Dominacija Ferarija probudila rivalitet Mercedesa i BMW-a

Ferari je dugo posle Drugog svetskog rata bio praktično nedodirljiv, kao jedini značajan proizvođač automobila sa motorima koji imaju 12 cilindara. Stekli su naklonost najimućnijih i najznačajnijih klijenata, među kojima iranskog šaha Reze Pahlavija, holandskog princa Bernarda, saudijske kraljevske porodice, plemstva, filmskih zvezda i industrijalaca. Svi su želeli unikatne automobile, pravljene po njihovim željama. Kada ima novca i kupaca, realizacija ideja je znatno lakša. Tako je nastao 1964. godine model „500 superfast” sa V12 motorom od 4.963 centimetra kubna, koji je razvijao 400 KS na 6500 o/min. Mercedesov prvi serijski motor koji je probio granicu od 400 KS predstavljen je tek 1991. godine i imao je 408 KS. BMW-ov motor sa 400 konjskih snaga pojavio se 1998. godine u formi V8 motora koji je debitovao u modelu M5 (E39).

Ferari je dugo bio iznad svih. Pre 60 godina, primenili su šest karburatora i kratki hod klipa od 68 mm, zbog čega je maksimalni obrtni moment bio 476 Nm na relativno visokih 4.750 o/min. Motor nije bio efikasan, sagorevao je od 25 do 30 litara na 100 km, ali je donosio ubrzanje od 0 do 100 km/h za 6 sekundi i maksimalnu brzinu od 280 km/h. Preračunato, „ferari 500 superfast” je koštao 1964. godine današnjih 240.000 evra, njegova vrednost sada iznosi oko 2 miliona evra.

Mada je Lamborgini 1963. godine započeo proizvodnju svog V12 motora, potom i Jaguar kao treći 1972. godine, smatra se da je BMW taj koji je izazvao takmičenje i nastanak još četiri pokretača navedenog tipa. Naime, bavarski proizvođač je početkom sedamdesetih okupio mlade i talentovane inženjere, a izvršni direktor Eberhard fon Kunhajm je planirao da nadmaši Mercedes. Zato je i nastao motor M70, predstavljen 1987. godine, a bio je ugrađen u limuzinu 750i L (E32). Radna zapremina je iznosila 4.988 centimetara kubnih, prečnik cilindra je bio 84 mm, hod klipa 75 mm, a uveli su elektronsku kontrolu dotoka goriva i protoka vazduha. Oslobađao je 300 KS na 5.200 o/min. i 450 Nm na 4100 o/min.

Masa motora je bila 245 kg, blok je bio napravljen od alusila, legure sastavljene od aluminijuma i silicijuma, a i glava je bila aluminijumska. Ali, motor je imao samo dva ventila po cilindru, a već je bilo započeto uvođenje četvoroventilske tehnologije, kao tada osnovnog načina u procesu povećanja efikasnosti i snage. Prepreka je bio oblik brega bregastog vratila. Kod četvoroventilskih motora je bio oštrog vrha, jer je samo tako moglo dovoljno brzo da se obavi otvaranje i zatvaranje ventila na većim brojevima obrtaja. Na nižim režimima rada, sve se odigravalo prebrzo i u gradu i na manjim brzinama, motor nije davao dovoljno veliki obrtni moment. Za razliku od Hondinog dvostepenog sistema upravljanja razvodom ventila (VTEC), BMW je razvio Vanos, sistem kontinualnog prilagođavanja rada ventila broju obrtaja. U početku, ugao otvaranja je menjan u rasponu do 40 stepeni, a potom do 63 stepena.

