Era sportowych V8 właśnie się kończy. Firmy Ferrari i McLaren zdecydowały, co je zastąpi

Nowe normy emisji spalin sprawiają, że utrzymanie silników V8 na rynku jest już właściwie niemożliwe. Nim ich miejsce zajmą napędy elektryczne, benzyna popłynie jeszcze w wymyślnych i nietypowych silnikach V6. Zaskakująco podobne jednostki tego typu pokazały dwie konkurujące firmy.

Downsizing sprawia, że dziś pod maskami SUV-ów można często spotkać trzycylindrowe silniki o pojemności rzędu półtora litra, a wśród wariantów napędowych nawet flagowych limuzyn marek premium coraz częściej pojawiają się konstrukcje czterocylindrowe.

Trend ten dotyka również segmentu aut sportowych, w którym dobiega końca era wysokowydajnych V8. Zastępują je hybrydy plug-in z jednostkami V6. Póki co, by oswoić klientów z tą myślą, producenci stosują "miękkie" przejście na napędy nowego typu i przez jakiś czas będą oferować im obydwa rozwiązania równolegle. Nie przyznają otwarcie tego, że jedne wyprą drugie, nawet jeśli nastąpi to już w przeciągu kilku miesięcy.

Mowa o dwóch producentach supersamochodów, którzy w ostatnim czasie zaprezentowali nietypowe i zaskakująco zbliżone do siebie konstrukcje. Dla mnie to już wystarczający powód, by mówić o zapoczątkowaniu nowego trendu. Tym bardziej, że tymi dwoma producentami są twórcy jednych z najlepszych silników na świecie: Ferrari i McLaren.

Zarówno w Maranello, jak i w Woking kilka lat temu musiały paść podobne słowa. "Słuchajcie, musimy opracować następcę dla naszego czterolitrowego V8. Biorąc pod uwagę normy emisji w Europie, które wejdą po 2025 roku, i prawo podatkowe w Chinach, powinien to być silnik o pojemności poniżej 3 litrów. Co proponujecie?"

Inżynierowie się naradzili, pomierzyli, poeksperymentowali i w dwóch zakątkach Europy doszli do takich samych wniosków: optymalne będzie podwójnie doładowane, trzylitrowe V6 o kącie rozwarcia cylindrów 120 stopni dopompowane wydatnym wsparciem napędu elektrycznego. W przypadku McLarena daje to moc 680 KM (585 KM z paliwa i 95 KM z prądu) oraz systemowy moment obrotowy 720 Nm. W przypadku Ferrari liczby są jeszcze wyższe: 830 KM (odpowiednio 663 i 167 KM) i 740 Nm. Napędy te pojawią się w pierwszych w tym segmencie modelach typu plug-in: McLarenie Artura i Ferrari 296 GTB.

Wejście w świat plug-inów było nieuchronne – to obecnie najskuteczniejsze rozwiązanie dla całego przemysłu motoryzacyjnego, by spełnić nowe normy emisji spalin. Ale czemu akurat V6? W dodatku o tak nietypowej i wymagającej konstrukcji z kątem rozwarcia 120 stopni? Rozmyślałem, czy nie lepiej już byłoby pokusić się o "płaski" silnik z sześcioma cylindrami ułożonymi przeciwsobnie. Byłby co prawda trochę szerszy, ale nie wymagałby obecności wałka wyrównoważającego (dziwne potrafią być rozmyślania dziennikarza motoryzacyjnego).

By się tego dowiedzieć, postanowiłem spytać samych twórców opisywanych silników, czyli głównego inżyniera McLarena Geoffa Grose'a i dyrektora technicznego Ferrari Michaela Leitersa. Odpowiedzieli w ten sam sposób: taka konfiguracja daje niski środek ciężkości, a mój pomysł by nie przeszedł, bo silnik z kątem rozwarcia cylindrów 180 stopni byłby za szeroki.

– Samochody McLarena są znane z nieprzeciętnych właściwości dynamicznych, a te wynikają z supersztywnej ramy z włókna węglowego – opowiada Grose. – By zmieścić proponowany przez ciebie silnik, musielibyśmy zrobić w ramie dużo większą dziurę, co wiązałoby się z obniżeniem parametrów podwozia – punktuje. Do tego wymagałby znacznie bardziej skomplikowanego smarowania.

