加速只要2.5秒、极速超过400km/h,BUGATTI的16汽缸引擎如何震撼世界?

当Bugatti在20年前发布Veyron 16.4的技术细节,世人惊觉它搭载的动力引擎输出竟高达1,001ps,而且采用8.0升、16汽缸的设计,从此改写了超级跑车的游戏规则。

在此之前,量产车从未出现过搭载动力如此强大,体积如此紧致,又可轻松巡航的动力系统;这款车以2.5秒一举刷新了0 – 100km/h的加速记录,马力输出在当年无与伦比,超过400km/h的极速表现,更是远远抛开其他对手。

Veyron显然不能与其他等闲之辈的Supercar相提并论,于是车坛为它创造出Hypercar的新级距,W16引擎就是在背后推动这项成就的最大功臣。

Veyron拥有曾被认为量产车无法实现的动力层次,然而当它的后继车款Chiron推出后,马力数据竟被超前50%。Chiron同样搭载8.0升W16引擎,也和Veyron一样都是配置四组涡轮增压机,能够缴出更强大的性能水准,意味每一个零件都必须重新查看。

Chiron的动力系统有一项很重要的升级改良,那就是采用更大的涡轮增压机,以及配有32组喷射阀门的双级式燃油喷射系统,并且应用更多比例的钛合金和碳纤维材质避免重量过度增加。这组W16引擎的最大马力1,500ps,随后又被调升为1,600ps,加上黑人惊俗的1,600Nm峰值扭力,再次改写了高性能汽车的历史。

谈到W16引擎的起源,原本只是一位高层天马行空的想法。1997年时任Volkswagen董事会主席的Ferdinand Karl Piech,有次在日本搭乘从东京开往大阪的新干线时,在信封上画出他的初步构想。原本他想要打造的是一具18汽缸的引擎,不过后来在与Volkswagen动力研发部门总监Karl-Heinz Neumann讨论可行性后,最终改为W16,向品牌创办人Ettore Bugatti的16汽缸引擎致敬。

20年前,车界普遍认为不会有量产车能够配置超过1,000ps马力的引擎。Bugatti不仅想要证明他们办得到,还要让这款车容易驾驭。工程团队从零开始着手设计,不只是每个零件都必须重新开发,车辆部件也要重新制作与测试,包括引擎测试机台也是如此。这具引擎总共使用超过3,500个零件,每个零件都是手工组装,所有过程都在测试计算机监控下完成以确保其精准程度。

最后团队成功完成目标,为了让引擎的体积比V12还小,净重控制在400kg左右,他们采用独特的“W”形汽缸排列方式,使其本体尺寸更为紧致。两组各有八个汽缸相互依存90度夹角的设计,通过四组废气涡轮增压机来增压。

在2001年首次测试时,引擎就达到1,001ps的预期输出,完全符合理论推算的目标,然而他们却发现测试机台和通风系统不敷使用。为了确保能够顺利引导高温废气的排放,最后决定导入当时车界前所未见规模的钛合金作为排气系统材质。

在性能达标之后,接下来的任务就是追求引擎的稳定性和可靠度。由于16汽缸具有自然平稳运行的特性,因此想通过传统检测点火异常(misfire)或是爆震现象是不可行的。

为此,Bugatti开发出离子电流传感系统,用来监控每个火星塞的爆发状况;如果系统侦测到点火异常或是爆震,就将点火正时延迟,停用单一汽缸或是减少增压效率,借此让每汽缸都以其性能极限运行。

W16还有一套复杂的水冷系统,两个水循环即使在极端全负载的状况下,也能让引擎控制在所需工作温度内;其低温循环附有独立水泵浦及15公升冷却水,让涡轮增压机的高温空气通过引擎散热器后,温度一口气下降多达130度。此外,差速器、变速箱、引擎机油皆有个别的冷却器,以及用于空调系统的热交换机。

W16的声浪十分特殊,不对称点火顺序加上点火间隙仅有45度,呈现出与其他引擎截然不同的声响。在低负荷下表现出平稳舒适的特性,随着负载的增加,就会化身成为咆啸的野兽,过程中没有任何机械噪音的干扰。

多年来,Bugatti持续改良此具引擎,自2010年开始,通过加大增压机与其他升级,Veyron 16.4的最大输出已经提升至1,200ps,同时也协助Super Sport写下431.072km/h的量产车极速金氏世界记录。

随后推出的Chiron持续提供更快速、优雅、可靠、豪华和独特的高性能格局,若与Veyron相比,Chiron所用的新引擎大概只剩螺距大小和紧致概念维持不变,其他一切都是重新开发。最终他们又以1,500ps的高效输出突破极限,这个数字相当于将Veyron基本输出提高50%,或是将Veyron 16.4 Super Sport增加24%的水准。

引擎输出得以再次飙高的秘诀,在于Chiron涡轮增压机导入全新串行式增压技术。每排汽缸各有两个涡轮增压机,只有全力输出时才会动用这全部四个增压机,而且永久运行的增压机尺寸和可停用的增压机尺寸相同,使得扭力曲线在不同的驾驭方式下都能维持稳定而不会明显下降。另外,这种设计的排气阀必须能够承受摄氏980度,因此Bugatti在部分组件上还应用了特殊高温合金。

新技术最后让Chiron Super Sport 300+ 在2019年成为第一款超过300mph的量产汽车,实际测得的极速数字是490.484km/h,至今最速量产车的称号仍然没有对手可以挑战。

Bugatti Chiron Super Sport

航天先进科技的导入,造就闪电般的高速性能,坚持追求极限的理念,让一家百年车厂突破窠臼,一举改写汽车发明以来的演进历史,而造就这一切的,全都是源自于一个独特引擎的绝妙想法。

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