την πορεία της ιστορίας του αυτοκινήτου επιδόσεων για άλλη μια φορά.
Η γέννηση του W16
Η ανάπτυξή του ήταν μια μακρά διαδικασία. Το 1997 ο, εκτός των άλλων, διακεκριμένος μηχανικός Ferdinand Karl Piëch και Πρόεδρος του Διοικητικού Συμβουλίου της Volkswagen AG εκείνη την εποχή, παρουσίασε στον Επικεφαλής Ανάπτυξης Κινητήρα της VW Karl-Heinz Neumann την αρχική ιδέα, σχεδιάζοντάς την σε έναν… φάκελο ενώ ταξίδευε με το Shinkansen, το τρένο υψηλής ταχύτητας από το Τόκιο στην Οσάκα. Η ιδέα του ήταν ένας κινητήρας με 18 κυλίνδρους, αλλά στη συνέχεια θα τροποποιούταν για να γίνει ο W16 που γνωρίζουμε σήμερα. Ένας φόρος τιμής στον 16κύλινδρο κινητήρα που αναπτύχθηκε από τον ίδιο τον Ettore Bugatti.
Ο Gregor Gries, ο οποίος ήταν ένας από τους πρώτους υπαλλήλους της Bugatti κατά την αναγέννησή της πριν από 21 χρόνια και, μέχρι τον Φεβρουάριο του 2022, ήταν επικεφαλής Τεχνικής Ανάπτυξης της εταιρείας, θυμάται: «Εκείνη την εποχή, κανείς δεν πίστευε πραγματικά ότι θα μπορούσε να υπάρξει ένα όχημα για το δρόμο με 1.000 PS. Θέλαμε να αποδείξουμε ότι μπορούσαμε να κατασκευάσουμε έναν κινητήρα που δεν ήταν μόνο ισχυρός, αλλά και διαχειρίσιμος».
Οι μηχανικοί ξεκίνησαν από το μηδέν. «Έπρεπε να εμπλακούμε στη βασική ανάπτυξη για κάθε στοιχείο. Κάθε εξάρτημα του οχήματος έπρεπε να κατασκευαστεί εκ νέου και να δοκιμαστεί – ακόμη και ο πάγκος δοκιμών του κινητήρα. Το μόνο πράγμα που δεν αλλάξαμε ήταν τα μολύβια που χρησιμοποιούσαμε για το σχέδιο», λέει ο Gregor Gries γελώντας. «Αισθανόμασταν σαν τον Ettore Bugatti παλιά – κι αυτός ανέπτυξε πάντα τα δικά του εργαλεία».
Οι μηχανικοί πήραν την ιδέα του Ferdinand Piëch ζωγραφισμένη σε εκείνον τον φάκελο και την εξέλιξαν σε μονάδα παραγωγής. Όχι μεγαλύτερος από έναν V12 ζύγιζε περίπου 400 κιλά, έχοντας τη μοναδική διάταξη κυλίνδρων σε διάταξη «W» για να επιτευχθεί συμπαγές μέγεθος. Δύο μπλοκ οκτώ κυλίνδρων τοποθετήθηκαν σε γωνία 90 μοιρών μεταξύ τους, συνοδευόμενα από τέσσερις στροβιλοσυμπιεστές καυσαερίων.
Αλλά οι προκλήσεις που αντιμετώπισαν ο Karl-Heinz Neumann και η ομάδα του για να δημιουργήσουν τον W16 ήταν τεράστιες. «Τότε, δεν υπήρχε βιβλιογραφία ή εμπειρικά δεδομένα για κινητήρες παραγωγής με περισσότερους από δώδεκα κυλίνδρους ή για οχήματα παραγωγής που μπορούσαν να κινηθούν ταχύτερα από 350 km/h», λέει ο Neumann.
«Ένα πράγμα αποδείχθηκε ότι ήταν ιδιαίτερος πονοκέφαλος – το αυτοκίνητο έπρεπε να παραμείνει στο δρόμο, η δύναμή του έπρεπε να παραμείνει στο δρόμο – κάτι που δεν είναι εύκολο σε αυτές τις ταχύτητες. Αλλά το να αποδείξουμε ότι ήταν δυνατό να κατασκευαστεί ένας κινητήρας που θα μπορούσε να το προσφέρει ήταν απίστευτα ωραίο. Υπήρχε μια πραγματική αίσθηση ολοκλήρωσης όταν ο W16 μπήκε επιτέλους σε λειτουργία».
