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布加迪W16发动机——永恒的经典

作者:小编 更新时间:2022-10-30 点击数:

8.0升W16发动机引领布加迪hyper sports car的发展已有近20年历史。作为世界上唯一在汽车领域中应用的16缸发动机,它是名副其实的工程杰作,其本身已经成为了一个标志。通过本文,让我们回顾其演变与发展的历史,向有史以来最值得铭记的动力系统致敬。

16缸,排量8升,1001马力。2005年,布加迪首次公布威航16.4发动机的技术细节便轰动世界——汽车制造的破局者诞生了。它不同于以前所有量产车中的发动机,如此强大又如此紧凑,既能轻松巡航又能刷新加速记录。它的动力输出在当时是无与伦比的:零百加速时间仅为2.5秒,最高时速超过400公里/小时。威航16.4的投产,标志着布加迪取得了开创性的成就,也标志着一个全新的汽车级别也由此诞生——威航是世界上第一辆“hyper sports car”。如果没有W16发动机,它就不可能出现。


布加迪在2016年3月发布了威航的继任者Chiron,并再次带来了惊艳的成果——威航的动力值曾被认为是公路车无法达到的,但在Chiron上,这一数字再被超越了约50%。毫无疑问,Chiron依然与威航一样搭载8.0升W16发动机,配备四个涡轮增压器,但新性能水平的实现意味着每一个部件都经过了重新审视。其中最重要的是,安装的更大的涡轮增压器和带有32个喷射阀的双联燃料喷射系统,并且更多地使用碳和钛抵消了重量上的增加。W16发动机最初的输出功率为1500马力,后期可增加到1600马力,其最大扭矩为1600牛米。这一切再次改变了高性能汽车的历史进程。


W16发动机:创世制作

它的发展是一个漫长的过程。1997年,杰出的工程师费迪南德·皮耶希(Ferdinand Karl Piëch),时任大众汽车公司管理委员会主席,向大众发动机研发主管卡尔·海因茨·诺伊曼(Karl- heinz Neumann)提出了最初的想法,他在乘坐从东京到大阪的新干线高速列车时在一个信封上画了出来。他畅想了一款18缸的发动机,但后来被修改成为我们今天所知的W16。这是对埃托里·布加迪亲自开发的16缸发动机的致敬。

格雷戈尔格里斯(Gregor Gries)是布加迪20年前品牌重建时的第一批员工之一,直到2022年2月,他一直担任公司的技术发展主管,他回忆说:“当时,没有人真正相信会有一辆拥有1000马力的公路汽车。我们想证明我们可以建造一个既强大,而且易于控制的发动机。”工程师们从零开始。“我们必须对每一个部件进行基础开发;每一个车辆部件都必须重新建造和测试——甚至是发动机测试台。我们唯一没有改变的是我们用于绘图的铅笔,"格雷戈尔·格里斯笑着说。"我们觉得自己像当年的埃托里·布加迪——他也总是开发自己的工具"。

工程师们将费迪南德·皮耶希在信封上画的草图的想法转化为了生产现实。该发动机的体积小于V12发动机,重约400公斤,其紧凑的尺寸得益于独特的“W”形气缸排列。两个八缸的缸体以90度夹角组合在一起,由四个涡轮增压器提供动力。但是,卡尔·海因茨·诺伊曼和他的团队在将W16转化为现实时所面临的挑战是巨大的。

诺伊曼说:“那时候,还没有关于超过12缸的量产发动机或时速超过350公里/小时的量产汽车的文献或经验数据。有一件事被证明是特别令人头疼的——保持汽车贴合地面,并持续在公路上输出动力,在如此高速下,这并不容易。但如果向世人证明能够制造出一款更够实现这一点的引擎,那真是太酷了。当W16最终投入使用时,我有一种真正的满足感。”


