加文劉
十六缸,排量8升,1001馬力。2005年,布加迪首次公布威航16.4發(fā)動機(jī)的技術(shù)細(xì)節(jié)便轟動世界—汽車制造的破局者誕生了。它不同于以前所有量產(chǎn)車中的發(fā)動機(jī),如此強(qiáng)大又如此緊湊,既能輕松巡航又能刷新加速紀(jì)錄。它的動力輸出在當(dāng)時是無與倫比的:零百加速時間僅為2.5秒,最高時速超過400公里。威航16.4的投產(chǎn)標(biāo)志著布加迪取得了開創(chuàng)性的成就,也標(biāo)志著一個全新的汽車級別由此誕生—威航是世界上第一輛“hyper sports car”。如果沒有W16發(fā)動機(jī),它就不可能出現(xiàn)。
布加迪在2016年3月發(fā)布了威航的繼任者Chiron,并再次帶來了驚艷的成果—威航的最大功率曾被認(rèn)為是公路車無法達(dá)到的,但在Chiron上,這一數(shù)字再被超越了約50%。毫無疑問,Chiron依然與威航一樣搭載8.0升W16發(fā)動機(jī),配備四個渦輪增壓器,但新性能水平的實(shí)現(xiàn)意味著每一個部件都經(jīng)過了重新審視。其中最重要的是,安裝的更大的渦輪增壓器和帶有32個噴射閥的雙聯(lián)燃料噴射系統(tǒng),并且更多地使用碳和鈦抵消了重量上的增加。這臺W16發(fā)動機(jī)最初的輸出功率為1500馬力,后期可增加到1600馬力,最大扭矩為1600牛 · 米。這一切再次改變了高性能汽車的歷史進(jìn)程。
它的發(fā)展是一個漫長的過程。1997年,費(fèi)迪南德·皮耶希(FerdinandKarl Pi?ch)時任大眾汽車公司管理委員會主席,向大眾發(fā)動機(jī)研發(fā)主管卡爾 · 海因茨 · 諾伊曼(Karl- heinz Neumann)提出了最初的想法,這是他在乘坐從東京到大阪的新干線高速列車時在一個信封上畫出來的初構(gòu)圖。他暢想了一款十八缸的發(fā)動機(jī),但后來被修改成為我們今天所知的W16。這是對埃托里·布加迪親自開發(fā)的十六缸發(fā)動機(jī)的致敬。
格雷戈?duì)?· 格里斯(Gregor Gries)是布加迪二十年前品牌重建時的第一批員工之一,直到2022年2月,他一直擔(dān)任公司的技術(shù)發(fā)展主管,他回憶說:“當(dāng)時,沒有人真正相信會有一輛擁有1000馬力的量產(chǎn)車。我們想證明我們可以建造一個既強(qiáng)大,又易于控制的發(fā)動機(jī)?!惫こ處焸儚牧汩_始。“我們必須對每一個部件進(jìn)行基礎(chǔ)開發(fā),每一個車輛部件,甚至是發(fā)動機(jī)測試臺,都必須重新建造和測試。我們唯一沒有改變的是我們用于繪圖的鉛筆?!备窭赘?duì)?· 格里斯笑著說,“我們覺得自己像當(dāng)年的埃托里 · 布加迪—他也總是開發(fā)自己的工具?!?/p>
工程師們將費(fèi)迪南德 · 皮耶希在信封上畫的草圖轉(zhuǎn)化為了生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)。該發(fā)動機(jī)的體積小于V12發(fā)動機(jī),重約400公斤,其緊湊的尺寸得益于獨(dú)特的W形的汽缸排列。兩個八缸的缸體以90度夾角組合在一起,由四個渦輪增壓器提供動力。但是,卡爾 · 海因茨 · 諾伊曼和他的團(tuán)隊(duì)在將W16轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)時所面臨的挑戰(zhàn)是巨大的。
