Pedeorelha | Hur Bugatti Veyron fungerar

Peter Tucker
0
4788
1189

Bildgalleri: Exotiska bilar Välkommen till höjden av högprestanda: Bugatti Veyron är en superbil på en miljon dollar. Se mer exotiska bilbilder. 2008

Hur skulle du definiera världens mest fantastiska produktionsbil? Skulle det vara:

Bilen med mest hästkrafter?
Bilen med den snabbaste topphastigheten och accelerationen?
Den dyraste bilen?

Just nu verkar Bugatti Veyron ha allt:

En W-16-motor som kan producera 1 001 hästkrafter
En topphastighet på 250+ km / h (400+ km / h)
En tid på noll till 60 på tre sekunder
En tid från noll till 180 på 14 sekunder
En prislapp någonstans i intervallet 1,2 miljoner dollar.

I den här artikeln kommer vi att ta en djupgående titt på denna fantastiska bil och se hur det är möjligt att passa så mycket prestanda i en enda maskin. Det hela börjar med motorn ...

Bugatti Veyron är en bil byggd runt en motor. I huvudsak fattade Bugatti beslutet om att blåsa dörrarna från superbilvärlden genom att skapa en 1000-hästkraftsmotor. Allt annat följer av den resolutionen.

Så låt oss börja med motorn. Hur skulle du börja designprocessen för en så kraftfull motor? Om du har läst How Car Engines Work, vet du att om du vill skapa en 1000-hästkraftsmotor måste den kunna bränna tillräckligt med bensin för att generera 1 000 hästkrafter. Det räknar med cirka 1,33 liter (5 liter) bensin per minut.

Vi behöver en 16-litersmotor för att bränna 1,33 liter gas per minut. Det är verkligen meningsfullt - motorn i Dodge Viper är 8,0 liter i förskjutning och producerar 500 hk.

Men det finns ett problem: En 16-liters V-8-motor skulle vara mycket stor. Och kolvarna skulle vara massiva, så det finns inget sätt att det kunde svänga med 6 000 rotationer per minut (varv / minut). Det kan vrida sig med högst 2 000 varv / minut, vilket innebär att du behöver en enorm 48-liters motor för att generera 1 000 hk. Det är uppenbart att en stor motor är omöjlig i en personbil.

Så hur gjorde Bugatti passar 1000 hästkrafter i en personbil? Låt oss ta reda på.

Bugatti Veyrons 16-cylindriga monstermotor producerar 1 001 hästkrafter för en toppfart på mer än 250 mph. Och det är en personbil. Kolla in Bugatti. Foto med tillstånd Bugatti Automobiles S.A.S.

Bugatti gjorde två saker för att skapa en kompakt motor som kan producera 1 000 hk. Det första och tydligaste är det turboladdning.

Om du har läst How Turbochargers Work, vet du att ett enkelt sätt att göra en motor mer kraftfull utan att göra motorn större är att fylla mer luft i cylindrarna vid varje insugningsslag. Turboladdare gör det. En turbo trycksätter luften som kommer in i cylindern så att cylindern kan hålla mer luft.

Om du fyller dubbelt så mycket luft i varje cylinder kan du bränna dubbelt så mycket bensin. I verkligheten är det inte riktigt ett perfekt förhållande som det, men du får idén. Bugatti använder ett maximalt turbo-boost på 18 PSI för att fördubbla motorens utgångseffekt.

Snorklar av motor och luft Foto med tillstånd Bugatti Automobiles S.A.S.

Därför tillåter turboladdning Bugatti att minska storleken på motorn från 16 liter ner till en mer hanterbar 8 liter.

För att generera så mycket lufttryck kräver Bugatti fyra separata turboladdare ordnade runt motorn.

Den andra saken som Bugatti-ingenjörerna gjorde, både för att hålla RPM-linjen hög och för att sänka fördröjningstiden när du trycker på gaspedalen, var att fördubbla antalet cylindrar. Bugatti har en mycket sällsynt 16-cylindrig motor.

Det finns två enkla sätt att skapa en 16-cylindrig motor.

Ett sätt skulle vara att sätta två V-8-motorer i linje med varandra. Du ansluter utgångsaxeln för de två V-8: erna.
En annan skulle vara att placera två 8-cylindriga motorer bredvid varandra.

Den senare tekniken är faktiskt hur Bugatti skapade sina första 16-cylindriga bilar i början av 1900-talet.

För Veyron valde Bugatti en mycket mer utmanande väg. I grund och botten sammanfogade Bugatti två V-8-motorer med varandra och låt dem båda dela samma vevaxel. Denna konfiguration skapar W-16-motor hittades i Veyron. De två V: erna skapar en W. Du kan se exakt hur det ser ut i en uppsättning vackra videor som finns tillgängliga på Bugatti-webbplatsen (klicka här för instruktioner om hur du kommer åt videorna).

Sedan började Bugatti stapla efter funktioner för att göra motorn ännu bättre ...

Foto med tillstånd Bugatti Automobiles S.A.S.

