نگاهی به پشت صحنه تولید بوگاتی شیرون؛ سریع ترین خودروی خیابانی جهان

نمایشگاه ژنو سال 2016 میزبان یکی از پیشرفته ترین اتومبیل های ساخت بشر بود. شیرون یا با تلفظ انگلیسی کایرون (Chrion) ابر اتومبیلی بود که در این نمایشگاه به عنوان جانشین ویرون افسانه ای معرفی شد. این ابر اتومبیل 2.6 میلیون دلاری با مهندسی بسیار بالای خود، بار دیگر اعدادی را وارد صنعت خودروسازی کرده که دستیابی به آنها نیازمند تکنولوژی روزو فرایندهای بسیار پیچیده طراحی و توسعه است.

موتور 8 لیتری 16 سیلندر W شکل، قدرت حدود 1500 اسب بخار، گشتاور 1600 تیوتن متر، شتاب حدود 2.5 ثانیه و حداکثر سرعت محدود شده در 420 کیلومتر در ساعت؛ اینها بخشی از ارقام مهمی هستند که بوگاتی با شیرون به آنها دست یافته است. حال سوال اینجاست که فولکس واگن چطور خودرویی را با این مشخصات فنی همانند گلف امن و قابل اعتماد تولید می کند؟ در ادامه قصد داریم با نگاهی به مراحل ساخت و توسعه شیرون برخی از جواب های احتمالی را پیدا کنیم.

آیرودینامیک

از آنجایی که فرایندهای پیشرفته طراحی بهشبیه سازی و محاسبات آیرودینامیکی بسیار زیادی نیاز دارد، شیرون بیش از 300 ساعت را در تونل باد گذرانده است. برای انجام تست های مختلف در این زمینه، مدلی از شیرون در اندازه واقعی طراحی شده و نتایج بدست آمده در مدلسازی های رایانه ای با دنیای واقعی مورد مقایسه قرار گرفته است. تست در تونل باد کمک می کند که قسمت های مختلف بدنه از لحاظ نحوه عبور جریان هوا و همچنین ساختار زیر بدنه بهتر بررسی شوند.

پیشرانه شیرون به اندازه تقریبا دو برابر انرژی جنبشی، انرژی گرمایی تولید می کند. برای کاهش درگ (مقاومت در برابر هوا) اجزای مختلف مثل پرده های بادی، اسپلیترهای جلو و تمامی ورودی ها طوری طراحی شده اند که جریان هوا را به داخل یا اطراف بدنه شیرون هدایت کنند.

باله بزرگ و متحرک عقب نیز بر اساس فاکتورهای مختلف مثل سرعت و حالت رانندگی از جای خود خارج شده و نقشی حیاتی در پایداری و بهبود عملکرد خودرو ایفا می کند. ضریب درگ شیرون در حالت استاندارد 0.38، در حالت هندلینگ 0.40، در حداکثر سرعت 0.35 و هنگام فعال شدن ترمزهای بادی 0.59 اعلام شده است.

واقعیت مجازی

فرایند ساخت یک خودرو با چند طرح اولیه شکل می گیرد. بین مدل خشتی 1:1 و 30 مدل آزمایشی که بوگاتی در مراحل تست شیرون به کار گرفته، رد پای یک شبیه ساز کامپیوتری به نام دالارا (Dallara) نیز دیده می شود. با این شبیه ساز پیشرفته پارامترهای مختلف به راحتی قابل تغییر بوده و نتایج را می توان به به لحظه مشاهده کرد.

نتیجه اینکه بوگاتی با استفاده از دالارا داده های ارزشمندی را بدون تست خودرو در مسیرهای مختلف کسب کرده است. البته ناگفته نماند که نتایج بدست آمده همگی بصورت فیزیکی مورد ارزیابی قرار گرفته و با شرایط واقعی تطبیق داده شده اند.

