Bugatti Chiron: O desenvolvimento do motor

Modernos 21 Dez 2018

Bugatti Chiron: O desenvolvimento do motor

Por Hélio Valente de Oliveira

Chegou-nos há algum tempo às mãos um documento, gentilmente enviado pela Bugatti Automobiles SAS, sobre o desenvolvimento do motor W16 para aplicação no Chiron. A ideia pré-concebida que qualquer pessoa atenta a estes temas é que bastaria, num motor sobrealimentado, aumentar a pressão ou mudar os turbocompressores para obter um acréscimo de potência significativo. Não é o caso da Bugatti…

 

De facto, operando a estes níveis de potência e qualidade de produto, o cuidado na concepção e execução de vários componentes é notória, para não dizer única. Ter um motor com oito litros de capacidade, 16 cilindros, quatro turbos e produzir 1500 cv não será normal. De facto, este é um motor de superlativos: atenda-se às capacidades dos sistemas em causa, os níveis de fluxos exigidos, as quantidades de ar, de água e, porque não, de gasolina, tudo para chegar ao resultado pretendido. O factor fiabilidade toma uma importância primordial e a conclusão está à vista: um produto de excelência sem paralelo no panorama automóvel actual. A fasquia está de tal modo elevada que vai ser interessante ver o que vem a seguir. Mas leiam o texto, longo e detalhado, e tirem as vossas conclusões.

 

Para facilitar a leitura, vamos dividir o documento em quatro partes. Estejam atentos… e apreciem!

 

O motor W16, utilizado no Veyron, teve de ser alvo de uma série de revisões e melhoramentos com a introdução no Chiron. De facto, durante a vida do Veyron, já tinha tido uma evolução, com a variante Super Sport, passando a potência de 1001 cv para 1200. Para o novo modelo, teria de ser mais… e melhor!

 

O resultado foi um acréscimo muito significativo de potência e binário, mantendo as dimensões compactas deste propulsor, resultado da singular disposição em “W” e de novos turbocompressores, desta vez com operação sequencial que, mais uma vez acentua o carácter excepcional do Chiron.

 

Para manter os novos requisitos pretendidos para potência, resposta, acústica e peso, cerca de 90% dos componentes do motor são novos ou foram extensivamente modificados.

 

Este artigo cobre as medidas tomadas que contribuíram para o resultado final, não só no motor, como nos periféricos. Além do sofisticado sistema de alimentação, do sistema de admissão e de escape, que foram profundamente modificados com capacidades de fluxo melhoradas, e o sistema sequencial de sobrealimentação vão ser analisados em detalhe.

 

A performance deste motor, obtida através destas medidas, eleva a fasquia e são dados de topo, tanto para potência como para binário, no campo de automóveis de produção, elevando os standards para níveis nunca alcançados.

 

Metas de desenvolvimento na zona do compartimento do motor

 

A difícil tarefa de melhorar o conjunto motor/transmissão de um supercarro que já tem diversos recordes de velocidade representa um desafio complexo, do ponto de vista técnico. A expectativa associada à performance do Chiron, de fazer do melhor significativamente…melhor, exigiu uma prontidão para testar os limites do que é tecnicamente possível em diversas áreas.

 

Para posicionar o Chiron no topo do segmento dos supercarros de produção, as metas da Bugatti foram definidas no princípio do desenvolvimento:

– Obter um output, com números de topo que nunca tenham sido atingidos no segmento, para uma performance muito além da competição

– Manter um tamanho utilizável devido às dimensões compactas do automóvel

– Resposta do motor, mesmo com o aumento considerável das performances, apesar do nível anterior ser já bastante bom

– Funcionamento perfeito do motor, mesmo em condições de utilização extremas, que são perfeitamente atingidas com automóveis neste segmento

– Conforto optimizado, graças à nova acústica do motor e uma velocidade de ralenti baixa

– Compensação de um eventual aumento de peso resultante do aumento de potência

– Alto nível de fiabilidade e duração

– Manter o nível de emissões confortavelmente dentro das normas aplicáveis

 

O potencial conflito entre um motor de elevado rendimento e as dimensões, restringidas pelo tamanho do automóvel, no contexto das especificações explicadas aqui, podem ser resolvidas pela singular configuração em “W”, estabelecida pelo Grupo Volkswagen para motores desta envergadura.