Ανάπτυξη του κινητήρα W16
Για να ζωντανέψει ο κινητήρας απαιτήθηκαν περισσότερα από 3.500 εξαρτήματα, το καθένα συναρμολογημένο στο χέρι, και η εργασία να παρακολουθείται σε όλη τη διάρκεια της από υπολογιστές. Στην πρώτη του δοκιμή το 2001, ο κινητήρας διπλού biturbo πέτυχε τα απαιτούμενα 1.000 PS αμέσως - η θεωρία και η εκτέλεση δεν θα μπορούσαν να ήταν καλύτερες. Αλλά ήταν τέτοια τα άλματα στην απόδοση που τα παραδοσιακά συστήματα πάγκου δοκιμών κινητήρα και ψύξης δεν μπορούσαν να αντιμετωπίσουν τον νέο W16 – νέα συστήματα έπρεπε να αναπτυχθούν ειδικά γι αυτόν.
Υπήρχαν επίσης νέες απαιτήσεις που δεν ζητήθηκαν προηγουμένως για ένα όχημα παραγωγής, όπως το γεγονός ότι τα πολύ καυτά καυσαέρια έπρεπε να διοχετευθούν σωστά. Ένα σύστημα εξάτμισης τιτανίου σε κλίμακα που δεν είχε προηγουμένως κατασκευαστεί στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας ήταν τελικά μέρος της λύσης. Με εξασφαλισμένη απόδοση, οι μηχανικοί έστρεψαν την προσοχή τους στην ομαλότητα της λειτουργίας και την αξιοπιστία.
Καθώς μια διάταξη 16 κυλίνδρων προσφέρει ομαλή λειτουργία, η ανίχνευση αστοχίας ή χτυπήματος στον κινητήρα με παραδοσιακές μεθόδους θα ήταν αναξιόπιστη. Επομένως, η Bugatti ανέπτυξε την Bugatti Ion Current Sensing (BIS) για την παρακολούθηση του ρεύματος που ρέει σε κάθε μπουζί. Εάν το σύστημα ανίχνευε κρουστική καύση ή αστοχία, ο χρονισμός της ανάφλεξης θα επιβραδυνόταν, ο κύλινδρος θα απενεργοποιείτο ή η πίεση υπερπλήρωσης θα μειωνόταν. Κάθε κύλινδρος έπρεπε να μπορεί να λειτουργεί ακριβώς στο όριο απόδοσης του.
«Από την αρχή, στόχος μας ήταν να δημιουργήσουμε τη μέγιστη απόδοση του κινητήρα με σταθερό τρόπο», εξηγεί ο Gregor Gries, ο οποίος ήταν ο υπεύθυνος για την ανάπτυξη όχι μόνο του κινητήρα αλλά και του κιβωτίου. Απολύτως κρίσιμο για την αξιοπιστία του κινητήρα W16 ήταν το σύστημα ψύξης του και –όπως θα περίμενε κανείς– κατασκευάστηκε σε κλίμακα που δεν είχε ξαναδεί η αυτοκινητοβιομηχανία. Ένα πολύπλοκο σύστημα ψύξης νερού, με δύο κύκλους ψύξης διατηρούσε τον W16 εντός του απαιτούμενου εύρους θερμοκρασίας, ακόμη και σε ακραία πλήρη φορτία. 40 λίτρα νερού έρεαν στον κύκλο υψηλής θερμοκρασίας με τρία ψυγεία στο μπροστινό μέρος για να διατηρείται ο κινητήρας στη θερμοκρασία λειτουργίας του.
Ο κύκλος χαμηλής θερμοκρασίας με ξεχωριστή αντλία νερού με 15 λίτρα νερού ψύξης θα μείωνε τον θερμαινόμενο αέρα φόρτισης των στροβιλοσυμπιεστών έως και 130 βαθμούς σε δύο εναλλάκτες θερμότητας στον κινητήρα. Τοποθετήθηκαν επίσης ψυγεία για το λάδι διαφορικού, το λάδι κιβωτίου ταχυτήτων και το λάδι κινητήρα, καθώς και εναλλάκτης θερμότητας για το σύστημα κλιματισμού. Ο W16 είναι ενσωματωμένος στη Veyron ως ένας διαμήκως τοποθετημένος μεσαίος κινητήρας με επτατάχυτο κιβώτιο διπλού συμπλέκτη που βρίσκεται μπροστά από τον κινητήρα. Οι υπερσυμπιεστές συνήθως προστίθενται για να ενισχύσουν την ισχύ των μικρών κινητήρων.
