Pedeorelha | Hoe de Bugatti Veyron werkt

Paul Sparks
0
5292
297

Afbeeldingengalerij: exotische auto's Welkom op het toppunt van high-performance: de Bugatti Veyron is een supercar van een miljoen dollar. Zie meer exotische autofoto's. 2008

Hoe zou u de meest verbazingwekkende productieauto ter wereld omschrijven? Zou het zijn:

De auto met het meeste vermogen?
De auto met de hoogste topsnelheid en acceleratie?
De duurste auto?

Op dit moment lijkt de Bugatti Veyron het allemaal te hebben:

Een W-16-motor die 1.001 pk kan produceren
Een topsnelheid van 250+ mph (400+ km / u)
Een nul-tot-60-tijd van drie seconden
Een nul-tot-180-tijd van 14 seconden
Een prijskaartje ergens in het bereik van $ 1,2 miljoen.

In dit artikel gaan we dieper in op deze geweldige auto en zien we hoe het mogelijk is om zoveel prestaties in één machine te passen. Het begint allemaal met de motor ...

De Bugatti Veyron is een auto gebouwd rond een motor. In wezen nam Bugatti de beslissing om de deuren van de supercarwereld te blazen door een motor van 1.000 pk te creëren. Al het andere volgt uit die resolutie.

Dus laten we beginnen met de motor. Hoe zou u het ontwerpproces beginnen voor een zo krachtige motor? Als je hebt gelezen Hoe automotoren werken, weet je dat als je een motor van 1.000 pk wilt maken, deze voldoende benzine moet kunnen verbranden om 1.000 pk te genereren. Dat komt neer op ongeveer 1,33 gallon (5 liter) benzine per minuut.

We hebben een 16-liter motor nodig om 1,33 liter gas per minuut te verbranden. Dat is eigenlijk logisch - de motor in de Dodge Viper heeft een cilinderinhoud van 8,0 liter en produceert 500 pk.

Maar er is een probleem: een 16-liter V-8-motor zou erg groot zijn. En de zuigers zouden enorm zijn, dus het zou onmogelijk zijn om met 6000 omwentelingen per minuut (rpm) te draaien. Hij kan draaien met maximaal 2.000 tpm, wat betekent dat je een immense 48-liter motor nodig hebt om 1.000 pk te genereren. Zo'n grote motor is duidelijk onmogelijk in een personenauto.

Dus hoe deed Bugatti 1.000 pk in een personenauto passen? Laten we het uitzoeken.

De 16-cilinder monstermotor van de Bugatti Veyron produceert 1.001 pk voor een topsnelheid van meer dan 250 mph. En het is een personenauto. Bekijk de Bugatti. Foto met dank aan Bugatti Automobiles S.A.S.

Bugatti heeft twee dingen gedaan om een compacte motor te maken die 1.000 pk kan produceren. Het eerste en meest voor de hand liggende is turbocharging.

Als je hebt gelezen Hoe turbochargers werken, weet je dat een eenvoudige manier om een motor krachtiger te maken zonder de motor groter te maken, is door bij elke inlaatslag meer lucht in de cilinders te stoppen. Turbochargers doen dat. Een turbo brengt de lucht die in de cilinder komt onder druk, zodat de cilinder meer lucht kan bevatten.

Als je twee keer zoveel lucht in elke cilinder stopt, kun je twee keer zoveel benzine verbranden. In werkelijkheid is het niet zo'n perfecte verhouding, maar je snapt het wel. De Bugatti gebruikt een maximale turboboost van 18 PSI om het uitgangsvermogen van zijn motor te verdubbelen.

Motor- en luchtsnorkels Foto met dank aan Bugatti Automobiles S.A.S.

Daarom stelt de turbocompressor Bugatti in staat om de grootte van de motor terug te brengen van 16 liter naar een beter beheersbare 8 liter.

Om zoveel luchtdruk te genereren heeft de Bugatti nodig vier afzonderlijke turbochargers gerangschikt rond de motor.

Het tweede dat de ingenieurs van Bugatti deden, zowel om de rode lijn van het toerental hoog te houden als om de vertragingstijd bij het indrukken van het gaspedaal te verminderen, was het aantal cilinders te verdubbelen. De Bugatti heeft een zeer zeldzame 16 cilinder motor.

