مهندسی بی‌نهایت؛ بوگاتی شیرون، محبوب‌ترین ابرخودروی جهان + تصاویر

پایگاه خبری تحلیلی نامه نیوز (namehnews.com) :

در حال حاضر ۱۰۰ دستگاه از ابرخودروی بوگاتی شیرون در بازار جهانی عرضه شده است. با باقی ماندن ۴۰۰ دستگاه از تیراژ اعلام شده، تیم مهندسی بوگاتی صحبت بیشتر در مورد ویژگی‌های منحصربه‌فرد این مدل را جایز می‌داند. به‌همین منظور کانال کارفِکشن (CarFection) با همراهی قهرمان سابق مسابقات ۲۴ ساعته لمانز، اندی والاس، نگاهی نزدیک به ابرخودروی شیرون و مهندسی بی‌نظیر آن داشته‌اند که در پایان این مطلب می‌توانید بیننده‌ی آن باشید.

شیرون یک هایپرکار موتورمیانی دو سرنشینه است که توسط خودروساز فرانسوی بوگاتی به‌عنوان جایگزین مدل ویرون در نمایشگاه خودروی ژنو ۲۰۱۶ رونمایی شد. این ابرخودروی متفاوت به‌یاد لوئیس شیرون، راننده‌ی مسابقه‌ی مشهور اهل موناکو، نام‌گذاری شده است. مقر اصلی بوگاتی در مولشایم فرانسه، پس از خریداری برند بوگاتی توسط گروه خودروسازی فولکس واگن در سال ۱۹۹۸، بازسازی شده است و البته ساختمان شیشه‌ای که اتوره بوگاتی طراح آن بود، هنوز سرپا است. تمام قطعات مختلف بوگاتی شیرون، توسط شرکت‌های اروپایی تولید شده و برای مونتاژ به مولشایم فرستاده می‌شوند. برای نگاه بهتر به مهندسی شاهکار شیرون، گزینه‌ی اولی بهتر از پیشرانه و گیربکس آن وجود ندارد. همانطور که والاس در ویدئو اشاره می‌کند، پیشرانه‌ی ۱۶ سیلندر W شکل فولکس واگن با حجم ۸ لیتر واقعاً بزرگ به‌نظر می‌رسد. درواقع در نگاه اول، تصور جاگذاری این پیشرانه‌ی بزرگ در بدنه‌ی شیرون مشکل به‌نظر می‌رسد. اما آیا تا به‌حال از خود پرسیده‌اید که دلیل بزرگ بودن پیشرانه‌ی شیرون چیست؟

مسلماً ۱۶ سیلندر با آرایش W بزرگ است؛ اما دلیل اصلی ابعاد قابل توجه پیشرانه‌ی بوگاتی این نیست. والاس در ویدئوی منتشر شده به‌خوبی این موضوع را روشن می‌کند:

قوای محرکه‌ی بوگاتی شیرون باوجود لوله‌های ورودی و اتصالات تسمه‌ها از جنس فیبرکربن، در مجموع ۶۳۰ کیلوگرم وزن دارد که حدود ۴۴۰ کیلوگرم آن فقط متوجه پیشرانه است. از طرف دیگر شیرون میل لنگ سبک‌تر و قطعات تیتانیومی بیشتری دارد؛ اما در مقایسه با ویرون، ۲۵ درصد قدرت بیشتری تولید می‌کند. شیرون قدرت بیشتر خود را مدیون توربوشارژرهای بزرگ‌تر، اینترکولرهای بهتر و سیستم تزریق سوخت دوتایی (دوپلکس) با ۳۲ انژکتور است.

گیربکس دوکلاچه‌ و ۷ سرعته‌ی شیرون ساخت برند ریکاردو (Ricardo) است که از روغن کاملاً اختصاصی استفاده می‌کند؛ تیم مهندسی ریکاردو علاوه بر روغن و تقویت ویژه‌ی سردنده‌ها، قدرتمندترین کلاچ موجود را برای این هایپرکار استفاده کرده‌اند. در حقیقت شیرون مجهز به قدرتمندرین کلاچ تاریخ خودروسازی است که تا به‌امروز روی خودروهای مجاز جاده‌ای نصب شده است.