諾伊曼說:“那時候,還沒有關(guān)于超過十二缸的量產(chǎn)發(fā)動機(jī)或時速超過350公里的量產(chǎn)汽車的文獻(xiàn)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。有一件事被證明是特別令人頭疼的——保持汽車貼合地面,并持續(xù)在超高速下輸出動力,這并不容易。但如果向世人證明能夠制造出一款能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的發(fā)動機(jī),那真是太酷了。當(dāng)W16最終投入使用時,我有一種真正的滿足感?!?/p>
要使這臺發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來,需要3500多個獨(dú)立部件,每個部件都是手工組裝的,而且工作全程由測試計(jì)算機(jī)監(jiān)控。在2001年的首次測試中,雙渦輪增壓發(fā)動機(jī)在一開始就達(dá)到了所需的1000+1馬力—在理論和執(zhí)行力上都是最好的。但是,由于發(fā)動機(jī)性能的突飛猛進(jìn),傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)測試臺和通風(fēng)系統(tǒng)無法適應(yīng)新的W16發(fā)動機(jī),必須專門開發(fā)新通風(fēng)系統(tǒng)。還有一些以前生產(chǎn)車輛不曾出現(xiàn)的新問題產(chǎn)生,比如,非常熱的廢氣排放所需要的通道。最終,汽車行業(yè)前所未有的鈦制排氣系統(tǒng)成為解決方案的一部分。
在性能得到保證后,工程師們將注意力轉(zhuǎn)向了平穩(wěn)性和可靠性。由于十六缸的設(shè)置提供了天然的平穩(wěn)運(yùn)行,用傳統(tǒng)方法檢測發(fā)動機(jī)的失火或敲擊聲是不可靠的。因此,布加迪開發(fā)了布加迪離子電流感應(yīng)系統(tǒng)(BIS),以監(jiān)測每個火花塞上流動的離子電流。如果系統(tǒng)檢測到爆燃或誤燃,點(diǎn)火時間就會變慢,汽缸停用或增壓壓力降低。每一個汽缸都可以在其極限性能下運(yùn)行?!皬囊婚_始,我們的目標(biāo)就是以穩(wěn)定、清潔的方式產(chǎn)生最大的發(fā)動機(jī)性能?!辈技拥锨把邪l(fā)主管格雷戈?duì)?· 格里斯解釋道。自布加迪品牌重建以來,他一直負(fù)責(zé)發(fā)動機(jī)和變速箱的研發(fā)。
冷卻系統(tǒng)對W16發(fā)動機(jī)持續(xù)的可靠性至關(guān)重要。正如所期望的那樣,它的設(shè)計(jì)規(guī)模在汽車工業(yè)中是前所未有的。作為一個復(fù)雜的水冷系統(tǒng),它具有兩個水循環(huán),即使在極端全負(fù)荷情況下,也能使W16保持在所需的溫度范圍內(nèi)。40攝氏度的水在高溫中循環(huán)流動,通過前端的三個冷卻器,使發(fā)動機(jī)保持在正常的工作溫度。帶有獨(dú)立水泵的低溫循環(huán)包含15升冷卻水,在發(fā)動機(jī)上的兩個熱交換器中使渦輪增壓器加熱的增壓空氣降低多達(dá)130攝氏度。此外,差速器油、變速器油和發(fā)動機(jī)油也各有一個冷卻器,還有一個空調(diào)系統(tǒng)的熱交換器。威航的W16是縱向安裝的中置發(fā)動機(jī),位于發(fā)動機(jī)前部的是7檔雙離合變速箱。