Bugatti W-16-motorens specialfunktioner är fantastiska. Till exempel:

Motorn har fyra ventiler per cylinder, totalt 64 ventiler.
Den har ett torrt smörjsystem som är lånat från formel 1 racerbilar, tillsammans med en invecklad inre oljebana för att säkerställa korrekt smörjning och kylning i de 16 cylindrarna.
Den har elektroniskt styrd, kontinuerligt variabel kam-timing för att skapa optimal prestanda vid olika motorvarvinställningar.
Den har en massiv kylare för att hantera all den spillvärme som bränning 1,33 liter bensin per minut kan generera.

Allt om motorn är superlativ.

Och det är anmärkningsvärt kompakt. Den mäter bara 710 mm (27 tum) lång, 889 mm (35 tum) bred och 730 mm (28,7 tum) hög. Detta är skönheten i Bugattis W-16-strategi - ingenjörerna lyckades passa 1 000 hk i ett rimligt stort paket.

För att utnyttja alla dessa hästkrafter och vridmoment behöver du en fantastisk transmission ...

Överföringen

Växellådan är unik, i synnerhet för att den måste utnyttja ungefär dubbelt så mycket vridmoment som någon tidigare sportbilstransmission. Det har:

Sju växlar
Ett dubbelt kopplingssystem
Sekventiell förskjutning
Ett paddeldrivet, datorstyrt växlingssystem

Detta datorstyrda system är identiskt med den typ av system som finns i en Formel 1-bil eller en Champ-bil. Det finns ingen kopplingspedal eller växelspak för föraren att använda - datorn styr kopplingskivorna såväl som den faktiska växlingen. Datorn kan växla växlar på 0,2 sekunder.

Se Audi: Avbruten ström: Tekniska detaljer för mer information om dubbla kopplingssystem.

Det skulle vara nästan omöjligt för allt tillgängligt vridmoment från W-16-motorn att flyta ut till bara två hjul utan konstant hjulspinn. Därför har Veyron helhjulsdrift på heltid. Genom att applicera motorns kraft på alla fyra hjulen genom ett datorstyrt dragkraftssystem kan bilen utnyttja alla motorns hästkrafter, även vid full acceleration.

Se Audi: Quattro för en förklaring av Quattro fyrhjulsdrivningssystem. Se även hur skillnader fungerar och hur fyrhjulsdrift fungerar.

Hur mycket gas är det?

1 000 hästkrafter motsvarar ungefär 2,6 miljarder joule per timme. En gallon (3,8 liter) bensin innehåller 132 miljoner joule, så en motor på 1000 hk måste kunna bränna drygt 20 liter bensin per timme.
i alla fall, bilmotorer är bara ungefär en fjärdedel effektiva -- tre fjärdedelar av bensinens energi slipper ut som värme snarare än som kraft till hjulen. Så motorn måste faktiskt kunna bränna minst 80 liter per timme, eller 1,33 gallon (5 liter) per minut.
Låt oss konvertera till metriska. Bensin kräver cirka 14,7 kg luft för att bränna 1 kilo gas. Luft väger 1.222 kg per kubikmeter vid havsnivån. En gallon bensin väger 2,84 kg. Så motorn måste kunna bearbeta 2,84 * 1,33 * 14,7 kilo luft per minut, eller ungefär 45 kubikmeter luft per minut. Det är 45 000 liter luft per minut.
Om en V-8-motor vrider sig vid 6 000 varv / minut kan den andas in totalt 24 000 cylindrar fulla med luft per minut. Om den behöver andas in 45 000 liter luft per minut, fungerar den till ungefär 2 liter per cylinderfull. Det är en 16-litersmotor.

Foto med tillstånd Bugatti Automobiles S.A.S. Foto med tillstånd Bugatti Automobiles S.A.S.

Enligt en av Veyrons designers var den största utmaningen för att skapa Veyron aerodynamik. Hur håller du en 250 mph personbil på vägen?

En F-1-bil eller en Champ-bil kan köra på 250 km / h eller mer, men de har en unikt designad kaross, en enda förare som ligger i en liggande position, bara en tum avstånd från marken och ett flygpaket bestående av stora vingar för att generera massiv nedkraft. Bugatti, å andra sidan, försöker se ut som en vanlig bil och sätta två passagerare.

Veyron mått hjälp till viss del. Bilen är 79 cm (200 cm) bred, 176 tum (447 cm) lång och endast 48 tum (122 cm) hög. Tänk på att en Hummer 2 är 81,2 tum bred. Bugatti är extremt bred för sin höjd.

Bugatti Veyrons svängvinge skapar kraft i hög hastighet. Snorklar av motor och luft Foto med tillstånd Bugatti Automobiles S.A.S. Foto med tillstånd Bugatti Automobiles S.A.S.

Undersidan av Veyron, som en F-1-bil, är strömlinjeformad och venturiformad för att öka kraften. Det finns också en vinge på baksidan av Veyron (se nedan) som sträcker sig automatiskt med hög hastighet för att öka kraften och hålla bilen limmad på vägen. Enligt Popular Science: Hypercar, "Med den rörliga svansspoilern har vi fått tillräckligt med kraft nu, cirka 100 kg (221 pund) på baksidan och 80 kg (177 pund) framtill i topphastighet."

