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ブガッティが「自動車の歴史上、誰も成し得なかった300マイルの壁を突破」するために何をしたのか?シロン・スーパースポーツ300+の16の秘密

投稿日:2021/11/29 更新日:

| さすがにシロンの「ほぼ倍」の価格を誇るだけあり、多数の改良が施されているようだ |

エアロパッケージが変更され足回りが固くなっただけのクルマではなかった

さて、ブガッティは自動車の歴史上はじめて300マイルを突破し304.773マイル(490.484 km/h)を「シロン・スーパースポーツ300+」にて記録することとなっていますが、今回「どうやってその前人未到の速度を達成できたのか」というコンテンツが公開。

一見するとシロンとシロン・スーパースポーツ300+は「ちょっとバンパーとテールが変わっただけ」に見えるものの、ブガッティによると「ヴェイロンからシロンへとフルモデルチェンジした時くらいの飛躍」があるといい、ここでブガッティが発表した内容を見てみましょう。

ブガッティ・スーパースポーツ300+のエアロダイナミクスはこう変わった

1.エアロダイナミクスの最適化

最高速度が400km/hを超えるためには、パワフルなエンジンだけでなく、空気抵抗が非常に小さいことも必要です。

ブガッティのエンジニアとデザイナーは、何ヶ月もかけてシロン・スーパースポーツの最適なエアロバランスを見つけ出し、最小の空気抵抗係数と最大のダウンフォースを実現しました。

2.新しいエアカーテン

時速400kmを超えると、バランスのとれた安全な運転行動が最も重要になります。ブガッティのデザイン・ディレクターであるフランク・ハイルは、「車の前部に完璧に流入する空気の流れだけが、有害な乱流を抑え、車の周りの空気の流れをきれいに保つことができます」と語ります。

側面の乱流を最小限に抑えるために、チームは翼に似た新開発のエアカーテンを前面に組み込み、コーナーを回る空気を最適な形で導くことに成功しました。

同時に、エアカーテンは、気流がボディの輪郭にできるだけ沿うようにして、クルマを安定させます。これにより、圧力損失と抵抗が低減されます。「スピードによって形作られた」高速走行のための理想的な皮膚とも言えるでしょう。

完璧なエアフローを実現するために、ブガッティのエンジニアは何度もシミュレーションを行い、コンポーネントの理想的な曲率と厚さ、フロントセクションとの完璧な間隔を導き出しました。

また、フロントホイールアーチにエアアウトレットを設けることで、エアロパッケージのバランスをより一層高めています。

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3.フロントセクションの空気の流れ

高速走行時にバランスのとれた運転をするためには、車のフロント部分を流れる理想的な空気の流れも同様に重要です。

最適な量の空気がラジエターを通過することで、8.0リッターW16エンジンのフルパワー状態を十分に冷却することができるのです。

完璧なエアバランスを保証するために、シロン・スーパースポーツのラジエターを通過する空気量は、シロンのそれよりも約8%多くなっています。

さらに、高速走行時には、流れのほとんどが新しいエアカーテンを通過します。

トップスピードモードでは、フロントディフューザーがより水平に配置され、ホイールアーチへの空気の流入が少なくなります。

4.新開発のウイング

フロントウイングに設けられた9つのエアアウトレットは、1990年代を代表するスーパースポーツカー、ブガッティEB 110のスタイルを彷彿とさせます。

ブガッティEB 110は、1993年から1995年にかけて、軽量化、パワー、ラグジュアリー、エクスクルーシブの原則を採用したスーパースポーツとして製作されました。

EB 110は、カーボンファイバー製のボディ、四輪駆動、4基のターボチャージャーを備えた最初のスーパースポーツカーで、V12ターボの最高出力は610PSを超え、最高速度351km/hをはじめとする数々の記録を樹立しました。