والاس سپس به گیربکس بزرگ شیرون اشاره می‌کند. نحوه‌ی نصب و قرارگیری گیربکس به‌گونه‌ای است که باوجود پیشرانه‌ی بزرگ ۱۶ سیلندر، توزیع وزن محور جلو ۴۵ درصد باشد. همانطور که می‌دانیم، شیرون از ۴ توربوشارژر بزرگ استفاده می‌کند. در حالت عادی ۴ سیلندر با منیفولدهای مجزا به توربوشارژرها متصل هستند؛ باتوجه به اینکه توربوشارژرهای شیرون ۶۹ درصد بزرگ‌تر از توربوشارژرهای ویرون هستند، برای به‌کار افتادن هر ۴ عدد باید به دورموتور ۴۰۰۰ رسید. برای حل این مشکل، دو منیفولد هر ۴ سیلندر به هم متصل شده‌اند و یک سوپاپ الکترونیکی قرار داده شده است. درواقع در دور موتورهای پایین، خروجی ۸ سیلندر به یک توربوشارژر فرستاده می‌شود و ازآنجایی که توربوشارژر به‌اندازه‌ی کافی بزرگ است، نیازی به توربوشارژرهای بیشتر وجود ندارد. با بالا رفتن دورموتور سوپاپ الکترونیکی از جنس اینکونل 713 و مقام تا دمای ۲۳۰۰ درجه‌ی سلسیوس غیرفعال می‌شود تا توربوشارژرهای دیگر هم به‌کار بیافتند. نهایت قدرت شیرون (۱۴۷۹ اسب بخار معادل ۱۵۰۰ فردشتاکه یا PS) در دورموتور ۶۷۰۰ تولید می‌شود که در این هنگام برای احتراق سوخت در هر ثانیه ۱۰۰۰ لیتر هوا نیاز است.

میز طراحی پیشرانه‌ی بوگاتی که پیش از این ویرون از آن متولد شده بود، برای توسعه‌ی پیشرانه‌ی شیرون کاملاً باز طراحی شد. پیشرانه‌ی جدید W16 فولکس واگن در شیرون از فعال سازی توربوشارژر دو مرحله‌ای استفاده می‌کند. همانطور که اشاره شد، شیرون در هنگام حرکت فقط با دو توربوشارژر کار می‌کند و فقط هنگام بالا رفتن دور موتور، دو توربوشارژر دیگر به مدار وارد می‌شوند. این امر باعث می‌شود که منحنی گشتاور شیرون، مستقیم و از دور موتور ۲۰۰۰ دور بر دقیقه در دسترس باشد و البته در مصرف سوخت هم بی‌تأثیر نیست. اما مصرف سوخت برای خودرویی که در حالت نهایت سرعت، فقط ظرف ۹ دقیقه ۱۰۰ لیتر بنزین می‌سوزاند، واقعاً چقدر اهمیت دارد؟ ابرخودرویی که برای نمایش عملکرد خیره‌کننده، هر دقیقه ۶۰ هزار لیتر هوا می‌بلعد.

از بزرگ‌ترین چالش‌های تیم مهندسی فولکس واگن و بوگاتی، بالا بردن مقاومت و قدرت پیشرانه بدون افزایش وزن آن بود. تغییرات ریز و درشت بسیاری در بخش‌های مختلف انجام شد که استفاده از متریال کامپوزیت یکی از مهم‌ترین موارد آن است. تمام قطعات پیشرانه‌ی جواهر فولکس واگن با وسواس کامل و به‌زیبایی کنار هم قرار گرفته‌اند. کامپوزیت استفاده شده در منیفولد ورودی، لوله‌های کامپوزیت و حتی جایگاه‌های نصب ساختار محافظ پیشرانه که اصلاً با مونتاژ پنل‌های بدنه دیگر مشاهده نمی‌شوند، همه به‌زیبایی تولید شده‌اند. چالش بزرگ دیگر، سیستم خنک کننده‌ی شیرون است. به‌طور کلی دو مدار اصلی خنک کننده در این ابرخودرو نصب شده است: یک چرخه‌ی حرارت بالا (اصلی) برای پیشرانه و یک چرخه حرارت پایین برای اینترکولر. مدار اصلی از یک رادیاتور مرکزی و ۲ رادیاتور جانبی تشکیل شده است تا در زمان ۳ ثانیه، گردش ۳۷ لیتر آب بدون مشکل امکان پذیر باشد.