پیشرانه

پیشرانه شیرون حدود 1388 پوند (معادل 629 کیلوگرم) وزن دارد که 439 کیلوگرم آن متعلق به موتور می باشد. موتور این ابر اتومبیل اگر چه در مقایسه با ویرون وزن بیشتری دارد، اما از قطعات تیتانیومی زیادتری در آن استفاده شده که نتیجه آن میل لنگی سبک تر نسبت به موتور ویرون است.

بهره گیری از توربوشارژرهای بزرگ تر، اینترکولرهای بهبود یافته و سیستم تزریق سوخت دوگانه باعث افزایش 25 درصدی در خروجی نهایی پیشرانه شده اند.

برای تغذیه 1500 اسب بخاری که شیرون را به حرکت در می آورند، موتور این خودرو هر دقیقه 60,000 لیتر هوا را می بلعد

گیربکس 7 دنده و دوکلاچه شیرون توسط کمپانی ریکاردو تولید می شود. برای مهار گشتاور فوق العاده بالای 1600 نیوتن متری، مهندسین این شرکت از چرخ دنده های با استحکام بالا استفاده نموده و روغن مخصوصی را برای آن تولید کرده اند. کلاچ موجود بر روی شیرون نیز در نوع خود بزرگ ترین و مستحکم ترین کلاچی است که تاکنون بر روی یک خودروی خیابانیبه کار گرفته شده است.

W16 TT2

بوگاتی در موتور شیرون از توربوشارژرهای دو مرحله ای استفاده کرده است، به این معنی که هنگام حرکت اولیه فقط 2 توربوشارژر از 4 نمونهموجود فعال هستند؛ دو توربوی بعدی نیز از دور موتور 3800 به بعد فعال می شوند. شاید با این تاکتیک اندکی مصرف سوخت شیرون کمتر شود، اما در نهایت سرعت بهتر است اصلا به میزان مصرف سوخت فکر نکنید!

چنانچه راننده این ابر اتومبیل قادر باشد با حداکثر سرعت حرکت کند، باک 100 لیتری این شیرون در عرض 9 دقیقه خالی خواهد شد!

مدیریت گرما

بوگاتی اذعان می کند که اصلی ترین مساله در مراحل توسعه، به پیدا کردن راهکارهایی برای مدیریت و دفع حرارت بسیار بالای تولید شده توسط موتور مربوط بوده است.

مالکین خودروهای بوگاتی بطور میانگین 42 خودرو در گاراژ خود دارند

شیرون به دو سیستم خنک کننده مجهز شده است. سیستم اولیه وظیفه کاهش دمای موتور را بر عهده داشته و سیستم ثانویه برای خنک کردن هوا کاربرد دارد.

سیستم اولیه از یک رادیاتور اصلی و دو رادیاتور کمکی تشکیل شده که گنجایش 37 لیتر آب را دارد. آب موجود در این سیستم هر 37 ثانیه یک دور کامل را در مجاری موجود طی می کند.

سیستم ثانویه نیز شامل یک رادیاتور 12 لیتری می شود. این رادیاتور هوای ورودی به موتور را در ترافیک های شهری خنک نگه می دارد.

سیستم خنک کنندگی شیرون در مجموع از ده بخش مختلف تشکیل شده که عبارتند از: سه خنک کننده برای روغن موتور، روغن گیربکس و روغن دیفرانسیل عقب؛ دو تبادل کننده حرارت آبی/بادی، خنک کننده روغن هیدرولیک و رادیاتورهای اشاره شده در بالا.

گازهای داغ موتور بوسیله سیستم اگزوز تیتانیومی به انتهای خودرو هدایت شده و از طریق 6 لوله اگزوز خارج می شوند. این سیستم به چهار مبدل اولیه و دو مبدل کاتالیستی مجهز شده است که در مجموع سطحی برابر با 230,266 m² دارند.