EB 110 SSは、エンジンルームに適切なエアフローを供給するために、5つの円筒形エアインレットを備えていました。

シロン・スーパースポーツでは、フロントホイールアーチにも9つの円筒形のエアアウトレットが設けられています。

CFD(Computed Fluid Dynamics)シミュレーションにより、専門家は完璧なエアロバランスを実現するための正確な空気流量を算出することができました。ブガッティは、円筒形のエアアウトレットを使用することで、シロン・スーパースポーツのホイールアーチ内の動圧がフロントリフトを発生させるような状況を回避しています。

そのため、この部品は、スポイラーを追加した場合のように抵抗を増やすことなくダウンフォースを生み出します。

これらのエアアウトレットは、時速380kmで約20〜30kgの追加ダウンフォースを発生させ、すべてのダウンフォースソースのバランスを取るために役立っています。

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5.新しいホイールアーチ・ベンチレーション機能

9つの円筒形のエアアウトレットは、深さ30ミリのウィングの貫通部で、特殊なカーボン製のエアガイド部品によってそれぞれのホイールアーチに接続されており、空気の流れを最適化すると同時に、この新しいエアガイドはブレーキの冷却を改善します。

車体に沿った空気の流れによる真空状態でホイールアーチから空気を取り出し、さらに空気は特殊なベントダクトに導かれ、前輪の後ろのホイールアーチから吸い出されますが、これらのパーツは前輪の後ろにエラのように配置されているのが特徴的です。

6.ハンドメイドによるウイング

約4kgの重さのウィングは、クリアコーティングされたカーボン製で、ハンドメイドによるものです。

9つの円筒形の通気口は、それぞれ異なるサイズを持ち、美観上の理由から、見える開口部は同じになっています。

また、新開発のウイングは、歩行者保護および衝撃保護に関する世界的な安全規制に準拠していますが、エネルギーを吸収するため、特定の場所の合成のみを弱くしています。これにより、ウイングは低速で衝突した場合には変形し、高速では非常に高い剛性を維持することができます。

7.高速走行のためのロングテール

シロン・スーパースポーツ300+を見てまず気づくのは、ロングテールと呼ばれるテール部分が25cm延長されていることです。

高速走行時には、車両の上下に沿って流れる空気が、可能な限り小さい離脱領域を形成するようにしています。

ダウンフォースとリフティングフォースのバランスをとるために、ブガッティはリアウイングとディフューザーの性能を精密に調整し、ディフューザーのプロファイルを拡大しました。

これにより、ブレークアウェイエッジを上方に移動させ、テールセクションのブレークアウェイエリアを最小限に抑えています。

これにより、この部分で発生する損失が大幅に減少し、車の速度を低下させる原因となる風圧抵抗が大幅に減少します。

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8.大型リアウイング

ハンドリングモードでは、23mm延長されて8%サイズアップしたリアウイングのブレードが、大型のディフューザーと相まってエアブレーキの効率を大幅に向上させます。

一方、トップスピードモードでは、リアウイングはほぼ完全に格納され、ロングテールのデザインコンセプトを最大限に活かすことができ、これにより、層流は車体の全長にわたって形成され、テールセクションの特定の位置で途切れることになり、空気抵抗が大幅に減少します。

トップスピードモードでは、シロン・スーパースポーツ300+は最小限の抵抗しか発生させず、完璧なバランスと可能な限りの空力効率を実現しています。

目標としたのは、400km/h以上の速度でダウンフォースと揚力のバランスを完璧にとることで、シロン・スーパースポーツ300+は400km/h以上で安定して走行できるだけのダウンフォースを発生させています。

この速度では、タイヤに過度の負担をかけないようにすることが重要であり、この速度では揚力が大きくなるため、シロン・スーパースポーツ300+は相当量のダウンフォースを生み出して揚力を中和しなければなりません。

9.大型ディフューザー

時速400km/h以上のスピードにて、できるだけ抵抗を少なくして車を安定させるために、ブガッティはシロン・スーパースポーツ300+の下面にあるディフューザーを再設計する必要がありました。

テール部分が長くなったことで、ディフューザーの長さが約23ミリ長くなっていますが、ディフューザーの効果を高め、スペースを確保するために、ブガッティはエキゾーストセクションをセンターからサイドへと移動させました。

