Silnik Veyrona – technika na pokaz

8.0 W16 - bugattipic.com

Gdyby Bugatii Veyron miałby być tylko najszybszym samochodem świata to wyposażono by go silnik V8 lub V12 z dwoma turbosprężarkami. Niestety nie wywołałoby odpowiedniego efektu medialnego. Wszakże W16, 64 zawory i cztery turbosprężarki brzmi znacznie lepiej. Niestety taki silnik może też być kulą u nogi tego francuskiego supersamochodu.

Wprowadzeniu Veyrona do produkcji towarzyszyły opóźnienia. Wczesne prototypy posiadały silnik W18, będący prawdopodobnie złożeniem trzech jednostek R6 i mający po 60 stopni rozwidlenia pomiędzy rzędami cylindrów. Tego typu jednostki budowano już przed II Wojną Światową – za przykład może posłużyć lotniczy Napier Lion.

Silnik Bugatti W18

Projekt silnika W18 upadł, zdecydowano się na jednostkę W16, będącą niejako połączeniem dwóch silników VR. Wreszcie gdy w 2005 pojawiło się Bugatti 16-4, zewsząd można było usłyszeć zachwyty nad liczbami opisującymi silnik. Nikt nie przejmował się tym, że ośmiolitrowy W16 był już wtedy przestarzały względem niektórych mniejszych braci z koncernu Volkswagena – również w 2005 zaprezentowano mały 1.4 TSI Twincharger. Najpierw jednak zajmijmy się genezą i zaletami jednostki.

Silniki Volkswagena w układzie W są rozwinięciem świetnego pomysły z jednostką VR. Co prawda prekursorem silników widlastych o małym kącie rozwidlenia była Lancia, ale większość kojarzy zapewne VR6 stosowane w popularnym Golfie. Pomysł na VR6 wziął się z ułomności silników V6, które wymagają stosowania dwóch głowic, mają sporą szerokość i dość słabe wyrównoważenie. Silnik VR6, będący V-szóstką o kącie rozwidlenia 15 stopni (potem 10,6), posiadał zalety rzędowej szóstki (niemal równie dobre wyrównoważenie, pojedyncza głowica, mała szerokość) przy znacznie mniejszej długości kadłuba.

Ron Dennis: Bugatti Veyron to rzęch, kupa złomu!

Volkswagen początkowo połączył dwa silniki VR6 by uzyskać W12. Silnik zamontowano w samochodzie koncepcyjnym nazwanym (jakże oryginalnie!) Volkswagen W12. Ciekawostką jest też to, że prototyp posiadał poszycie nadwozia z tworzyw sztucznych. 5,6 litra pojemności i 420 koni to jednak zbyt mało by zawładnąć umysłami milionów. Powstał W16, który także miał cztery rzędy cylindrów i dwie głowice, ale w każdym z rzędów znajdowały się nie trzy a cztery cylindry.

Przekrój silnika W16

Tym razem zdecydowano się na kąt pomiędzy parami rzędów wynoszący 90 stopni, inaczej niż w W8 i W12 gdzie mamy 72 stopnie. Kąt pomiędzy rzędami cylindrów znajdującymi się pod jedną głowicą wyniósł 15 stopni.
Ciekawie rozwiązano rozrząd. Pomimo iż silnik ma zawory znajdujące się w ośmiu rzędach (po cztery na głowicę), to napędzają je zaledwie cztery wałki. W każdej z głowic jeden wałek poprzez dźwigienki uruchamia wszystkie zawory dolotowe a drugi wydechowe. Wszystkie wałki posiadają nastawniki faz rozrządu.

Za zaopatrzenie jednostki w powietrze odpowiadają cztery turbosprężarki. Skąd taka ilość? Zapewne chodziło o to by spaliny napędzające wirnik nie były równomiernie dostarczane – pulsacja pozwala odzyskać nieco energii kinetycznej spalin. Gdyby zastosować tylko dwie, to na każdą przypadałoby aż 8 cylindrów – spaliny dopływałyby równym strumieniem

Pomiędzy sprężarkami a kolektorami dolotowymi znajdują się dwa intercoolery powietrze-ciecz. Dzięki nim objętość przewodów doprowadzających powietrze jest mniejsza niż w przypadku chłodnic powietrze-powietrze. To zmniejsza tzw. turbodziurę.

Bugatti Veyron 16.4 Super Sport ustanowił nowy rekord prędkości!

Niestety W16 to nie silnik bez wad…
Pierwszym problemem jest głowica, w której podobnie jak w VR6, trudno wygospodarować miejsce na optymalne poprowadzenie kanałów wymiany ładunku. Dodatkowo kanały wydechowe od wewnętrznych rzędów cylindrów są długie – spaliny mają dużo czasu na ogrzanie głowicy. To powoduje nierównomierne obciążenia termiczne.
Kolejny problem to długość wału. Z jednej strony krótki wał oznacza dużą sztywność, z drugiej trzeba zmieścić gdzieś te 16 korbowodów. Skutek to bardzo wąskie łożyska (panewki), przykładowo korbowody mają tylko 13mm szerokości. Z powyższych powodów można zapomnieć o W16 podrasowanym np. do 2000KM i 2000Nm.

Wspominałem, że silnik Veyrona nie jest szczytem nowoczesności. W 2005 VW miał już dobrze opanowany bezpośredni wtrysk benzyny, także z turbodoładowaniem. Nie zastosował go jednak w Veyronie. Dlaczego? Być może konstruktorzy nie mogli dać sobie rady ze ściskiem w głowicach?
Specjalnie postanowiłem skonfrontować W16 z Veyrona z nieco nowszym 2.5 TFSI z Audi TT-RS. Oba mają cylindry o pojemności 0,5 litra każdy i turbodoładowanie. Różnią się natomiast sposobem wtrysku paliwa i, co jest tego następstwem, stopniem sprężania.

Trudno nazwać silnik Veyrona szczytem możliwości technicznych VW, skoro inne jednostki koncernu (2.5 TFSI to tylko jeden z przykładów) są bardziej wysilone i mają lepsze charakterystyki. Być może Super Sport coś zmieni w tej statystyce…

Silnik W16 nie zajmuje wyraźnie mniej miejsca niż V12 o podobnej pojemności, nie jest lżejszy ani mniej skomplikowany. Nie generuje też większej mocy, a pod względem wyrównoważenia ustępuje V-dwunastce. Z drugiej strony, pomimo swoich ułomności, zostanie zapamiętany jako jednostka jedyna w swoim rodzaju.