添加渦輪增壓器通常是為了提高小型發(fā)動機(jī)的功率。就布加迪而言,基本的發(fā)動機(jī)已經(jīng)保證了足夠的動力輸出,四個渦輪增壓器附加在這堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)之上,成就了無與倫比?!芭cW16發(fā)動機(jī)一起上路意味著擁有無限的動力和性能。無論速度如何,發(fā)動機(jī)都仍有保留來實(shí)現(xiàn)任何情況下的額外加速。從巡航快速切換到高速行駛時,W16會保持平穩(wěn)。布加迪的高級駕駛員Pierre-Henri Raphanel表示:“正是這種獨(dú)特的無限性讓我們的客戶為之著迷。”他已經(jīng)駕駛威航和Chiron行駛了超過10萬公里。
通過威航16.4發(fā)動機(jī),布加迪甚至在量產(chǎn)之前就表明,只有卓越的團(tuán)隊(duì)才能實(shí)現(xiàn)這一發(fā)動機(jī)概念。布加迪汽車公司總裁ChristophePiochon說:“憑借員工們的不懈努力,這款杰出的發(fā)動機(jī)才能在多年來一次又一次地得到改進(jìn)、重新設(shè)計(jì)和完善?!彼两袢詫γ總€人永不放棄的堅(jiān)定意志贊不絕口。這款獨(dú)特的發(fā)動機(jī)詮釋了布加迪的信條:“如果可比,它就不再是布加迪?!?/p>
發(fā)動機(jī)的聲音與發(fā)動機(jī)本身一樣獨(dú)特。由于采用了完全獨(dú)立的不對稱點(diǎn)火順序,點(diǎn)火間隙僅為45度,其聲音不同于其他任何發(fā)動機(jī)概念。在低負(fù)荷范圍內(nèi)聲音平衡而舒適,隨著負(fù)荷的增加,發(fā)動機(jī)逐漸成為咆哮的猛獸。所有這些都沒有機(jī)械噪聲干擾。
多年來,工程師們繼續(xù)優(yōu)化該發(fā)動機(jī)。通過擴(kuò)大渦輪增壓器和許多其他修改,W16發(fā)動機(jī)從2010年開始搭載在威航16.4 Super Sport上,提供1200馬力。同年,Super Sport創(chuàng)造了431.072公里/小時的速度紀(jì)錄,成為最快的公路合法超級跑車,也為自己贏得了進(jìn)入吉尼斯世界紀(jì)錄的機(jī)會。
威航16.4和它的衍生車型Grand Sport、Super Sport和Grand SportVitesse已經(jīng)成為珍貴的收藏品。在一款車型全面開始生產(chǎn)時,布加迪已經(jīng)在考慮后續(xù)車型的研發(fā)。該品牌和產(chǎn)品已經(jīng)改變了性能車的格局—速度至上、優(yōu)雅、可靠、豪華和獨(dú)一無二。
對于Chiron,工程師們面臨的挑戰(zhàn)是開發(fā)一款同樣復(fù)雜但更豪華、更強(qiáng)大的后繼車型。為了使W16更強(qiáng)大、更消音、更有修養(yǎng),他們再次拓寬技術(shù)上可行性的界限。曾任布加迪發(fā)動機(jī)開發(fā)主管的Tilo Fürstenberg回憶道:“在相同尺寸和發(fā)動機(jī)重量的基礎(chǔ)上,我們不僅想要提高功率輸出,還想改善聲學(xué)、耗能和排放?!?/p>
工程師們唯一保留的是緊湊的發(fā)動機(jī)形狀和73毫米的螺距,其他一切都被重新研發(fā)。最終,一個嶄新、安靜、高效、強(qiáng)大能更直接地響應(yīng)和傳遞功率的1500馬力發(fā)動機(jī),以前所未有的方式驚艷面世。在功率上,這相當(dāng)于比威航16.4原始基礎(chǔ)發(fā)動機(jī)增加了50%,比威航16.4 SuperSport增加了約24%。
該發(fā)動機(jī)的大部分新性能來自具有特殊的新型順序渦輪增壓的廢氣渦輪增壓器。輸出功率最初增加到1500馬力,對于Chiron Super Sport和Centodieci,增加100馬力至1600馬力,這需要四個廢氣渦輪增壓器。每個增壓器必須為大約380馬力提供足夠的空氣流量。這要?dú)w功于兩級渦輪增壓(順序渦輪增壓),兩個渦輪增壓器相繼發(fā)揮作用。這些渦輪增壓器比威航的大69%。