W16发动机的演变

要使这台发动机运转起来,需要3500多个独立部件,每个部件都是手工组装的,而且工作全程由测试计算机监控。在2001年的首次测试中,双涡轮增压发动机在一开始就达到了所需的1000+1马力——在理论和执行力上都是最好的。但是,由于发动机性能的突飞猛进,传统的发动机测试台和通风系统无法应适应新的W16发动机,必须专门开发新通风系统。还有一些以前生产车辆不曾出现的新要求,如非常热的 废气需要的通道。最终,汽车行业前所未有的钛制排气系统成为了解决方案的一部分。

在性能得到保证后,工程师们将注意力转向了平稳性和可靠性。由于16缸的设置提供了天然的平稳运行,用传统方法检测发动机的失火或敲击声是不可靠的。因此,布加迪开发了布加迪离子电流感应系统(BIS),以监测每个火花塞上流动的离子电流。如果系统检测到爆燃或误燃,点火时间就会变慢,汽缸停用或增压压力降低。每一个气缸都可以在其极限性能下运行。“从一开始,我们的目标就是以稳定、清洁的方式产生最大的发动机性能,”布加迪前研发主管格雷戈尔格里斯解释道。自布加迪品牌重建以来,他一直负责发动机和变速箱的研发。

冷却系统对W16发动机持续的可靠性至关重要。正如所期望的那样,它的设计规模在汽车工业中是前所未有的。作为一个复杂的水冷系统,它具有两个水循环,即使在极端全负荷情况下,也能使W16保持在所需的温度范围内。40升的水在高温循环中流动,通过前端的三个冷却器,使发动机保持在正常的工作温度。带有独立水泵的低温循环包含15升冷却水,在发动机上的两个热交换器中使涡轮增压器加热的增压空气降低多达130度。此外,差速器油、变速器油和发动机油也各有一个冷却器,还有一个空调系统的热交换器。威航的W16是纵向安装的中置发动机,位于发动机前部的七速双离合变速箱。

添加涡轮增压器通常是为了提高小型发动机的功率。就布加迪而言,基本的发动机已经保证了足够的动力输出,四个涡轮增压器附加在这坚实的基础之上,成就了无与伦比。“与W16发动机一起上路意味着拥有着无限的动力和性能。无论速度如何,发动机都仍有保留来实现任何情况下额外加速。当从巡航快速切换到高速行驶时,W16会保持平稳和威严,不会感到紧张。布加迪的高级驾驶员Pierre-Henri Raphanel表示:“正是这种独特的无限性让我们的客户为之着迷。”他已经驾驶威航和Chiron行驶了超过10万公里。

通过威航16.4发动机,布加迪甚至在量产之前就表明,只有卓越的团队才能实现这一发动机概念。布加迪汽车公司总裁Christophe Piochon说:“凭借员工们的不懈努力,这款杰出的发动机才能在多年来一次又一次地得到改进、重新设计和完善。”他至今仍对每个人永不放弃的坚定意志赞不绝口。这款独特的引擎诠释了布加迪的信条:“如果可比,它不再是布加迪。”

发动机的声音与发动机本身一样独特。由于采用了完全独立的不对称点火顺序,点火间隙仅为45度,其声音不同于他任何发动机概念。在低负荷范围内声音平衡而舒适,随着负荷的增加,引擎逐渐成为咆哮的猛兽。所有这些都没有机械噪音干扰。

多年来,工程师们继续优化该发动机。通过扩大涡轮增压器和许多其他修改,W16发动机从2010年开始搭载在威航16.4 Super Sport提供1200马力。同年,Super Sport创造了431.072公里/小时的速度记录,成为最快的公路合法超级跑车,也为自己赢得了进入吉尼斯世界纪录的机会。


Chiron的进一步发展

威航16.4和它的衍生车型Grand Sport,Super Sport和Grand Sport Vitesse已经成为珍贵的收藏品。在一款车型的全面开始生产时,布加迪已经在考虑后续车型的研发。该品牌和产品已经改变了性能车的格局——速度至上、优雅、可靠、豪华和独一无二。