Er zijn twee eenvoudige manieren om een 16-cilindermotor te maken.

Een manier zou zijn om twee V-8-motoren in lijn met elkaar te plaatsen. Je verbindt de uitgaande as van de twee V-8's met elkaar.
Een andere zou zijn om twee 8-cilinder lijnmotoren naast elkaar te plaatsen.

De laatste techniek is in feite de manier waarop Bugatti zijn eerste 16-cilinderauto's in het begin van de 20e eeuw creëerde.

Voor de Veyron koos Bugatti een veel uitdagender pad. In wezen voegde Bugatti twee V-8-motoren aan elkaar samen en liet ze beide dezelfde krukas delen. Deze configuratie creëert het W-16-motor gevonden in de Veyron. De twee V's creëren een W. Je kunt precies zien hoe dit eruitziet in een reeks prachtige video's die beschikbaar zijn op de Bugatti-website (klik hier voor instructies over hoe je toegang krijgt tot de video's).

Toen begon Bugatti zich op functies te stapelen om de motor nog beter te maken ...

Foto met dank aan Bugatti Automobiles S.A.S.

De speciale kenmerken van de Bugatti W-16-motor zijn verbluffend. Bijvoorbeeld:

De motor heeft vier kleppen per cilinder, dus in totaal 64 kleppen.
Het heeft een dry sump-smeersysteem dat is geleend van Formule 1-raceauto's, samen met een ingewikkeld intern oliepad om een goede smering en koeling binnen de 16 cilinders te garanderen.
Het heeft een elektronisch geregelde, continu variabele nokkenastiming voor optimale prestaties bij verschillende motortoerentallen.
Het heeft een enorme radiator om alle afvalwarmte op te vangen die het verbranden van 1,33 liter benzine per minuut kan genereren.

Alles aan de motor is overtreffend.

En het is opmerkelijk compact. Het meet slechts 710 mm (27 inch) lang, 889 mm (35 inch) breed en 730 mm (28,7 inch) hoog. Dit is het mooie van Bugatti's W-16-aanpak - de ingenieurs slaagden erin om 1.000 pk in een redelijk groot pakket te passen.

Om al dit vermogen en koppel te benutten, heb je een geweldige transmissie nodig ...

De transmissie

De transmissie is uniek, met name omdat hij ongeveer twee keer zoveel koppel moet gebruiken als elke eerdere sportwagentransmissie. Het heeft:

Zeven versnellingen
Een systeem met dubbele koppeling
Sequentieel schakelen
Een door peddels aangedreven, computergestuurd schakelsysteem

Dit computergestuurde systeem is identiek aan het soort systeem dat je in een Formule 1-auto of een Champ-auto aantreft. Er is geen koppelingspedaal of schakelhendel die de bestuurder kan bedienen - de computer regelt zowel de koppelingsschijven als het daadwerkelijke schakelen. De computer kan in 0,2 seconde schakelen.

Zie Audi: ononderbroken vermogen: technische details voor meer informatie over systemen met dubbele koppeling.

Het zou bijna onmogelijk zijn om al het beschikbare koppel van de W-16-motor naar slechts twee wielen te laten vloeien zonder constante wielspin. Daarom heeft de Veyron fulltime vierwielaandrijving. Door het motorvermogen op alle vier de wielen toe te passen via een computergestuurd tractiecontrolesysteem, kan de auto al het motorvermogen benutten, zelfs bij volle acceleratie..

Zie Audi: Quattro voor uitleg over de vierwielaandrijving Quattro. Zie ook Hoe differentiëlen werken en hoe vierwielaandrijving werkt.

Hoeveel gas is dat?