Do diaska, czyli na razie nici z mojej przyszłej kariery inżyniera.

Jak na złość, wtóruje mu Michael Leiters. – Dodatkowe elementy układu hybrydowego stanowią pewne obciążenie - tak z punktu widzenia wagi, jak i zabieranej przestrzeni. Musieliśmy to jakoś zrekompensować. Jednym ze sposobów na to jest maksymalne obniżenie środka ciężkości. Stąd też wynika bardzo duży, niewidziany już dawno w Ferrari kąt rozwarcia cylindrów 120 stopni – opisuje. Dla Ferrari rzeczywiście jest to powrót do silnika o takiej konfiguracji, ale po bardzo długiej przerwie. Ostatni raz korzystano z niego w… 1961 roku, gdy z jego pomocą Scuderia Ferrari wygrała tytuł Mistrza Świata F1 w zgrabnym 156.

Leiters porusza kolejną ważną kwestię. Na tym etapie widać, że przy obecnym poziomie zaawansowania technicznego wybór konfiguracji silnika to już bardzo złożona kwestia, która pociąga za sobą szereg następstw. – Już na etapie projektowania jednostki bardzo ważna była dla nas jej integracja z całym podwoziem. Właściwie cały samochód został zaprojektowany wokół silnika, a silnik specjalnie do tego samochodu. Zastanawialiśmy się nad tym, jak wykorzystać go strukturalnie, jak przeprowadzić obieg powietrza wokół całego auta tak, by układ dolotowy i wydechowy osiągały najwyższą wydajność – wyjawia Leiters.

To prowadzi do kolejnej decyzji: przeniesienia turbosprężarek z zewnętrznych stron silnika do "doliny" pomiędzy rzędami cylindrów, do układu tzw. gorącego V. Obieg powietrza w silniku został zredukowany do absolutnego minimum. – Powietrze wylatuje z turbo bardzo prostą i krótką drogą. Gdy zaglądam w rury wydechowe Artury, to mam wrażenie, że nieomal mogę przez nie zajrzeć do turbin – opowiada mi o swoim projekcie Grose. Przeniesienie kanałów dolotowych na zewnętrzną stronę bloku pozwoliło tymczasem w takich konstrukcjach jak Artura i 296 GTB maksymalnie skrócić również kanały dolotowe. A to zawsze oznacza większą wydajność i szybszy czas reakcji na ruchy przepustnicy.

Przejście na V6 pociągnęło za sobą jeszcze jeden ważny skutek: mniejsze gabaryty jednostki napędowej. Mimo większego kąta rozwarcia cylindrów, nowe silniki są węższe od dotychczasowych jednostek V8 Ferrari i McLarena. Co jeszcze ważniejsze, są lżejsze (o około 40 kg) i znacznie krótsze. Jak zauważa Grose, przy tak szerokim kącie rozwarcia cylindrów można było połączyć po dwa korbowody do jednego czopa wału korbowego. Dzięki temu wał może być bardzo krótki, a przez to lekki i wytrzymały.

To pozwoliło uwolnić miejsce na bardziej wymyślne formy zawieszenia tylnej osi i… powalczyć o kolejne korzyści. – Nowa konstrukcja silnika pozwoliła skrócić rozstaw osi aż o 5 cm wobec tego w F8 Tributo. To w ogromnym stopniu zmieniło charakterystykę prowadzenia. Sprawiło, że na auto działają mniejsze siły, a same reakcje na ruchy kierownicą są jeszcze szybsze i bardziej bezpośrednie – zdradza mi Leiters.

Czy większa zwinność wystarczy, by hybryda plug-in z dużo mniejszym silnikiem dawała tyle frajdy z jazdy co dotychczas znane superauta z V8? Reprezentanci obydwu marek będą się oczywiście zarzekać, że jak najbardziej. I mają ku temu logiczne argumenty. – Pamiętam moment, gdy na rynek weszła Honda S2000. Jej wrzeszczący, wysokoobrotowy silnik sprawiał, że to auto całkowicie wybijało się na tle swoich rywali – wspomina Grose.