U BMW-u je radio, od 1957. do 1999. godine, po mnogima najbolji nemački konstruktor automobilskih motora posle Drugog svetskog rata, Paul Roše. Berni Ekleston je govorio da kada neko kaže BMW on čuje Paul Roše, a Enco Ferari je u telegramu napisao 1983. godine da su svi uspesi nemačke marke u Formuli 1 zapravo Rošeovi. Koliko mogu, dokazali su 1992. i 1993. godine. Uporedo su projektovali motore, redni šestocilindraš od 2.990 centimetara kubnih za novi M3 (E36) i V12 od 6.064 centimetra kubna za „meklaren F1”. Motorom sa 12 cilindara, koji je ugrađen u „meklaren F1”, nadmašili su i Ferari. Maksimumi su iznosili 627 KS na 7.600 o/min. i 651 Nm u oblasti od 4000 do 7000 o/min. Postignuta je ravna karakteristika obrtnog momenta, što je bio cilj od nastanka motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Maksimalni pritisak na čelo klipa iznosio je 13,4698 bara, što je bio svetski rekord za serijske benzinske atmosferske motore.  

Kao proizvođač prvog automobila, Mercedes je morao da odgovori na upućeni izazov, zbog ugleda, ponosa i zahteva kupaca. Za novu „S-klasu” (W12) spremili su V12 od 5.987 centimetara kubnih sa četiri ventila po cilindru. Cilj je bio da ponize konkurenciju. Maksimumi su bili 408 KS na 5.200 o/min. i 580 Nm na 3800 o/min. Ali, pošto je nastao praktično spajanjem dva vremešna redna šestocilindraša, masa motora je bila 300 kg, dodatno, sistem kontrole rada ventila nije bio tako precizan kao BMW-ov Vanos, a ni jedan ni drugi nisu bili pouzdani kao Hondin VTEC. Zbog novih propisa o izduvnim gasovima, maksimumi su 1992. godine smanjeni za 3,43%, na 394 KS i 570 Nm, dostignutim na istim režimima rada. Bez obzira na brojne dorađene verzije, BMW-ov motor je bio efikasniji i snažniji, što je dokazano i pobedama u Le Manu.

Ferari je od 1971. godine imao u proizvodnom programu dva motora sa 12 cilindara, jedan je imao ugao između dva reda cilindara od 60 stepeni, a drugi od 180 stepeni. Posle smrti komendatorea Enca, Đani Anjeli je doneo odluku o smanjivanju troškova i naredio je da je dovoljan samo jedan pokretač sa 12 cilindara. Pod rukovodstvom Agostina Dominićija, na osnovama motora za Formulu 1, nastao je V12 od 5.474 centimetra kubna, sa uglom između dva reda cilindara od 65 stepeni. Isti ugao upotrebio je Vitorio Jano još pedesetih godina, a korišćen je i u Formuli 1. Maksimumi su bili 442 KS na 6.250 o/min. i 550 Nm na 4.500 o/min.  Masa motora je iznosila samo 235 kg, bio je najlakši sa najbržim odzivima na komande gasa, a za model „enco”, radna zapremina je povećana na 5.998 centimetara kubnih i dobijeno je 660 KS na 7.800 o/min. i 657 Nm na 5500 o/min.

Najprodavaniji sa 12 cilindara je W12

Neobični, Folksvagenov W12 je sa 105.000 isporučenih primeraka najprodavaniji dvanaestocilindraš u istoriji, a Lamborginijev je sa 218 kg najlakši serijski. Motore sa 12 cilindara proizvodili su i Bugati i Tojota, Fordov još uvek koristi Aston Martin, a Aurusov od 6,568 litara ima četiri turbo punjača, direktno ubrizgavanje pod pritiskom od 500 bara i razvija 857 ks i 1470 Nm, međutim, proizvedeno je samo desetak primeraka. Zbog sve strožih propisa o zaštiti okoline, neizvesno je još koliko će opstati u proizvodnji, ali su motori sa 12 cilindara definitvno obeležili poslednjih 70 godina automobilske industrije

Mercedes je bio poražen i zato je doneta odluka o potpuno novom motoru sa 12 cilindara.  Serijska proizvodnja motora M137 počela je 1999. godine, a imao je masu od samo 222 kg i bio je lakši od Ferarijevog za 13 kg. I koštao je približno. Ali, zbog propisa o izduvnim gasovima, primenjeni su deaktivacija cilindara i tri ventila i dve svećice po cilindru. Tako je postignuto efikasnije sagorevanje, ostajalo je manje nesagorelih ugljovodonika, ali su izlazne vrednosti bile slabije i iznosile su 367 KS na 5.500 o/min. i 530 Nm na visokih 4250 o/min., a radna zapremina je bila čak 5.786 centimetara kubnih.