 

Layout do conjunto motor/transmissão no compartimento do motor

 

A disposição da transmissão integral no novo Bugatti segue o conceito, com provas dadas, do Veyron e suas variantes.

 

O motor W16 tem a caixa de sete velocidades e dupla embraiagem, acoplada na sua frente como um motor montado longitudinalmente em posição central. O eixo traseiro é accionado por um veio que está montado ao lado do motor e o diferencial, colocado directamente no bloco do motor. O posicionamento deste, ao longo do eixo longitudinal e logo atrás do habitáculo permite uma distribuição de pesos considerada ideal para o comportamento dinâmico. Em conjunto com sistema de lubrificação de cárter seco, para o motor e caixa de velocidades, um centro de gravidade extremamente baixo foi assim alcançado.

 

 

O desafio mais premente foi integrar este motor no espaço disponível. As restrições principais derivam principalmente da distância entre eixos de 2.711m e dos componentes estruturais, usados neste compartimento, que são manufacturados em fibra de carbono para promoverem uma excelente rigidez e propriedades ao choque.

 

Particular atenção mereceu também o isolamento térmico dos componentes que conduzem gases de escape, como o colector, os turbos e sistema de escape, a fim de reduzirem a transferência de calor no compartimento do motor. Por outro lado, os componentes alvo de melhorias de fluxo e que precisam de mais capacidade, logo maiores dimensões, têm que coexistir no mesmo espaço. Para ser mais específico, o circuito de refrigeração, de arrefecimento de ar para a admissão e óleo para o motor, um extenso sistema de admissão de ar bem como um sistema de escape de alta performance.

 

O design básico deste motor de 16 cilindros foi configurado em formato “W” para resolver este conflito de requisitos.

 

 

Este design, com provas dadas no Veyron, consiste em quatro filas de quatro cilindros independentes. Duas de cada lado, com uma distância de 73 mm entre elas, entre o ponto médio de cada cilindro, e com um ângulo de 15 graus entre as duas, formam cada uma das duas bancadas de oito cilindros. Estes dois conjuntos de oito cilindros estão desfasados em 14.5 mm. Em contraste com outros motores em W, do grupo VW, os centros de cada banco de oito cilindros estão colocados em V a um ângulo de 90 graus. Para minimizar a altura e largura do conjunto, a cambota tem um design em cruz, permitindo que o centro desta fique acima dos pontos de intersecção dos eixos dos cilindros.

Isto permite que o comprimento total do motor seja de 710 mm, comparável com um motor convencional de 12 cilindros.

 

 

Graças ao sistema de lubrificação por cárter seco e, consequentemente, das dimensões muito reduzidas deste, a distância do centro da cambota ao ponto mais baixo do motor é de somente 175 mm. Isto significa que um centro de gravidade extremamente baixo pôde ser obtido.

 

Em contraste com o layout usual dos periféricos do motor, no W16 estes são montados numa estrutura separada, na zona traseira. Além do aproveitamento de espaço, estes estão protegidos do calor irradiado pelos turbo-compressores e pelos catalisadores.

 

Potência disponível vs. Resposta

 

 

A imagem mostra os dados do motor mais importantes no Bugatti Veyron, Veyron Super Sport e no Chiron.

 

Desenvolvendo 1500 cv, ou 1103 kW, o motor do Chiron tem notoriamente melhor rendimento.

 

Neste contexto, o aumento de potência em 50%, comparado com os dados iniciais, que com 188 cv/L, aumenta a potência específica para um valor muito alto em comparação com os valores considerados comuns em veículos de produção, deve ser salientado. Por outro lado, foi possível expandir a faixa de utilização para o binário máximo, que agora atinge os 1600 Nm, entre as 2000-6000 rpm e em particular deslocá-la para a zona de menor velocidade do motor por meio de medidas descritas abaixo.

 

O novo valor de potência máxima, comparado com o valor inicial no Veyron, exigiu um novo conceito para os quatro turbo-compressores. O novo caudal de ar necessário afectou o dimensionamento das pás, da secção interior e consequentemente do tamanho exterior, tanto do compressor, como da turbina. A inércia, necessariamente maior, normalmente tem um impacto negativo na resposta a baixa velocidade do motor. Para ir de encontro às expectativas do Chiron, mas ainda assim obter um bom poder de resposta, comparável à do Veyron, a implementação do sistema de turbos sequenciais foi considerada desde o início.

 

 

 

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