توقف سازی

مسلما متوقف کردن ابر اتومبیلی مثل شیرون به ترمزهای فوق العاده قدرتمندی نیاز دارد. بوگاتی برای این کار در هر چهار چرخ از ترمزهای دیسکی سرامیکی که از کربن سیلسیم کاربید ساخته شده اند، استفاده کرده است.

دیسک های ترمز شیرون در مقایسه با دیسک های ویرون، 20 میلی متر بزرگ تر و 2 میلی متر ضخیم تر هستند. کالیپرها از آلومینیوم ریخته گری شده و با طراحی خاص غیر متقارن گرما را بهتر دفع می کنند.

کالیپرها در محور جلو هر کدام دارای هشت پیستون و در محور عقب دارای 6 پیستون هستند. نکته جالب اینکه قطر این پیستون ها به منظور توزیع فشار برابر بر روی سطح لنت ترمز در هر کالیپر متفاوت است. اگر راننده شیرون با سرعت 300 کیلومتر در ساعت ناگهان قصد توقف داشته باشد، این ترمزها بعد از مسافت 275 متری خودروی وی را متوقف خواهند کرد.

لاستیک

تایرهای شیرون توسط کمپانی فرانسوی میشلن ساخته شده اند و مقاومت آنها به حدی بالاست که می توانند تا 5000 نیوتن متر گشتاور را به جاده منتقل کنند.

سطح تایرهای این ابر اتومبیل در جلو و عقب به ترتیب 14 و 12 درصد افزایش یافته اند و سایز آنها عبارت است از 285 / 30 R20 و 355 / 25 R21.

در سرعت بالای 402 کیلومتر در ساعت هر گرم از لاستیک های شیرون نیروی گریز از مرکزی برابر با 3,800 G را تحمل می کنند

برای رسیدن به تعادل مناسب بین راحتی، هندلینگ و حداکثر سرعت با تایرهای عادی، میشلن و بوگاتی 200 مجموعه لاستیک مختلف را در مراحل توسعه آزمایش کرده اند. جالب اینکه تایرهای شیرون ارزان تر از تایرهای ویرون هستند.

سیستم تعلیق

شیرون از سیستم تعلیق جناغی دوبل و کمک فنرهایی که بصورت الکترونیکی کنترل می شوند، بهره می برد. این کمک فنرها قادر هستند ضمن افزایش یا کاهش ارتفاع خودرو، میزان فشردگی خود را در پنج مرحله تنظیم کنند.

در حالت استاندارد، سقف شیرون ارتفاعی برابر با 121 سانتی متر دارد.

شاسی و بدنه یکپارچه

ساختار مونوکوک فیبر کربنی یکی از اصلی ترین عوامل شکل گیری شاسی فوق العاده سبک و مستحکم شیرون است. بوگاتی برای ساخت این شاسی باز هم با کمپانی ایتالیایی دالارا همکاری کرده؛ تولید هر کدام از شاسی ها نیز نیازمند زمانی چهار هفته ای هستند. با این ساختار شیرون مقاومت پیچشی برابر با 50,000 نیوتن متر در هر درجه و مقاومت خمشی در حدود 0.25 میلیمتر به ازای هر تن دارد.

کمپانی بوگاتی همچنین اعلام کرده که اگر تمام فیبرهای بکار رفته در شاسی مونوکوک در کنار هم قرار داده شوند، به اندازه 9 برابر مسافت بین کره زمین تا ماه طول خواهند داشت.

جنس مواد

هر چیزی که در شیرون از تیتانیوم، منیزیم یا آلومینیوم ساخته نشده باشد، برای کاهش وزن باید جنسی از فیبر کربن داشته باشد.

برای اولین بار قسمت عقب خودرو نیز از فیبر کربن ساخته شده که باعث کاهش وزنی در حدود 8 کیلوگرم شده است. شیرون در مجموع وزنی برابر با 1994 کیلوگرم دارد.