در چرخه حرارت پایین سیستم خنک کننده یک رادیاتور با ظرفیت ۱۲ لیتر آب وجود دارد تا از داغ شدن اینترکولر در شرایط توقف و استارت مداوم جلوگیری شود. ۳ رادیاتور برای روغن موتور، روغن گیربکس و روغن دیفرانسیل محور عقب به اضافه‌ی ۲ رادیاتور برای مبد‌ل حرارتی آبی/هوایی و یک رادیاتور روغن هیدرولیک، مجموع رادیاتورهای شیرون را به ۱۰ عدد می‌رسانند تا در هر دقیقه، ۸۰ لیتر آب در قلب بزرگ شیرون چرخش پیدا کند.. پیشرانه و سیستم خنک کننده در کنار هم به سیستم اگزوز تیتانیومی و ۶ مبدل کاتالیست متصل هستند؛ کاتالیست‌هایی که در مقایسه با نوع معمولی در خودروهای جاده‌ای، ۶ برابر بزرگ‌تر هستند. ۲ مبدل کاتالیست اصلی و ۴ مبدل کوچک (Pre) شیرون مساحتی حدود ۲۳۰.۲۶۶ متر مربع (معادل ۲۳ هکتار) یا بیش از ۳۰ زمین فوتبال را تشکیل می‌دهند.

نکته‌ی مهم دیگر، ساختار فیبرکربن و مهره‌های تیتانیومی شیرون است. مهندسی این ابرخودرو به‌گونه‌ای است که باوجود پیشرانه‌ی W16 هیچ لرزش و تکانی به راننده منتقل نشود. در واقع در صورت خرابی یک سیلندر، اصلاً راننده متوجه این مورد نمی‌شود، چیزی که در پیشرانه‌های کوچک‌تر کاملاً محسوس است. ساختار فیبرکربن شیرون ساخت برند دالارا (Dallara)، کالیپرهای ترمز ساخت AP Racing و صندلی‌های آن محصول اسپارکو است. شیرون پس از هفته‌ها تلاش و همکاری گروهی از ۱۲ ایستگاه مونتاژ مولشایم، مانند نصب پیشرانه و گیربکس، تست داینو (۸ ساعت)، نصب پنل‌های بدنه، آزمایش روغن‌ریزی و چند تست میدانی آماده‌ی تحویل به مشتری می‌شود.

متخصصان شرکت ایتالیایی دالارا برای ساخت هر شاسی یکپارچه‌ی شیرون، ۴ هفته زمان نیاز دارند تا مقاومت پیچشی ۵۰ هزار نیوتن‌متر بر درجه و استحکام خمشی ۰.۲۵ میلی‌متر بر تن تضمین شود؛ این اعداد مشابه تکنولوژی استفاده شده در خودروهای مسابقه‌ای LMP1 هستند. جالب است بدانید که درصورت باز کردن و قرار دادن تمام فیبرهای استفاده شده در شاسی یکپارچه کنار هم، مسافتی معادل ۹ برابر فاصله‌ی بین زمین تا کره‌ی ماه اشغال می‌شود. در هر بخشی از شیرون که متریال تیتانیوم، منیزیم و آلومینیوم استفاده نشده باشد، باید انتظار فیبر کربن را داشت. درواقع برای اولین بار، بخش عقب یک ابرخودرو از فیبرکربن ساخته شده است؛ حاصل استفاده از ترکیب متریال سبک وزن، ۱۹۹۵ کیلوگرم در شیرون بوده است.

