Superauta na ulicach

Sylwetka Exelero jest opływowa jak łza…

Fot. Daimler

Głównym powodem zbudowania zarówno Maybacha Exelero jak i Bugatti Veyron była chęć zademonstrowania nowoczesnej technologii produkcji opon.

W kwietniu 2003 przedstawiono pierwszą koncepcję samochodu typu coupe o zaletach charakterystycznych dla wysokiej klasy limuzyn; priorytetem była zdolność przekraczania prędkości 300 km/h. Masę całkowitą określono na 2660 kg, a prędkość maksymalną, którą auto ma rozwijać – minimum 350 km/h.

Jednym z inicjatorów projektu była firma oponiarska Fulda, która już w latach trzydziestych XX wieku wykonywała opony do samochodu zdolnego przekraczać 200 km/h – był nim także Maybach.

Pierwowzorem Exelero jest właśnie wcześniejsze nadwozie Maybacha Coupe z lat trzydziestych, który nosił oznaczenie Sw 68. Stylistyka była wzorowana na modnym i rewolucyjnym wówczas kształcie pontonu, a nadwozie malowano w dwóch kolorach. Auto przekraczało ponad 200 km/h – na tyle pozwalał silnik o mocy 140 KM, który uzyskiwał taką moc z 6 dm³ pojemności skokowej. Masa całkowita protoplasty Exelero wynosiła 1600 kg. Na uwagę zasługuje jeszcze jeden parametr, który nawet w dniu dzisiejszym może budzić podziw, a mianowicie współczynnik wzdłużnego oporu aerodynamicznego (Cx) wynoszący 0,25. Prototyp Maybacha Sw 68 niestety zaginął w trakcie zawirowań wojennych.

Porównanie dwóch projektów, które dzieli 66 lat -Exelero i Sw 68

Fot. Daimler

Po 66 latach od tamtych wydarzeń, firma Fulda przystąpiła do realizacji projektu opracowania opon o rozmiarach 315/25 osadzanych na obręczach o średnicy ’23. Wyzwaniem jednak okazało się opracowanie ogumienia nie dla samochodu wyścigowego (czyli nie na jeden wyścig), tylko dla bardzo szybkiej limuzyny, co wiązało się z przenoszeniem dużych sił napędowych, ale także wymagało zastosowania mieszanki o określonej trwałości. Jako podwozie bazowe wybrano Maybacha 57.

Projekt budowania nowego samochodu podzielono na trzy główne etapy:
– projektowanie wnętrza, w tym dobór odpowiednich materiałów, stylizację wnętrza, dopracowanie ergonomii;
– projektowanie nadwozia, obejmujące intensywne badania w tunelu aerodynamicznym (początkowo na modelu w skali 1:1);
– projektowanie układu napędowego.

Obręcze kół, oprócz roli dekoracyjnej, muszą być wysoce wytrzymałe

Fot. Daimler

Na początku 2005 roku wszystkie trzy fazy były zakończone. Rozpoczęto budowę prototypu oraz jego badania. Maybach Exelero w stosunku do Sw 68 ma zmniejszony rozstaw osi o 290 mm, natomiast pozostałe wymiary pozostały bez zmian. W układzie napędowym zainstalowano 12 cylindrowy silnik w układzie V z podwójną sprężarką, który pochodzi z Maybacha 57. Aby zapewnić dostateczną moc postanowiono jednak powiększyć jego pojemność z 5,6 do 5,9 dm³ i zoptymalizować działanie turbosprężarek. W efekcie uzyskano 700 KM przy 5000 obr./min oraz 1000 Nm momentu obrotowego przy 2500 obr./min. Jednostka wymaga stosowania paliwa 100 oktanowego. Sprint do setki zajmuje temu kolosowi jedynie 4,4 s, a na torze w Nardo pojazd osiągnął prędkość maksymalną 351,41 km/h – to był światowy rekord prędkości dla samochodu z seryjnymi oponami. Kolejnym rekordem było zbudowanie pojazdu począwszy od założeń technicznych skończywszy na skutecznym prototypie Maybach Exelero Sportcoupés w okresie 25 miesięcy.