Pred smenu milenijuma započela je sledeća faza razvoja motora. BMW je razvijao potpuno novi dvanaestocilindraš od 5.972 centimetra kubna, sa direktnim ubrizgavanjem benzina u cilindar, pod pritiskom od 120 bara, a cilj je bio da prvi ostvare efikasnost veću od 26%. Dubina prodiranja ventila u cilindar vršena je preko elektromotora, a sistem je nazvan Valvetronic.

Ali, 2002. godine, rukovodilac tima konstruktora Gerhard Šmit prelazi u Ford i predstavljanje motora je odloženo za 2003. godinu, pa je Alfa Romeo 2002. godine postavila rekord u efikasnosti za serijske automobilske benzinske motore. Ostvarili su 26,4% sa rednim četvorocilindričnim motorom od 1.970 centimetara kubnih, koji je razvijao 166 KS na 6.400 o/min. i 206 Nm na 3.250 o/min., a bio je ugrađen u model „156 2.0 JTS”.

Poznati konstruktor Mercedesovih motora za Formulu 1, Endi Kaul je rekao da je povećanje pritiska ubrizgavanja goriva sa 5 na 120 bara donelo povećanje efikasnosti za 4,7% ili sa 25,2% na 26,4%. BMW-ov motor V12 je razvijao 445 KS na 6000 o/min. i 600 Nm na 3900 o/min., a dostigli su efikasnost od 26,4%. Masa motora je iznosila 280 kg, bio je teži od Ferarijevog ili Mercedesovog, ali i jeftiniji za 50%.

Mercedes je odgovorio na nova tehnička rešenja, primenom već poznatih. Zadržao je ubrizgavanje benzina u usisnu granu pod pritiskom od 6 bara, a dodao je turbo punjače i tako je dobio iz 5.513 centimetara kubnih, 517 KS i 830 Nm, ali je efikasnost bila 23%. U gradu je „mercedes S600” trošio 18 litara, 2,5 litara više nego „BMW 760Li”. Međutim, kupce su osvajale brojnija konjica i bolja ubrzanja i nisu previše marili za tehničke detalje i rekorde u efikasnosti.

Upravo zbog efikasnosti, V12 motori su malo po malo nestajali sa scene, a danas se gotovo na prste jedne ruke mogu izbrojati modeli sa pokretačem ovakve konfiguracije. Mogu se dobiti još u „aston martin valkiriju”, „bentliju kontinental”, „ferariju purosangve” i „12 ćilindri”, „gordon mareju T50”, „paganiju”, „lamborginiju revuelto”, „mercedes-majbahu S680”, Rols Rojsovim modelima „kalinan”, „gost” i „fantom“. Čini se da se jedna fantastična era sasvim približila svom kraju.

Direktno ubrizgavanje

Teorijski, primena direktnog ubrizgavanja pod pritiskom od 500 bara može da donese povećanje efikasnosti za 15% u odnosu na ubrizgavanje u usisnu granu pod pritiskom od 6 bara, pri čemu samo povećanje stepena kompresije sa 10:1 na 13,5:1 je uzrok veće efikasnosti za oko 7%

Ferari je 2018. godine prvi primenio direktno ubrizgavanje pod pritiskom od 350 bara i prvi je ostvario efikasnost veću od 28%. Motor od 6.496 centimetara kubnih ugrađivan je u model „812 superfast”, razvijao je 800 KS i 718 Nm. Zbog Euro7 propisa o izduvnim gasovima, maksimumi su sada 830 KS i 678 Nm, a novi pokretač je ugrađen u model „12ćilindri”. Ferarijev motor ima najbrži odziv na komande gasa, ako se pri 1500 o/min. motora pritisne do kraja pedala gasa, Ferarijevom motoru su potrebne tri desetinke sekunde da bi proizveo maksimalni obrtni moment na radilici, Mercedesovom bi-turbo dvanaestocilindrašu je neophodno 1,5 sekundi.