Od budowy Ferrari 125 S w roku 1947 aż do 2022 r. wszystkie modele drogowe kultowej marki z Maranello korzystały wyłącznie z silników o dwóch konfiguracjach: V12 lub V8. Włosi kontynuują te tradycje i zachowują jednostki obydwu wyżej wymienionych typów w swojej ofercie, ale teraz mają nowy hit: ultra-kompaktową i ultra-wydajną jednostkę V6.
Nie jest to oczywiście dla tej marki pierwsza styczność z silnikiem tego typu. Ferrari świętowało z V6 duże sukcesy w wyścigach począwszy już od roku 1957. Od 2014 roku stosuje je w Formule 1. Fakt, że jest to optymalne rozwiązanie pod względem wydajności, potwierdziła decyzja stajni co do wyboru właśnie V6 jako serca prototypu 499P, z którym Ferrari wraca teraz do topowej klasy wyścigów długodystansowych i z którym przystąpi w tym roku do 24h Le Mans.
Nie ma co ukrywać, że do decyzji wprowadzenia V6 na publiczne drogi Ferrari zostało zmotywowane przez nieustannie śrubowane normy emisji spalin. Taki downsizing wyszedł jednak tej marce akurat na dobre. Powstała bowiem jednostka typu F163, która już teraz osiąga kosmiczną gęstość mocy: przy pojemności skokowej trzech litrów i sześciu cylindrach generuje całe 663 KM, co oznacza wydajność na poziomie 221 KM z jednego litra.
A przecież jest dopiero na początku swojej kariery – i cóż to będzie za kariera! W wewnętrznych dokumentach Ferrari w Maranello znajduje się wykres przedstawiający potencjał rozwoju silników tej marki w najbliższych latach. Linia odpowiadająca za wolnossące V12 jest najdłuższa, ale prawie pozioma: pomimo upływu czasu jej moc prawie w ogóle nie rośnie. Linia V8 zaczyna się później i jest ustawiona pod większym kątem. Tymczasem linia nowego V6 wyprowadzona jest dopiero od zeszłego roku, ale skierowana w przyszłość prawie pionowo w górę. Ten silnik jeszcze nas zaskoczy pod wieloma względami.
Mnie już zaskoczył podczas tych kilku kontaktów, w czasie których spędziliśmy wspólnie z modelami 296 GTB i 296 GTS ponad tysiąc kilometrów na torach wyścigowych, autostradach i w miastach. Pamiętam, że przed pierwszym spotkaniem nie obiecywałem sobie po tym V6 zbyt wiele: jechałem z nastawieniem na poznanie V8 marki w zubożonej o dwa cylindry formie. To nie jest metafora: w taki siermiężny sposób powstało w końcu na przestrzeni ostatnich dwóch-trzech wiele silników V6, również pod skrzydłami uznanych producentów.
Ferrari jest jednak twórcą silników zupełnie innego kalibru. Nie bez przyczyny w murach fabryki w Maranello na to nowe techniczne dziełko mówią Piccolo V12, czyli małe V12. Co ważne, to przezwisko wymyślił nie dział marketingu, a inżynierowie podczas prac nad nim.
Mógłbym tu teraz wstawić barwne opisy tego, jak nowe V6 oczarowało mnie sposobem budowania mocy, zestrojoną częstotliwością dźwięków oraz ogólnym charakterem rzeczywiście dużo bardziej zbliżonym do flagowego, wolnossącego V12 marki niż turbodoładowanego V8. Ale zamiast moich subiektywnych wrażeń wolę Wam wskazać konkretne liczby i rozwiązania techniczne. Warto je poznać nie tylko na potrzeby tego silnika, ale i szerzej: by zrozumieć zasady, wedle których powstają silniki widlaste, i jak odróżnić te, które powstały bez kompromisów, od tych zrobionych na skróty.
Kluczem do takiej szybkiej weryfikacji jest poznanie kąta rozwarcia w układzie V. W teorii motory widlaste z każdą liczbą cylindrów można połączyć pod dowolnym kątem i historia rzeczywiście zna przypadki zastosowania najprzeróżniejszych rozwiązań, od silników o tak niewielkim rozwidleniu, że wyglądały prawie rzędowe (tak zwana konfiguracja VR), po nietypowe połączenia pokroju V8 75° z wałem korbowym z wykorbieniami co 180°.