对于Chiron,工程师们面临的挑战是开发一款同样复杂、但更豪华、更强大的后继车型。为了使W16更强大、更消音、更有修养,他们再次拓宽技术上可行性的界限。曾任布加迪发动机开发主管的Tilo Fürstenberg回忆道:“在相同尺寸和发动机重量的基础上,我们不仅想要提高功率输出,还想改善声学、耗能和排放。”

工程师们唯一保留的是紧凑的发动机形状和73毫米的螺距,其他一切都被重新研发。最终,一个崭新、安静、高效、强大的1500马力发动机,拥有更直接的响应和传递功率,以前所未有的方式惊艳面世。在功率上,这相当于比威航16.4原始基础发动机开发增加了50%,比威航16.4 Super Sport增加了约24%。


引入顺序式涡轮增压

该发动机的大部分新性能来自于具有特殊的新型顺序涡轮增压的废气涡轮增压器。输出功率最初增加到1500马力,对于Chiron Super Sport和Centodieci,增加100马力至1600马力,这需要四个废气涡轮增压器。每个增压器必须为大约380马力提供足够的空气流量。这要归功于两级涡轮增压(顺序涡轮增压),两个涡轮增压器相继发挥作用。这些涡轮增压器比威航的大69%。

只有当四个涡轮增压器(每排气缸各两个)都在使用时,发动机才能实现最大的输出功率。在Chiron上,永久运行的废气涡轮增压器和可停用的废气涡轮增压器尺寸相同,这对于稳定的扭矩路径非常理想,不会出现任何明显的下降。作为这一操作的一部分,排气阀必须能够承受980摄氏度的温度,同时保持完全的流动性——因此,布加迪使用了一种特殊的高温合金材料作为主要部件。

开发工作得到了回报。Chiron Super Sport 300+在2019年打破了速度记录,成为第一辆超过300英里/小时大关的量产车。Chiron Super Sport 300+的速度达到了每小时304.773英里(490.484公里/小时),是目前最快的量产跑车。同时,布加迪将电子限制器的速度提高到了以前未被批准的440公里/小时(273英里/小时),使Chiron Super Sport成为有史以来最快的布加迪量产车,而Centodieci则作为特别强大的限量版。这一切成果都源于一个关于独特引擎的绝妙想法。

Christophe Piochon说:"谁会想到我们会继续发展W16跨越了如此长的时间,整个过程如此令人印象深刻?从1001马力开始,我们通过威航Super Sport和Vitesse增加了200马力。然后,我们在2016年通过Chiron实现了1500马力的巨大飞跃,并自当时至2019年期间通过Chiron Super Sport和Centodieci进一步增加了100马力。换句话说,我们在14年的时间里将W16的动力输出提高了60%。在此基础上,还有加速时的可变性——Chiron Super Sport版梦幻般的纵向加速,以及Chiron Pur Sport独特的横向加速。我们的四款基本的Chiron车型(Chiron、Chiron Sport、Chiron Pur Sport和Chiron Super Sport)都有其非常独特的驾驶风格。更不用说深度定制版的Divo,Centodieci和La Voiture Noire,以及仍在打造的Bolide。说实话,我考虑的时间越长,对W16发动机的印象就越深刻。


为期一万六千小时的测试和六天的手工作业

在生产之前,布加迪借助计算机模拟和新开发的发动机测试台对16缸发动机进行了测试。在开发过程中,Chiron发动机运行了一万六千多个小时。此外,为了使发动机达到布加迪苛刻的质量标准,测试过程完成了50多万公里的测试。这款发动机是在萨尔茨基特的大众发动机工厂一个专门用于制造W16发动机的单独房间里完成的。两名专家耗时6天,将发动机3712个独立部件精心手工组装。完成后的发动机会被小心地包装并运送到莫尔塞姆,在那里,发动机将和变速器被组装在一起——这是在布加迪工作室完成Chiron最终组装的第一步。紧随其后的是数周的手工作业,一辆独一无二的hyper sports car将立于四轮之上,静待交付。



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