2本のテールパイプを上下に配置することで、ディフューザーの有効面積を可能な限り小さくしており、これによって、ディフューザーの総面積は、シロンと比較して32%増加しています。

ブガッティのエアロダイナミクス開発エンジニアであるクリストフ・ドブリロフは、「さらに、最も効率的なエリアである中央部が解放されたことで、空気の流れが妨げられず、最適な効果が得られるようになりました」と語っています。

10.チタン製3Dプリントプロセスで作られたエキゾーストシステム

2つのエグゾーストベゼルは特別な特徴を持っています。

チタンの3Dプリンティングを採用し、一部は0.4ミリという極めて薄い二重壁構造を実現し、技術的に実現可能な限界を超えており、格子状の構造は、部品の安定性を高めるとともに、空気の流れのためのスペースを確保します。

二重壁構造は、チタン製のベゼルを断熱し、空気の流れがベゼルの温度を下げますが、これに加え、周囲のカーボンパーツを過度の熱から守るため、シロン・スーパースポーツ300+の足回りには追加のエアインテークが設けられています。

冷たい空気が排気部品の周りを回り、テールパイプのベゼルを通って排出されることで、850℃にも達する排気ガスの流れが、冷気の鞘に包まれるのです。

これにより、高温の排気ガスが車のテールセクションに合流するのを防ぎます。

ブガッティのコンストラクション・エンジニアであるイェンス・ウェンゲは、「フルパワー、トップスピードの状態でも、排気ガスが他のコンポーネントに影響を与えず、逆流するのを防いでいます」と語ります。

チタン自体の融点は1,668℃と高く、他にもチタニウム3Dプリントの利点として、精密なエッジや小さな隙間があるため、エアフロー特性の向上につながり、手直しも最小限で済みます。3Dプリント終了後、ベゼルは圧縮空気でブラストして洗浄するだけで加工が完了し、必要であれば塗装することも可能です。

また、3Dプリントされたチタン部品の重量は930gしかなく、精密鋳造部品に比べて570gと3分の1の軽量化を実現しています。

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ブガッティ・シロン・スーパースポーツ300+のパワートレーン、シャシーはこう変わった

11.W16エンジンの出力と回転数の向上

最高速度440km/hを達成するために、ブガッティは8.0リッターW16エンジンの最高出力を100PS向上させ、1,600PSとしています。

さらに俊敏性を高めるために、エンジンの回転数を300rpm増やし、出力のピークを7,050rpmから7,100rpmに引き上げ、また、2,250〜7,000rpmでは、従来の6,000rpmに比べて1,600ニュートンメートルのトルクが得られます。

このような出力向上を実現するために、エンジニアは多くの部品を再設計し、ピストンや圧力制御スプリングを強化したことで、オイルポンプは、クランクシャフト、バルブ、チェーンドライブ、カムシャフト調整、ピストン冷却などのエンジン部品に、より多くの潤滑油をより高い圧力で供給できるようになり、フルロードで公称回転数に達した場合、毎分140リットル以上のオイルがポンプを通過します。

しかしながら高性能化・高回転化に伴って振動が増加し、チェーンドライブや、4本のカムシャフトと64個のバルブを含むバルブトレインに負荷がかかるようになり、そこでブガッティは、チェーンテンショナーのベアリングボルトのサイズを変更するなどして、最高回転域での耐久性を向上させています。