Στην περίπτωση της Bugatti, ο βασικός κινητήρας διαθέτει ήδη επαρκή απόδοση ισχύος, αλλά οι τέσσερις υπερσυμπιεστές βασίζονται σε αυτές τις ισχυρές βάσεις για να δημιουργήσουν κάτι πραγματικά ασύγκριτο. Όποια και αν είναι η ταχύτητα, ο κινητήρας έχει επαρκή αποθέματα για επιπλέον επιτάχυνση σε οποιαδήποτε κατάσταση. Όταν γίνεται γρήγορη εναλλαγή από την οδήγηση στη γρήγορη οδήγηση, το W16 παραμένει ομαλό και ακούραστο. «Αυτό το μοναδικό προσόν είναι που οι πελάτες μας βρίσκουν τόσο μαγευτικό», λέει ο Pierre-Henri Raphanel, ο επίσημος δοκιμαστής της Bugatti, ο οποίος έχει οδηγήσει τις Veyron και Chiron για περισσότερα από 100.000 χλμ.
Ο ήχος του κινητήρα είναι τόσο μοναδικός όσο και ο ίδιος ο κινητήρας. Χάρη σε μια εντελώς αυτόνομη, ασύμμετρη σειρά ανάφλεξης με κενά πυροδότησης μόλις 45 μοιρών, ο ήχος του δεν μοιάζει με κανενός άλλου κινητήρα. Οι μηχανικοί συνέχισαν να βελτιστοποιούν τον κινητήρα με τα χρόνια. Με διευρυμένους στροβιλοσυμπιεστές και πολλές άλλες τροποποιήσεις, ο W16 απέδωσε 1.200 PS στη Veyron 16.4 Super Sport από το 2010. Την ίδια χρονιά, το Super Sport σημείωσε ρεκόρ ταχύτητας 431,072 km/h ως το ταχύτερο σούπερ σπορ αυτοκίνητο παραγωγής, κερδίζοντας μια είσοδο στο βιβλίο των ρεκόρ Γκίνες.
Περαιτέρω ανάπτυξη για το Chiron
Η Veyron 16.4 και τα παράγωγά της Grand Sport, Super Sport και Grand Sport Vitesse έχουν γίνει συλλεκτικά κομμάτια. Η Bugatti σκέφτεται ήδη ένα νέο διάδοχο μοντέλο ενώ η παραγωγή ενός οχήματος βρίσκεται σε πλήρη εξέλιξη. Με τη Chiron, οι μηχανικοί αντιμετώπισαν την πρόκληση να αναπτύξουν ένα παρόμοιο εξελιγμένο αλλά ακόμη πιο πολυτελές και πιο ισχυρό μοντέλο. Ήθελαν να κάνουν το W16 πιο ισχυρό, πιο αθόρυβο και πιο ήσυχο, και ως εκ τούτου ξεπέρασαν για άλλη μια φορά τα όρια του τεχνικά εφικτού. «Εκτός από τη μεγαλύτερη απόδοση ισχύος με βάση τις ίδιες διαστάσεις και το ίδιο βάρος κινητήρα, θέλαμε να βελτιώσουμε την ακουστική, την κατανάλωση και τις εκπομπές ρύπων», θυμάται ο Tilo Fürstenberg, κάποτε Επικεφαλής Ανάπτυξης Κινητήρα της Bugatti.
Τα μόνα στοιχεία που κράτησαν οι μηχανικοί ήταν το συμπαγές σχήμα του κινητήρα και το βήμα των 73 mm – όλα τα άλλα αναπτύχθηκαν εκ νέου. Η Bugatti δοκίμασε τον 16κύλινδρο κινητήρα πριν από την παραγωγή με τη βοήθεια προσομοιώσεων σε υπολογιστή και σε έναν νέο πάγκο δοκιμών κινητήρα. Ο κινητήρας της Chiron λειτούργησε για περισσότερες από 16.000 ώρες κατά την εξέλιξή του. Επιπλέον, περισσότερα από 500.000 χιλιόμετρα δοκιμής πραγματοποιήθηκαν στο όχημα, προκειμένου ο κινητήρας να ανταποκρίνεται στα απαιτητικά πρότυπα ποιότητας της Bugatti.
Ο κινητήρας κατασκευαζόταν στο εργοστάσιο κινητήρων της Volkswagen στο Salzgitter – σε ξεχωριστό χώρο που προορίζεται αποκλειστικά για την κατασκευή του κινητήρα W16. Η «τελευταία παράσταση» δόθηκε πριν από μερικούς μήνες με την Chiron Profilee.