A co to ma do McLarena Artury? Otóż nowe superauto z Wielkiej Brytanii ma wykazywać podobnie wysokoobrotową naturę. Maksymalna moc jest osiągana dopiero przy 7500 obr./min., a silnik pokręci się nawet do 8500 obr./min. Ferrari przesuwa tę granicę nawet dalej: 663 KM dostarcza przy 8000 obr./min. Jak to możliwe przy stosunkowo niewielkich silnikach, które muszą w dużej mierze opierać się o turbodoładowanie?

Akurat… wcale nie muszą, bo stosunkowo słabą elastyczność jednostki spalinowej przy niższych obrotach wypełniają silniki elektryczne, które generują maksymalny moment obrotowy już od momentu ruszenia. I tak się to wszystko uzupełnia, i składa na pięknie działającą, logiczną całość – przekonują moi rozmówcy.

Czy proponowane przez nich silniki mają jakieś wady? Póki co mogę tylko zgadywać, że nie brzmią zbyt porywająco, bo już nawet ostatnie doładowane V8 nie przyprawiały o ciarki na plecach. Michael Leiters twierdzi jednak, że i tę kwestię mają opanowaną. – Dla lepszych doznań akustycznych sprowadziliśmy cały układ wydechowy na dużym odcinku do jednego przewodu o dużej średnicy. Rura ta jest podłączona z kolei pod specjalne rozwiązanie, które nazywamy "tubo caldo" (wł. gorąca rura). To swego rodzaju tuba rezonansowa, która przechwytuje falę dźwiękową sprzed katalizatora i przeprowadza ją obok kabiny, by osoby w środku doznawały tego, co najlepsze z dźwięku silnika. Wewnętrznie podczas prac nad tym silnikiem nazywaliśmy go "małe V12" i właśnie tak postrzegamy tę jednostkę – opowiada główny inżynier Ferrari.

Zostaje jeszcze druga wada. Mimo stosunkowo kompaktowych rozmiarów proponowane przez Ferrari i McLarena silniki da zaadaptować się tylko w niszowych autach z centralnie umieszczoną jednostką napędową. W tradycyjnych samochodach z silnikiem przed kabiną zwyczajnie nie starczy na nie miejsca. Ale można zastosować inne, zbliżone rozwiązanie…

…tak robi już od kilku lat Porsche i pokazuje, że można z jego pomocą osiągnąć wymierne sukcesy. Porsche wykorzystuje znane również z kilku modeli Audi i Volkswagena V6 o pojemności 2,9 litra i łączy je z osprzętem hybrydowym, by w takiej formie zaoferować w modelach Panamera i Cayenne. Liczby dowodzą, że ich klienci już teraz wybierają taki wariant napędowy dużo częściej niż odpowiedniki V8.

I nie ma co ich za to winić: S E-Hybrid oferują podobne osiągi przy znacznie niższym zużyciu paliwa i konkurencyjnej cenie. Z każdą modernizacją napędy te eliminują również wady, z którymi je początkowo utożsamiałem. Coraz lepiej brzmią, a pedał hamulca wykazuje lepszą modulację. Przyszłość z hybrydowym V6 zamiast V8 jest więc możliwa.

Choć… nie dla wszystkich. Jak trudne jest wprowadzenie na rynek plug-ina na bazie V6, przekonał się już Aston Martin. Brytyjska firma chciała umieścić taki napęd w swoich przyszłych modelach sportowych Vanquish i Valhalla, ale nie była w stanie doprowadzić go do produkcji. Gdy stery w firmie przejął Tobias Moers, zdecydował, by zastąpić autorskie V6 podobną hybrydą plug-in, ale już z centralnym miejscem zajętym przez sprawdzone V8 jego poprzedniego pracodawcy, Mercedesa-AMG. To z jednej strony wiadomość, która ucieszy fanów motoryzacji, ale Geoff Grose i Michael Leiters powiedzieliby, że nie mają oni racji…