1.000 pk komt overeen met ongeveer 2,6 miljard joule per uur. Een gallon (3,8 liter) benzine bevat 132 miljoen joule, dus een motor van 1.000 pk moet iets meer dan 20 gallon benzine per uur kunnen verbranden.
Echter, automotoren zijn slechts ongeveer een kwart efficiënt -- driekwart van de energie van de benzine ontsnapt als warmte in plaats van als kracht naar de wielen. Dus de motor moet eigenlijk minstens 80 liter per uur kunnen verbranden, of 1,33 gallon (5 liter) per minuut.
Laten we overschakelen naar metrisch. Benzine heeft ongeveer 14,7 kilo lucht nodig om 1 kilo gas te verbranden. Op zeeniveau weegt lucht 1,222 kilogram per kubieke meter. Een gallon benzine weegt 2,84 kilogram. De motor moet dus 2,84 * 1,33 * 14,7 kilogram lucht per minuut kunnen verwerken, oftewel ongeveer 45 kubieke meter lucht per minuut. Dat is 45.000 liter lucht per minuut.
Als een V-8-motor met 6.000 tpm draait, kan hij in totaal 24.000 cilinders vol lucht per minuut inademen. Als het 45.000 liter lucht per minuut moet inademen, komt dat neer op ongeveer 2 liter per volle cilinder. Dat is een 16-liter motor.

Foto met dank aan Bugatti Automobiles S.A.S. Foto met dank aan Bugatti Automobiles S.A.S.

Volgens een van de ontwerpers van de Veyron was de grootste uitdaging bij het maken van de Veyron de aërodynamica. Hoe houd je een personenauto van 250 mph op de weg??

Een F-1-auto of een Champ-auto kan met een snelheid van 250 mph of meer reizen, maar ze hebben een uniek ontworpen carrosserie, een enkele bestuurder die in een liggende positie ligt, slechts een paar centimeter bodemvrijheid en een aeropakket dat bestaat uit grote vleugels om een enorme neerwaartse kracht te genereren. De Bugatti, aan de andere kant, probeert eruit te zien als een normale auto en biedt plaats aan twee passagiers.

De Veyron's dimensies helpen tot op zekere hoogte. De auto is 79 inch (200 cm) breed, 176 inch (447 cm) lang en slechts 48 inch (122 cm) hoog. Houd er rekening mee dat een Hummer 2 81,2 inch breed is. De Bugatti is extreem breed vanwege zijn hoogte.

De staartvleugel van de Bugatti Veyron zorgt voor neerwaartse druk bij hoge snelheden. Motor- en luchtsnorkels Foto met dank aan Bugatti Automobiles S.A.S. Foto met dank aan Bugatti Automobiles S.A.S.

De onderkant van de Veyron is, net als een F-1-auto, gestroomlijnd en venturivormig om de neerwaartse kracht te vergroten. Er is ook een vleugel in de achterkant van de Veyron (zie hieronder) die automatisch uitschuift bij hoge snelheid om de neerwaartse kracht te vergroten en de auto aan de weg vast te houden. Volgens Popular Science: Hypercar: "Met de bewegende staartspoiler hebben we nu genoeg downforce, ongeveer 100 kg (221 pond) aan de achterkant en 80 kg (177 pond) aan de voorkant bij topsnelheid."

Als je naar de bovenstaande foto kijkt, zie je twee snorkelachtige apparaten, één aan weerszijden van de motor, op het dak van de auto. De Veyron gebruikt deze om luchtstroom beheren. De Veyron heeft drie redenen om de luchtstroom te regelen:

Bij maximaal vermogen verbruikt de motor 45.000 liter lucht per minuut.
Op maximaal vermogen verbrandt de motor 1,33 liter benzine per minuut en moet al die warmte via zijn radiatoren worden afgevoerd.
Bij het stoppen moeten de remmen warmte afvoeren? - vooral belangrijk bij snel accelereren en remmen op bochtige wegen.

Foto met dank aan Bugatti Automobiles S.A.S.

Op onderstaande foto kunt u zien hoe de Veyron met deze eisen omgaat. De motor van de Veryon zit achter de bestuurder, dus op het dak gemonteerd snorkels, de ventilatieopeningen op het achterdek en aan de zijkant gemonteerd schepjes brengen lucht naar de motor en achterremmen.

De grootte van de motor en transmissie, samen met de vierwielaandrijving en de vier aandrijfassen, samen met de weelde van het passagierscompartiment (besproken in de volgende sectie) en de extra grote afmetingen van de auto, voegen allemaal gewicht toe. Hoewel de carrosserie van koolstofvezel is gemaakt om de massa te minimaliseren, weegt de auto ongeveer 1.950 kg. Ter vergelijking: een Dodge Viper weegt ongeveer 1.000 pond (454 kg) minder.