بوگاتی شیرون از دیسک‌های ترمز ۴۲۰ میلی‌متری سرامیک کربن، ساخته شده از کربن سیلیکن کارباید (CSiC) و کالیپرهای بزرگ‌، قدرمندتر، سبک‌تر و مقام‌تر از ویرون استفاده می‌کند. به‌صورت دقیق‌تر، دیسک‌های ترمز شیرون در مقایسه با ویرون ۲۰ میلی‌متر بزرگ‌تر و ۲ میلی‌متر ضخیم‌تر هستند. در هر کالیپر ترمزهای جلو، ۴ لنت آلومینیومی و ۸ پیستون تیتانیومی و در کالیپرهای ترمز عقب ۶ پیستون وجود دارد. قطر پیستون‌ها در هر کالیپر ترمز متفاوت است تا توزیع فشار به‌صورت برابر در سطح لنت ایجاد شود.رینگ‌های شیرون به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند تا جریان هوای گردبادی پیرامون دیسک ترمز ایجاد شود؛ چرا که دمای این بخش در شرایط رانندگی پیست به ۹۰۰ درجه سلسیوس (ویرون ۱۱۰۰ درجه سلسیوس) می‌رسد.

تایرهای شیرون به‌طور سفارشی توسط برند میشلن ساخته می‌شود که در مقایسه با ویرون، درجلو ۲۰ میلی‌متر پهن‌تر (۳۵۵) و درعقب ۱۰ میلی‌تر باریک‌تر (۲۸۵) هستند. متخصصان میشلن برای تست اولیه‌ی تایرهای مخصوص بوگاتی شیرون، از هواپیما استفاده کردند تا مقاومت تایر را در گشتاوری حدود ۵۰۰۰ نیوتن‌متر بررسی کنند. برخلاف ویرون، در شیرون از سیستم تایر پنچر رو PAX میشلن که نیازمند فرآیند خاص تعویض بوده استفاده نشده است. حذف تایرهای PAX علاوه بر کاهش وزن کلی، در هزینه‌های تعمیر و نگهداری شیرون نیز بسیار تأثیرگذار خواهد بود. البته برای رسیدن به سطح ایده‌آل فرمان‌پذیری، سواری راحت و نهایت سرعت قابل قبول، تیم مهندسی میشلن و بوگاتی بیش از ۲۰۰ ست تایر را مصرف کردند تا محصول نهایی تولید شد.

والاس پس از اشاره به دریچه‌های هوای سپرجلو که به‌زیبایی هرچه تمام‌تر و هماهنگ با طراحی کلی بدنه ایجاد شده‌اند در مورد محور عقب شیرون و تایرها صحبت می‌کند:

بوگاتی شیرون از سیستم تعلیق دوجناقی با قابلیت کنترل الکترونیکی کمک فنرها استفاده می‌کند که در ۵ سطح مختلف، ارتفاع متغیر است. در حالت استاندارد، ارتفاع شیرون ۱۲۱ سانتی‌متر است که البته با توجه به حالت‌های مختلف رانندگی و دست‌یابی به داونفورس قابل قبول، مدام در حال تغییر است. حاصل ۳۰۰ ساعت آزمایش در تونل باد و سپس تست و بررسی کامپیوتری و مجازی، ضریب درگ ۰.۳۸، ۰.۴۰، ۰.۳۵ و ۰.۵۹ در حالت‌های رانندگی استاندارد، هندلینگ، نهایت سرعت و هنگان فعال بودن ترمز هوایی است. به‌طور کلی ۵ حالت رانندگی مختلف در شیرون تعبیه شده است تا با تغییر تنظیمات فرمان برقی، کمک فنرهای برقی، سیستم تمام چرخ محرک، ارتفاع شاسی، دیفرانسیل عقب برقی، سیستم آیرودینامیک، سیستم کنترل چسبندگی، سیستم کنترل پایداری (ESC)، ترمز و سیستم مدیریت فشار تایرها بهترین تجربه‌ی ممکن سواری در مسیرهای مختلف مهیا شود.