これにはシリンダーヘッドの改造も必要で、スチール製のスプリングベースを採用した改良型バルブスプリングは、増大したストレスに耐えられるようになりました。

現在の法的な音響要件に準拠するために、新しい多層の繊維強化チェーンケースが使用され、騒音の排出を低減しています。

加えて、ベルトドライブ側に取り付けられたクランクシャフトの振動ダンパーを改良することで、エンジンはよりスムーズに回転するようになりました。

また、ブガッティは、より高い回転数に対応するために、ジェネレーター、エアコンコンプレッサー、ウォーターポンプ、タンデムポンプなどの補機類の駆動を調整しました。

12.より効率的なターボチャージャー

回転数向上以外にも、最適化された新開発のターボチャージャーによる効率向上も重要なポイントです。

4つのターボに採用されるコンプレッサーホイールは74mmから77mmにサイズアップされ、より高い処理能力を実現しています。

タービンホイールの直径は64.4mmから67.2mmになり、過給圧の上昇に必要なコンプレッサーの出力を上げることができるようになりました。

最大負荷時には、1時間に4つのターボチャージャーから4.8トンの空気が流れ、さらにブレードの形状を最適化することで、熱力学的な効率を向上させています。

タービンの大型化にも関わらず、スロットルレスポンスはシロンとほぼ同じです。

実際に、ブガッティのエンジン開発エンジニアであるアンドレアス・クロウスキーは、「性能が向上したにもかかわらず、エンジンの重量は影響を受けず、ターボチャージャーのレスポンスも1,500PSエンジンが提供するものと同じポジティブなレベルを維持しています」と語っています。

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13.新しいギア比

最高速度440km/hを達成するため、7速ダブルクラッチギアボックスは新しいギア比を採用しています。

シロンと比較して、7速のギアが3.6%長くなっており、全負荷、全加速時には、7速ダブルクラッチギアボックスは403km/hで6速から7速にシフトします。

シロン・スーパースポーツ300+は、0から200km/hまで5.8秒で加速し、300km/hには12.1秒で到達しますが、さらに0から400km/hまでの加速は28.6秒で、これは、シロンよりも12%(4秒)速い数字です。

シフトチェンジ時のトラクションの中断をドライバーやパッセンジャーに気づかれないようにするため、ブースト圧制御は各ギアごとに改良されており、6,000rpmでも加速は容赦なく続き、7,100rpmまでシロン・スーパースポーツを強力にプッシュします。

14.新開発の洗練されたシャシー

ブガッティは、高速性能と新しいエアロダイナミクスに焦点を当てて、シロン・スーパースポーツ300+のシャシーを再開発しました。

このため、エンジニアは、420km/h以上の速度でシロン・スーパースポーツをさらに安定させるために、シロンと比較して、リアアクスルのスプリングレートを7%増加させています。

ブガッティの車両開発責任者であるヤーチン・シュヴァルベは、「ロングテールのデザインは、アクスルの荷重分布の変化をもたらしますが、これを考慮してシャシーをチューニングしました」と語ります。

長くなったテールセクションと改良されたフロントを組み合わせることで、シロン・スーパースポーツ300+は高速走行時のエアロバランスを改善しています。この目的のために、エンジニアは電子制御式のシャシーを再調整し、車両の動きのダンピングを調整しており、6ミリ秒以内に、ほぼリアルタイムでダンパーを調整し、車両の動きに適応します。

15.より高いトップスピードのための新しいミシュランタイヤ

高いトップスピードに最適化されたミシュランの新開発タイヤ「Pilot-Sport-Cup-2」は、シロンよりも高い剛性と420km/h以上での走行の滑らかさを実現しています。

個々のタイヤは500km/h以上の速度でテストされており、これは、元々戦闘機用に作られた施設でテストされた、驚異的な力に耐えることができる強化層を用いた新技術によって実現されています。

フロントタイヤは285/30 R20 ZR、リアタイヤは355/25 R21 ZRというサイズを持ち、製造後、すべてのタイヤはX線検査を受け、わずかな汚れも検出されます。

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16.新デザインの軽量リム

バネ下重量を軽減するため、ブガッティは5本スポークのアルミ製ホイールを新たに開発し、1セットあたりの重量をシロンのものよりも4kg減らしました。

また、縦方向の運動性能を高めるために剛性を高め、シロン・スーパースポーツ300+に最適なホイールとなっています。オプションとして、ブガッティは、通常のシロンのリムよりも16キログラム軽いマグネシウムのリムセットを提供し、アクスルでのバネ下重量をさらに軽減しています。

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