In de volgende sectie kijken we naar de banden en het interieur.

Foto met dank aan Bugatti Automobiles S.A.S.

Zelfs de banden voor de Veyron zijn uniek. Ze zijn speciaal ontworpen door Michelin om de stress van het rijden met 250 mph aan te kunnen. De banden moeten plakkerig zijn zoals die van een raceauto en 1,3 G's op de skidpad aankunnen. Ze moeten echter ook langer meegaan dan de 70 kilometer van een typische raceband.

Michelin heeft daarom volledig nieuwe banden ontwikkeld om aan de unieke eisen van de Veyron te voldoen. Aan de achterkant zijn de banden 14,4 inch (36,6 cm) breed. Concreet meten de banden 245/690 R 520 A voor en 365/710 R 540 A achter, waarbij 245 en 365 de breedte in millimeters zijn (respectievelijk 9,5 en 14,4 inch). De velgen zijn 520 mm en 540 mm in diameter (ongeveer 20 inch). Deze banden zijn met andere woorden enorm: de achterwielen zijn de breedste die ooit voor een personenauto zijn geproduceerd.

De banden gebruiken het Michelin PAX-systeem. Hun druk wordt automatisch gecontroleerd en ze kunnen ongeveer 125 mijl (201 km) bij 50 mph (80 km / u) plat rennen. Volgens Michelin speelt het run-flat-detectiesysteem "een integrale rol in de actieve veiligheid van het PAX-systeem. Het is bedoeld om u te informeren over een geleidelijk of plotseling drukverlies." Zodra u door het PAX-systeem wordt gewaarschuwd voor een luchtlek, kunt u uw snelheid verminderen en naar een bandenreparatiecentrum gaan.

Een voordeel van het PAX-systeem en zijn run-flat-vermogen is dat het elimineert de noodzaak van een reservewiel.

Foto met dank aan Bugatti Automobiles S.A.S. Foto met dank aan Bugatti Automobiles S.A.S.

Het interieur

De Veyron biedt plaats aan twee in weelderige stijl. Het interieur is bijna volledig met leer bekleed - het dashboard, de stoelen, de vloer en de zijkanten zijn allemaal van leer. Alleen de instrumenten en een paar metalen sierdelen onderbreken de leerervaring.

De auto omringt zijn inzittenden ook met allerlei elektronische snufjes, waaronder een opmerkelijk stereosysteem, navigatiesysteem, enz.

Is dit allemaal een miljoen dollar waard? Wie weet. Maar hoe dan ook, de Veyron vertegenwoordigt een opmerkelijke technologische prestatie.

De Veyron zal waarschijnlijk nog enige tijd het uiteinde van het autoprestatiespectrum vertegenwoordigen. Om veel sneller een auto te maken, moet nog meer gewicht worden toegevoegd en moet nog meer vermogen aan de wielen worden geleverd. Het toegevoegde gewicht betekent een afnemend rendement in het power-to-weight-domein. Extra vermogen betekent meer wielspin.

Kijk naar een Champ-auto en bedenk hoe radicaal zijn uiterlijk wordt vergeleken met een personenauto. Bedenk ook dat een Champ-auto niet veel sneller gaat dan de Veyron. De Veyron nadert waarschijnlijk de buitengrenzen van de personenauto-envelop, en we zullen waarschijnlijk niet veel verder zien dan de Veyron in termen van prestaties.

Dit is, met andere woorden, zo goed mogelijk.

Raadpleeg de links op de volgende pagina voor meer informatie over de Bugatti Veyron en andere hoogwaardige luxe auto's.

Gerelateerd artikel

Quizhoek: Bugatti Veyron-quiz
Hoe Maybachs werken
Hoe automotoren werken
Hoe turbochargers werken
Hoe paardenkracht werkt
Hoe vierwielaandrijving werkt
Hoe Champ Cars werkt
Hoe NASCAR-raceauto's werken
De Chevy Camaro Z28 uit 1969 uitgelegd
De Plymouth Roadrunner Hemi uit 1970 uitgelegd
De Ford Mustange 428 Cobra Jet uit 1968

Meer geweldige links

Bugatti Automobiles
Concept Carz: Bugatti Veyron uit 2004
Forbes.com: Miljoen Euro Bugatti
Supercar Drivers Club