با رسیدن به سرعت ۵۰ کیلومتر بر ساعت، حالت رانندگی استاندارد (EB Mode) به‌صورت خودکار فعال می‌شود. حالت رانندگی لیفت (Lift) ارتفاع شیرون را بیشتر می‌‌کند (در سرعت‌های کمتر از ۵۰ کیلومتر بر ساعت) تا عبور از سرعت‌گیرها و دست‌اندازها آسان‌تر شود. با رسیدن به سرعت ۱۵۰ کیلومتر بر ساعت، شیشه‌های جانبی به‌طور خودکار بالا می‌روند تا مقدمات حالت رانندگی اتوبان فراهم شود. به محض رسیدن به سرعت ۱۸۰ کیلومتر بر ساعت و با تنظیم خودکار سیستم تعلیق (کاهش ارتفاع و فنربندی باثبات) و فرمان، حالت رانندگی اتوبان برای شرایط سواری در سرعت بالا و حداکثر پایداری، فعال می‌شود.

حالت رانندگی بعدی موسوم به هندلینگ، شیرون را آماده‌ی حداکثر چابکی فرمان و کنترل بهتر دریفت می‌کند. به‌لطف سیستم تمام چرخ محرک و قفل دیفرانسیل عقب الکترونیکی با تنظیمات آزادتر سیستم کنترل پایداری، امکان منحرف کردن محور عقب و لذت بردن از دریفت نیز در هایپرکار خاص ممکن می‌شود. می‌توان گفت که حالت رانندگی دریفت، همان حالت اتوبان با تنظیمات فرمان تیزتر و دمپرهای سفت‌تر است که درواقع کمترین چسبندگی مجاز را در اختیار می‌گذارد. در این حالت که نهایت سرعت به ۳۸۰ کیلومتر بر ساعت محدود می‌شود، امکان تجربه‌ی ۱.۵ نیروی جی وجود دارد. در آخر حالت رانندگی نهایت سرعت قرار دارد که برای فعال کردن آن به کلید مخصوص نیاز است.

نکته‌ی مهم در مهندسی بوگاتی شیرون این است که تمام قدرت و گشتاور خارق‌العاده، در نهایت راحتی در اختیار راننده قرار می‌گیرد. برخلاف بیشتر سوپر اسپرت‌های و هایپرکارهای برندهای دیگر که بسیار تهاجمی هستند و رانندگی با آن‌ها در هر سرعتی نیازمند تمرکز بالا است، شیرون در کمال آرامش با راننده ارتباط برقرار می‌کند. بوگاتی شیرون در نامناسب‌ترین جاده‌ها هم تجهیزات لازم برای ایجاد سواری راحت را دارد و درعین فروتنی خودنمایی هم می‌کند. بسیاری از طرفداران و کارشناسان دنیای خودرو، ویرون و شیرون را به‌دلیل این رویکرد نقد می‌کنند. درواقع آن‌ها معتقد هستند که یک ابرخودرو باید پر سروصدا، تهاجمی، هیجان‌انگیز و رانندگی با آن همانند کشتی گرفتن باشد. باید اعتراف کرد که دوران لامبورگینی کونتاش، فراری F40 و مک‌لارن F1 تمام شده است؛ شیرون خصوصیات یک ابرخودرو را به ملاک مخصوص خودش تعریف می‌کند. محصولات قدرتمند فراری، لامبورگینی، پورشه و دیگر برندهای شناخته‌شده در ساخت سوپراسپرت و هایپرکار، با صدای زیر همانند جیغ همراه هستند. پیشرانه‌ی ۱۶ سیلندر شیرون کاملاً متفاوت عمل می‌کند و صدای خروجی آن بم و نعره‌مانند است.