Wnętrze Exelero jest niezwykle dopracowane w każdym szczególe

Fot. Daimler

W trakcie realizacji projektu konstruktorzy starali się nie zaniedbywać najdrobniejszych szczegółów. Wyzywaniem były choćby obręcze kół, które zaprojektowano tak, by przednie pozwalały na obciążanie 1050 kg, a tylne 1400 kg, przy czym nie przekraczają one w sumie masy 23 kg.

Optymalizacja kształtu obręczy, między innymi poprzez próby aerodynamiczne, pozwoliła na uzyskanie większej prędkości maksymalnej o dodatkowe 4 km/h. Metodą doświadczalną ciśnienie w kołach określono na 0,36 MPa. Jest to oczywiście kompromis pomiędzy: kierowalnością i statecznością, komfortem oraz trwałością opon (w trakcie badań szczególnie zważano na temperaturę na barku opony*).

Zadbano też o bezpieczeństwo wyposażając pojazd w układy ABS i ESP. W układzie hamulcowym zastosowano hamulce tarczowe o średnicy 355 mm, czterotłoczkowe z przodu oraz dwutłoczkowe z tyłu.

Proces badawczy obejmował m.in. jazdy testowe w różnych warunkach na torze testowym, w tym jazdę 100 godzinną non stop (czego odpowiednikiem jest 15 000km). Pierwsze dwa tygodnie testów przeprowadzano jazdy z prędkościami około 200 km/h wraz z intensywną kontrolą wszystkich układów pojazdu oraz jego zachowania na drodze. Po tym okresie, uzyskując informację o niektórych własnościach samochodu, przystąpiono do osiągania prędkości przekraczających 300 km/h stale ją zwiększając, aż do prędkości maksymalnej.

Maybach Exelero Sportcoupés został zbudowany w pojedynczym egzemplarzu. Powstał na kanwie chęci osiągnięcia sukcesu marketingowego producenta ogumienia firmy Fulda. Sprzyjające okoliczności i zetknięcie z techniką Daimler Chrysler (Maybach) umożliwiły zbudowanie spektakularnego pojazdu o świetnych osiągach. Problemami, które nie zostały do tej pory rozwiązane są: odprowadzanie ciepła od jednostki napędowej oraz niewielki zasięg (mały zbiornik, a wysokie zużycie paliwa).

Bugatti Veyron – jeden z najszybszych samochodów świata poruszający się po drogach publicznych

Fot. Bugatti

Opony to kluczowy element w przypadku kolejnego samochodu. Jest nim najszybszy i najmocniejszy seryjny samochód świata – Bugatti Veyron. Z Excelero łączą go podobne problemy związane z odprowadzaniem ciepła z jednostki napędowej. Z tego względu zdecydowano się w ogóle nie zabudowywać silnika. No i drugi problem to także mały zasięg; 100 litrów paliwa wystarcza zaledwie na 12 minut dynamicznej jazdy na torze testowym.

Oba auta łaczy ten sam tor badawczy – Nardo oraz porównywalny okres od pomysłu do powstania (Bugatti pojawił się kilka miesięcy po Maybachu Excelero).

Kluczem do bardzo dobrych osiągów stał się w obu przypadkach silnik. Bugatti Veyron został wyposażony w szesnastocylindrową jednostkę o pojemności 8 dm³. Powietrze doładowywane jest do cylindrów poprzez cztery turbosprężarki. W efekcie silnik generuje moc 1001 KM przy 5500 obr./min. oraz moment napędowy 1250 Nm uzyskiwany od 2200 obr./min (to prawie połowa tego co uzyskuje cztery razy większy silnik w czołgu). Motor waży tylko 400 kg, co jest bardzo dobrym rezultatem biorąc pod uwagę pojemność skokową.

16 cylindrowy silnik Veyrona osiąga moc 1001 KM, która pozwala na osiąganie prędkości max. 408 km/h

Fot. Bugatti

Do osiąganych parametrów przyczyniają się ponownie, analogicznie do Maybacha – specjalnie zaprojektowane opony. Bugatti wyposażono w ogumienie Michelin wykonane w technice pax (nieprzebijalne); zastosowane gumy mają indeks prędkości 430 km/h, choć Veyron osiąga maksymalnie 408 km/h i jest to aktualny rekord świata samochodów seryjnych.