Om du tittar på bilden ovan kommer du att märka två snorkelliknande enheter, en på vardera sidan av motorn, på taket på bilen. Veyron använder dessa för att hantera luftflödet. Veyron har tre skäl för att hantera luftflödet:

Vid maximal effekt förbrukar motorn 45 000 liter luft per minut.
Vid maximal effekt bränner motorn 1,33 gallon bensin per minut och måste sprida all den värmen genom dess radiatorer.
När du stoppar måste bromsarna sprida värmen? - särskilt viktigt när du snabbt accelererar och bromsar på svängda vägbanor.

Foto med tillstånd Bugatti Automobiles S.A.S.

Du kan se hur Veyron hanterar dessa krav på bilden nedan. Veryon-motorn sitter bakom föraren, så takmonterad snorkel, de bakre däckventilerna och sidmonterade skopor ta med luft till motorn och bakbromsarna.

Storleken på motorn och växellådan, tillsammans med fyrhjulsdrivningssystemet och de fyra drivaxlarna, tillsammans med överflödet i passagerarutrymmet (diskuteras i nästa avsnitt) och bilens stora dimensioner, lägger alla vikt. Även om kroppen är skulpterad i kolfiber för att minimera sin massa, väger bilen in cirka 1 300 kg (1 950 kg). Som jämförelse väger en Dodge Viper cirka 1 000 pund (454 kg) mindre.

I nästa avsnitt tittar vi på däck och interiör.

Foto med tillstånd Bugatti Automobiles S.A.S.

Till och med däcken till Veyron är unika. De är speciellt designade av Michelin för att hantera stressen att köra på 250 km / h. Däcken måste vara klibbiga som en racerbil och kunna hantera 1,3 G på skidpadden. De måste emellertid också hålla längre än de 70 milen av ett typiskt race-däck.

Michelin skapade därför helt nya däck för att hantera Veyrons unika krav. På baksidan är däcken 14,6 tum (36,6 cm) breda. Speciellt mäter däcken 245/690 R 520 A fram och 365/710 R 540 A bak, där 245 och 365 är bredden i millimeter (9,5 respektive 14,4 tum). Fälgen är 520 mm och 540 mm i diameter (ungefär 20 tum). Dessa däck är med andra ord massiva - bakarna är de bredaste som någonsin har producerats för en personbil.

Däcken använder Michelin PAX-system. Deras tryck övervakas automatiskt, och de kan springa platt i cirka 125 km (80 km / tim). Enligt Michelin spelar det platt-detekteringssystemet "en integrerad roll i aktiv säkerhet i PAX-systemet. Dess uppgift är att informera dig om ett tryckförlust, antingen gradvis eller plötsligt." När PAX-systemet varnat för en luftläcka kan du minska hastigheten och gå mot ett däckreparationscenter.

En fördel med PAX-systemet och dess funktionsförmåga är att det eliminerar behovet av reservdäck.

Foto med tillstånd Bugatti Automobiles S.A.S. Foto med tillstånd Bugatti Automobiles S.A.S.

Interiören

Veyron har två platser i påkostad stil. Interiören har nästan helt skinn i läder - instrumentbrädan, säten, golv och sidor är alla läder. Endast instrumenten och några få metalltrimler avbryter läderupplevelsen.

Bilen omger dess passagerare med alla typer av elektronisk snygghet, inklusive ett anmärkningsvärt stereosystem, navigationssystem osv.

Är allt detta värt en miljon dollar? Vem vet. Men oavsett, representerar Veyron en anmärkningsvärd teknisk prestation.

Det är också troligt att Veyron representerar den yttersta delen av fordonsprestationsspektrumet under en lång tid framöver. Att skapa en bil mycket snabbare kräver att du lägger ännu mer vikt och levererar ännu mer kraft till hjulen. Den tillagda vikten innebär minskad avkastning i kraft-till-vikt-domänen. Ytterligare kraft innebär mer hjulspinn.

Titta på en Champ-bil och fundera över hur radikalt dess utseende jämförs med en personbil. Tänk också på att en Champ-bil inte går mycket snabbare än Veyron. Veyron närmar sig förmodligen de yttre gränserna för personbilens kuvert, och vi kommer troligtvis inte se mycket bortom Veyron när det gäller prestanda.

Detta är med andra ord så bra som det blir.

För mer information om Bugatti Veyron och andra högpresterande lyxbilar, kolla in länkarna på nästa sida.

Relaterad artikel

Quiz Corner: Bugatti Veyron Quiz
Hur Maybachs fungerar
Hur bilmotorer fungerar
Hur turboladdare fungerar
Hur hästkrafter fungerar
Så fungerar fyrhjulsdrift
Hur Champ Cars fungerar
Hur NASCAR racerbilar fungerar
1969 förklarade Chevy Camaro Z28
1970 Plymouth Roadrunner Hemi förklarade
Ford Mustange 428 Cobra Jet 1968 förklarade 1968

Fler bra länkar

Bugatti Automobiles
Concept Carz: Bugatti Veyron 2004
Forbes.com: Million-Euro Bugatti
Supercar Drivers Club