只有當(dāng)四個渦輪增壓器(每排汽缸各兩個)都在使用時,發(fā)動機(jī)才能實(shí)現(xiàn)最大的輸出功率。在Chiron上,永久運(yùn)行的廢氣渦輪增壓器和可停用的廢氣渦輪增壓器尺寸相同,這對于穩(wěn)定的扭矩路徑非常理想,不會出現(xiàn)任何明顯的下降。作為這一操作的一部分,排氣閥必須能夠承受980攝氏度的溫度,同時保持完全的流動性—因此,布加迪使用了一種特殊的耐高溫合金材料來制作主要部件。
開發(fā)工作得到了回報。Chiron Super Sport 300+在2019年打破了速度紀(jì)錄,成為第一輛超過300英里/小時大關(guān)的量產(chǎn)車。Chiron Super Sport 300+的速度達(dá)到了每小時304.773英里(490.484公里/小時),是目前最快的量產(chǎn)跑車。同時,布加迪將電子限制器的速度提高到了以前未被批準(zhǔn)的440公里/小時(273英里/小時),使Chiron Super Sport成為有史以來最快的布加迪量產(chǎn)車,而Centodieci則作為特別強(qiáng)大的限量版。這一切成果都源于一個關(guān)于獨(dú)特發(fā)動機(jī)的絕妙想法。
Christophe Piochon說:“誰會想到我們會為繼續(xù)發(fā)展W16跨越了如此長的時間,整個過程如此令人印象深刻?從1001馬力開始,我們通過威航Super Sport和Vitesse增加了200馬力。然后,我們在2016年通過Chiron實(shí)現(xiàn)了1500馬力的巨大飛躍,并自當(dāng)時至2019年期間通過Chiron Super Sport和Centodieci進(jìn)一步增加了100馬力。換句話說,我們在過去14年的時間里將W16的動力輸出提高了60%。在此基礎(chǔ)上,還有加速時的可變性—ChironSuper Sport版夢幻般的縱向加速,以及Chiron Pur Sport獨(dú)特的橫向加速。我們的四款基本的Chiron車型(Chiron、Chiron Sport、Chiron Pur Sport和Chiron Super Sport)都有其非常獨(dú)特的駕駛風(fēng)格,更不用說深度定制版的Divo、Centodieci和La VoitureNoire,以及仍在打造的Bolide。說實(shí)話,我考慮的時間越長,對W16發(fā)動機(jī)的印象就越深刻?!?/p>
在生產(chǎn)之前,布加迪借助計(jì)算機(jī)模擬和新開發(fā)的發(fā)動機(jī)測試臺對十六缸發(fā)動機(jī)進(jìn)行了測試。在開發(fā)過程中,Chiron發(fā)動機(jī)運(yùn)行了16000多個小時。此外,為了使發(fā)動機(jī)達(dá)到布加迪苛刻的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),完成了50多萬公里的測試過程。這款發(fā)動機(jī)是在薩爾茨基特的大眾發(fā)動機(jī)工廠一個專門用于制造W16發(fā)動機(jī)的單獨(dú)廠房里完成的。兩名專家耗時6天,將發(fā)動機(jī)3712個獨(dú)立部件精心手工組裝。完成后的發(fā)動機(jī)會被小心地包裝并運(yùn)送到莫爾塞姆,在那里,發(fā)動機(jī)將和變速器被組裝在一起—這是在布加迪工作室完成Chiron最終組裝的第一步。緊隨其后的是數(shù)周的手工作業(yè),一輛獨(dú)一無二的hyper sports car將立于四輪之上,靜待交付。