Bez specjalnego przygotowania odbywa się rozpędzanie do prędkości 375 km/h, szybsza jazda wymaga wysunięcia spojlera i dyfuzora (funkcja realizowana automatycznie po przekręceniu dodatkowego klucza pomiędzy siedzeniami). Do osiągnięcia setki potrzebne jest tylko 2,5 sekundy, natomiast od 0 do 300 km/h – 16 sekund.

Veyron ma napędzane cztery koła samochodu. Wyzwaniem dla konstruktorów było skonstruowanie stosunkowo niedużej, lekkiej skrzyni biegów zdolnej przenosić tak duży moment napędowy. Zbudowano w tym celu 7-biegową przekładnię sekwencyjną.

Wszystkie te nowoczesne elementy mieszczą się w nadwoziu wykonanym z aluminium i włókna szklanego, które waży jedynie 110 kg. Oczywiście kształt nadwozia wymagał wielogodzinnych prób w tunelu aerodynamicznym. Te prace wyjawiły potrzebę precyzyjnego regulowania prześwitu. Wiadomo, że mały prześwit powoduje dociskanie nadwozia przez składową siły aerodynamicznej do jezdni, lecz choćby chwilowy zanik prześwitu wywołany nierównością drogi bądź pracą zawieszenia powoduje, że ta siła zanika i pojazd opuszcza tor jazdy. Ostatecznie dobrano prześwit 125 mm dla prędkości 220 km/h oraz 65 mm z przodu i 70 mm z tyłu powyżej tej prędkości.

Starannie dopieszczone wnętrze we włoskim stylu

Fot. Bugatti

Hamowanie z takich dużych prędkości wymagało starannego doboru materiału na tarcze hamulcowe; wykonano je z ceramiki i spiekanych węglików. Istotny był sam proces badawczy, nie obyłoby się naturalnie bez badań symulacyjnych, które szczególnie w pierwszej fazie wykazały potrzebę modyfikacji w układzie hamulcowym oraz zmianę wydajności pompy paliwa. W okresie testów trakcyjnych przejechano 500 000 km. Codzienna porcja obejmowała 21 km jazdy ze stałą prędkością wynoszącą 250 km/h. Następna runda obejmowała cykliczne hamowanie z 250 km/h do 80 km/h (opóźnienie 0,8 g) i przyspieszanie z pełną mocą. Kolejna obejmowała cykliczne hamowanie z opóźnieniem 0,3 g i przyspieszanie do 250 km/h. Następna rudna to jazda ze stałą prędkością 350 km/h. Ostatnia pętla to stała jazda z prędkością 250 km/h. Ten zakończony powodzeniem proces badawczy zaowocował decyzją o produkcji seryjnej – Bugatti Veyron został wyprodukowany w ilości 300 sztuk. Jego cena wynosi 1 mln euro.

Na pierwszym planie obrotomierz, po lewej wskaźnik rozwijanej aktualnie mocy, po prawej prędkościomierz wyskalowany do 280 mil/h (450 km/h)

Fot. Bugatti

Obydwa samochody są niezwykle szybkie i ultranowoczesne. Zastosowano w nich wiele z niewykorzystywanych do tej pory technologii, wykonując ogromny krok na przód w dziedzinie inżynierii budowy samochodu. Trzeba jednak pamiętać o tym, że pojazdy te i inne o podobnych osiągach stają się wyzwaniem dla organizmu człowieka i umiejętności kierowcy. Nie wystarczy być poprostu niesamowicie zamożnym, trzeba jeszcze porafić jeżdzić takim nabytkiem. Z drugiej strony te samochody muszą być niezwykłym wyzwaniem w praktyce rzeczoznawczej, np. w przypadku zdarzenia drogowego. Ciekawe, czy konstruując te pojazdy ktokolwiek pomyślał o strefie zgniotu i ochronie pieszych? Wątpliwe…

* Bark opony – fragment ciągnący się od krawędzi bieżnika do początku ściany bocznej. Ma za zadanie dobrze przewodzić ciepło, by zapobiec przegrzaniu fragmentów opony.