Για χρόνια χρειάζονταν δύο ειδικοί, έξι ημέρες για να συναρμολογήσουν σχολαστικά με το χέρι τα 3.712 μεμονωμένα εξαρτήματα του κινητήρα. Στη συνέχεια, ο έτοιμος κινητήρας συσκευαζόταν προσεκτικά και μεταφερόταν στο Molsheim, όπου ο κινητήρας και το κιβώτιο ταχυτήτων συναρμολογούνταν ως το πρώτο βήμα στην τελική συναρμολόγηση της Chiron στο Bugatti Atelier. Ακολουθούσαν εβδομάδες χειρωνακτικής εργασίας έως ότου ένα άλλο μοναδικό υπερ-σπορ αυτοκίνητο σταθεί και στους τέσσερις τροχούς, έτοιμο για παράδοση. Το αποτέλεσμα ήταν ένας νέος, αθόρυβος, αποδοτικός και ισχυρός κινητήρας με 1.500 PS – με πιο άμεση απόκριση και απόδοση ισχύος 50 τοις εκατό σε σχέση με τη Veyron 16.4 και περίπου 24 τοις εκατό αύξηση σε σχέση με το Veyron 16.4 Super Sport.
Εισαγωγή διαδοχικής υπερσυμπίεσης
Μεγάλο μέρος της νέας απόδοσης του κινητήρα προέρχεται από τους υπερσυμπιεστές καυσαερίων με ειδική, νέα διαδοχική υπερσυμπίεση. Η αύξηση της απόδοσης αρχικά στους 1.500 PS και, για τη Chiron Super Sport και το Centodieci, επιπλέον 100 PS σε 1.600 PS, απαιτεί τέσσερις υπερσυμπιεστές καυσαερίων. Κάθε ένας πρέπει να παρέχει επαρκή ροή αέρα για περίπου 380 PS. Αυτό γίνεται εφικτό χάρη στον υπερσυμπιεστή δύο σταδίων (διαδοχική υπερσυμπίεση) όπου δύο υπερσυμπιεστές μπαίνουν στο παιχνίδι ο ένας μετά τον άλλο ενώ είναι 69 τοις εκατό μεγαλύτεροι από αυτούς της Veyron.
Μόνο όταν χρησιμοποιούνται και οι τέσσερις υπερσυμπιεστές – δύο σε κάθε συστοιχία κυλίνδρων – ο κινητήρας επιτυγχάνει τη μέγιστη ισχύ. Στη Chiron, ο στροβιλοσυμπιεστής καυσαερίων που λειτουργεί μόνιμα και ο στροβιλοσυμπιεστής καυσαερίων που μπορεί να απενεργοποιηθεί έχουν το ίδιο μέγεθος – ιδανικό για μια σταθερή διαδρομή ροπής χωρίς πτώσεις στην απόδοση. Η βαλβίδα καυσαερίων που αποτελεί μέρος αυτής της λειτουργίας πρέπει να είναι σε θέση να αντέχει σε θερμοκρασίες 980 βαθμών Κελσίου ενώ παραμένει πλήρως κινούμενη – επομένως η Bugatti χρησιμοποιεί ένα ειδικό κράμα υλικού υψηλής θερμοκρασίας για τα εξαρτήματα της.
Το έργο ανάπτυξης απέδωσε καρπούς,
με τη Chiron Super Sport 300 να σπάει ρεκόρ ταχύτητας το 2019 και να γίνει το πρώτο αυτοκίνητο παραγωγής που ξεπέρασε το όριο των 300 μιλίων/ώρα. Με ταχύτητα ακριβώς 304,773 mph (490,484 km/h), η Chiron Super Sport 300 είναι το ταχύτερο σπορ αυτοκίνητο παραγωγής. Ταυτόχρονα, η Bugatti αύξησε τον ηλεκτρονικό περιοριστή σε μια μη νόμιμη ταχύτητα των 440 km/h (273 mph), καθιστώντας την Chiron Super Sport την ταχύτερη Bugatti παραγωγής όλων των εποχών και την Centodieci μια ιδιαίτερα ισχυρή περιορισμένης έκδοσης Bugatti. Και όλα αυτά προήλθαν από μια λαμπρή ιδέα για έναν μοναδικό κινητήρα.
Ο Christophe Piochon είπε: «Ποιος θα πίστευε ότι θα συνεχίζαμε να αναπτύσσουμε το W16 για τόσο καιρό και τόσο εντυπωσιακά; Ξεκινώντας από τα 1.001 PS, προσθέσαμε 200 PS με τα Veyron Super Sport και Vitesse. Στη συνέχεια, κάναμε ένα τεράστιο άλμα στους 1.500 PS με τη Chiron το 2016 και προσθέσαμε επιπλέον 100 PS στο Chiron Super Sport και την Centodieci από τότε έως το 2019. Με άλλα λόγια, αυξήσαμε την απόδοση ισχύος του W16 κατά 60 τοις εκατό σε διάστημα 14 ετών».
ΔΗΜΟΦΙΛΗ