حالت EB Mode

عملگرهای اصلی که در جابجایی بین حالت های مختلف رانندگی رفتارهای متفاوتی نشان می دهند شامل فرمان با کنترل الکترونیکی، کمک فنرها، حالت رانندگی چهار چرخ متحرک، تنظیم ارتفاع خودرو، دیفرانسیل عقب، سیستم کنترل آیرودینامیک، سیستم کنترل چسبندگی، کنترل پایداری (ESC) و سیستم مدیریت فشار باد لاستیک ها می شوند.

زمانی که سرعت حرکت به 50 کیلومتر در ساعت می رسد، حالت “EB” بصورت خودکار در شیرون فعال می شود، این حالت برای راحتی در استفاده روزمره کاربرد دارد. هنگام عبور از مسیرهای پر دست انداز، می توان با فعال کردن ویژگی “Lift” ارتفاع شیرون از سطح زمین را در بیشترین مقدار ممکن قرار داد.

حالت Autobahn Mode

شیرون طوری برنامه ریزی شده که در صورت رسیدن به سرعت 148 کیلومتر در ساعت شیشه های آن به طور خودکار بالا می روند. اگر سرعت حرکت تا 177 کیلومتر افزایش پیدا کند، این خودرو وارد حالت “Autobahn” می شود.

در این حالت ارتفاع شیرون کاهش یافته، فرمان و کمک فنرها نیز برای فراهم کردن پایداری بهتر در سرعت های بالا بصورت خودکار تنظیم می شوند. با فعال شدن قسمت های مختلف آیرودینامیکی، نیروی داون فورس نیز برای پایداری بیشتر افزایش می یابد.

حالت Handling Mode

در حالت هندلینگ، سیستم های موجود شیرون را برای نهایت سرعت، عملکرد و دریفت های کنترل شده آماده می کنند. راننده این ابر اتومبیل می تواند حداکثر شتاب جانبی 1.5G را با سرعت 380 کیلومتر در ساعت تجربه کند.

بطور خلاصه حالت هندلینگ در واقع همان حالت “Autobahn” است، با این تفاوت که فرمان سریع تر عکس العمل نشان داده و کمک فنرها سفت تر می شوند.

حالت Top Speed Mode

بوگاتی برای فعال کردن این حالت کلید مجزایی در نظر گرفته است. با انتخاب این حالت شیرون سیستم تهویه مطبوع یا سایر سیستم ها را غیر فعال نمی کند؛ در عوض فقط اطلاعات مورد نیاز به راننده نمایش داده شده و اطلاعات مربوط به مسیریابی یا سیستم اینفوتینمنت محو می شوند. سیستم فرمان، کمک فنرها، ارتفاع خودرو و بخش های آیرودینامیکی نیز برای حمله به سرعت 420 کیلومتر در ساعت (محدود شده) آماده می شوند.

در حال حاضر فقط کمپانی بوگاتی می داند که شیرون تا چه حد سریع تر از ویرون SS – که با 1200 اسب بخار قدرت توانسته از مرز 430 کیلومتر در ساعت عبور کند – است. این خودرو برای رسیدن به سرعت 300 کیلومتر از حالت سکون، تنها به 13.6 ثانیه زمان نیاز دارد.

نیم ملیون کیلومتر

بوگاتی نمونه های اولیه شیرون را حدود 500 هزار کیلومتر تحت آزمایش های مختلف قرار داده تا مطمئن شود تمامی 500 نسخه تولیدیلایق نشان این کمپانی هستند. علی رغم گرمای بسیار زیاد موتور، آقای Netuschil می گوید که در طول تست های بلند مدت نهایی هیچ قطعه ای دچار شکستگی یا خردشدگی نشده است.

او همچنین اضافه کرده که امکان خاموش کردن کنترل چسبندگی به طور کامل و رانندگی با شیرون وجود دارد، اما “حتما باید یک راننده عالی باشید” تا بتوانید این ابر اتومبیل را مهار کنید.