باله‌ی عقب شیرون در حال رانندگی در اتوبان یا سرعت ۱۹۰ کیلومتر بر ساعت، بالا می‌رود تا نیروی روبه پایین لازم فراهم شود. در این حالت محور عقب یک میلی‌متر پایین‌تر و محور جلو ۲۰ میلی‌متر بالاتر می‌رود. البته نهایت سرعت شیرون در حالت عادی به ۳۸۰ کیلومتر بر ساعت محدود شده است و برای آزاد کردن تمام پتانسیل این شاهکار مهندسی، باید از کلید مخصوص تعبیه شده در پایین صندلی راننده و حاشیه در استفاده کرد. والاس نحوه فعال کردن حالت نهایت سرعت شیرون را توضیح می‌دهد:

باله‌ی عقب شیرون که در مقایسه با ویرون، ۳۹ درصد عریض‌تر شده است در حالت رانندگی نهایت سرعت زاویه‌ی ۳ درجه پیدا می‌کند. باله‌ی عقب در حالت بسته زاویه‌ی ۱۰- درجه دارد اما در حالت‌های اتوبان و هندلینگ به‌ترتیب با زاویه‌های ۱۰ و ۱۴ درجه بالا می‌ایستد. در حالت ترمز هوایی، باله‌ی عقب با زاویه ۴۹ درجه بالا می‌ایستد تا هرچه سریع‌تر خودرو متوقف شود. در این شرایط فشاری معادل ۲ جی تولید می‌شود که دو برابر ترمزگیری خودروهای معمولی است.

همانطور که اشاره شد، تعادل داونفورس بخش مهمی از آیرودینامیک است، بنابراین با فعال کردن حالت رانندگی نهایت سرعت و کاهش ارتفاع باله‌ی عقب، دانفورس جلوی خودرو نیز باید کاهش پیدا کند. برای این منظور، در دیفیوزر سپرجلو دو باله‌ی هیدرولیک نصب شده است. این باله‌ها در حالت رانندگی استاندارد به جهت بالا هستند اما با فعال شدن حالت نهایت سرعت، صاف می‌شوند تا در راستای کف خودرو و بدون زاویه باشند. والاس در مورد حالت نهایت سرعت شیرون می‌گوید:

معمولاً تست‌های نهایت سرعت در مسیرها دایره‌ای شکل انجام می‌شود، شیرون چگونه با وجود پیچ‌های موجود در مسیر به حداکثر سرعت می‌رسد؟ والاس پاسخ این سؤال را با مقایسه عملکرد ویرون و شیرون می‌دهد:

والاس در پایان در مورد رکورد نهایت سرعت ۳۸۶.۴ کیلومتر بر ساعت جگوار XJ220 در سال ۱۹۹۸ صحبت می‌کند. والاس در هنگام رانندگی با جگوار XJ220 قدرتی مانند شیرون در اختیار نداشت و از نظر آیرودینامیک هم، با مشکلاتی روبرو بود. همین مورد دلیل اصلی تکان‌ها و انحراف خودرو در سرعت‌های بالای ۳۶۰ کیلومتر بر ساعت بود که والاس از آن جان سالم به در برده است و امروز به‌عنوان تجربه‌ای متفاوت از آن یاد می‌کند.

بوگاتی با عرضه‌ی شیرون بار دیگر محصول تاریخی و ماندگار تولید کرد. درواقع شیرون علاوه بر پایان بخش دوران هایپرکارهای دهه‌ی ۲۰۰۰، بنیان‌گذار عصر جدید مگاخودروها خواهد بود. تک تک قطعات موجود در این خودرو، از چراغ‌های تهاجمی LED جلو تا سیستم پیچیده‌ی خنک کننده، ترمزهای بزرگ و باله‌ی غول پیکر عقب همه مسئولیتی مهم برعهده دارند. مأموریت شیرون رسیدن به سرعت بالای ۴۰۰ کیلومتر بر ساعت بدون هیایو و شلوغ کاری است.