Matematyka mówi jednak jasno jaki kąt rozwarcia jest najkorzystniejszy dla silnika widlastego z daną liczbą cylindrów. Można go wyliczyć z formuły 720°/liczba cylindrów. Wynika z niej, że dla V12 optymalny kąt rozwarcia wynosi 60°, dla V10 – 72°, dla V8 – 90°, a dla V6 – 120°.
Od tych wartości możliwe są niewielkie odstępstwa. Nawet Ferrari ma swoje powody, dla których w wielokrotnie nagradzanym, flagowym motorze V12 kąt rozwarcia wynosi nie 60, a 65°. Czym innym jest jednak taka optymalizacja, a czym innym „zapożyczenie” kąta rozwarcia z innej konfiguracji. W ten sposób każdy może samemu zdemaskować nieoficjalną drogę, która doprowadziła twórców do powstania danej jednostki. To nie przypadek, że wiele z obecnych na rynku silników V10 lub V6 charakteryzuje się kątem rozwarcia 90°, który nie jest dla nich optymalny, ale wyniknął z cichego kompromisu wyprowadzenia takich jednostek z wcześniej istniejących, popularniejszych V-ósemek (w dużym uproszczeniu po prostu dodano lub odjęto od nich dwa cylindry).
Jakie są wady takiego rozwiązania? Nierównomierne impulsy ciśnienia w układzie wydechowym i gorsze wyważenie, co prowadzi do wibracji i ograniczenia prędkości obrotowych, a więc i niższego poziomu komfortu, i mniejszej mocy. Problem ten obrazuje grafika poniżej:
Ferrari nie chciało się zgodzić na takie ograniczenia, dlatego zbudowało nowe V6 od podstaw w oparciu o założenia zbliżone do tradycyjnych jednostek V12. W porównaniu do nich ma o połowę mniej cylindrów i równo dwukrotnie większy kąt rozwarcia, co prowadzi do podobnej charakterystyki pracy (włącznie z bezkonkurencyjnymi prędkościami obrotowymi, które sięgają aż 8500 obr./min), a z perspektywy kierowcy – do zaskakująco zbliżonego do V12 efektu, wyraźnie innego od jednostek V8 i obarczonych kompromisem V6 powstałych na ich bazie.
Z tych samych równań matematycznych wynika, że dla jednostek V6 i V12 pozostają jeszcze dwie niezłe koncepcje na konfigurację cylindrów: 180° lub 0°, czyli z ułożeniem w rzędzie. Silnik V12 180° mogliśmy znaleźć w znanej linii modeli Ferrari z najjaśniejszą gwiazdą w postaci modelu Testarossa. „Rzędowa dwunastka” z oczywistych względów byłaby trudna do wykonania, ale już „rzędowa szóstka” wydaje się już sensownym rozwiązaniem. Od wielu lat lansuje ją w końcu BMW i teraz dołączają do niego kolejni producenci z tego obszaru rynku, którzy takimi R6 zastępują swoje V8.
Silnik Ferrari V6 120° jest jednak konstrukcją o całkiem innym poziomie wyrafinowania technicznego. Zastosowana konfiguracja przynosi skutki wykraczające nawet poza sam silnik. Po pierwsze pozwala zmieścić turbosprężarki pomiędzy rzędami cylindrów w tak zwany układ „gorącego V”, co wprowadza wydajność napędu na całkiem nowy poziom. Po drugie umożliwia zastosowanie o połowę krótszego, zwartego wału korbowego z tylko trzema czopami korbowodowymi (każdy współdzielony przez dwa korbowody).
Rozwiązania te pozwoliły uczynić nowe V6 marki na tyle kompaktowym, że w napędzanych tym silnikiem modelach 296 GTB i GTS wobec wieloletniej linii berlinett z silnikami V8 udało się skrócić rozstaw osi o całe 5 cm. W ten sposób nowe V6 Ferrari wyróżnia się nie tylko znaną z tradycyjnych V12 marki zażartością reakcji na gaz i przenikliwym dźwiękiem, ale i – po raz pierwszy – ma tak wyraźny wpływ na poprawę zwinności i szybkości reakcji podwozia. Jeśli więc następnym razem będziecie się zastanawiali skąd wynika nieustająca przewaga Ferrari nad konkurencją, to już wiecie, że nie jest to ani przypadek, ani magia… nawet jeśli powyżej opisane, bezkompromisowe rozwiązania inżynieryjne trochę na magię wyglądają!
