BUGATTI Veyron
Technik

Fahrzeugstruktur und Montage

Bis dato existierten kaum Bauteile, Komponenten oder Systeme, die für den Veyron aus bestehenden Fahrzeugkonzepten übernommen werden konnten. Alles musste neu entwickelt werden, um die Leistungsdaten zu erreichen und sie dann auch im Fahrzeug umzusetzen. Für den Veyron wurde regelmäßig über den Gartenzaun geschaut, um Inspiration aus anderen Industriebereichen zu ziehen, in denen extreme Geschwindigkeiten und extreme Belastungen für Material und Systeme an der Tagesordnung waren. 

Veyron Grand Sport Vitesse (NEFZ): Kraftstoffverbrauch kombiniert - 23,1 l/100km; CO2-Emissionen kombiniert - 539 g/km

Vehicle assembly

The Veyron minus its interior and exterior components – the so-called “rolling chassis” – can be divided into three sections: the front end, the monocoque and the rear chassis.

The main components in the front end are all the air-to-liquid intercoolers, the starter battery, the luggage compartment, the front axle differential and the steering system. The front frame is the structural element of the front end, which houses all these components.

The monocoque section is built around the monocoque itself, which is the main structural element of this section. The main components of the monocoque section are the fuel system (albeit without filler necks), the accompanying fuel tank (installed in the rear of the monocoque), the crossbeam including the control panel, the steering column, the pedals with brake servos and master brake cylinder, and the air conditioning system.

The rear chassis section comprises the engine, gearbox and exhaust system, as well as the fuel system components: the engine and gear oil circuits, central hydraulics, filler necks and carbon canister.

The front axle is divided between the front end and monocoque sections. The front transverse link connections, stabiliser and steering gear are attached to the front end section. However, the rear transverse link connections and steering column are mounted on the monocoque section.

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Monocoque

The term “monocoque” refers to a single large body that is manufactured as a single piece. The Veyron has a carbon fibre monocoque with a prepreg design. The term “prepreg” means that carbon fibre sheets are used that have been pre-impregnated with resin so that no additional resin needs to be added during the subsequent manufacturing process. The monocoque has a sandwich structure with an aluminium honeycomb core encased on both sides by sheets of carbon fibre. 

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Vorderwagenstruktur

Die Hauptaufgabe der Vorderwagenstruktur ist es, neben der Aufnahme zahlreicher Fahrzeugkomponenten, herausragende Crash-Eigenschaften bereitzustellen. Da sich das Monocoque im Falle eines Aufpralles praktisch nicht verformen kann, muss die gesamte Crash-Energie im Vorderwagen abgebaut werden. Dies ergibt eine jederzeit optimale Insassen-Sicherheit für Fahrer und Beifahrer des Veyrons: ein gezielt verformbarer Vorderwagen, der zu diesem Zweck aus Aluminium-Mehrkammerprofilen gefertigt ist, verbunden mit einem praktisch unverformbaren Insassenraum. 

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Hintere Kohlefaserstruktur

Das Ziel der hinteren Kohlenstofffaserstruktur ist es, die extrem hohe Torsionssteifigkeit des Monocoques bis zur Anbindung der hinteren Feder-Dämpfer-Beine vollends zu erhalten. Nur auf diese Weise ist es möglich, das Fahrwerk optimal in Eingriff zu bringen und in jeder Fahrsituation überragende quer- und längsdynamische Eigenschaften zu erzielen. Aufgrund des seinerzeit einmaligen Aufbaus aus zwei Kohlenstofffaserlängsträgern gelingt dies sogar unter Verzicht auf den sonst üblichen Querzug oberhalb des Motors, was einen freien Blick auf den W16 ermöglicht und zugleich eine optimalere Luftführung im Motorraum gewährleistet. 

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Hintere Metallstruktur

Auch im Heckbereich des Fahrzeuges sind optimale Crash-Eigenschaften notwendig. Hierzu werden im Bereich hinter der Abgasanlage die Aluminium-Mehrkammerprofile mit ihrer sehr guten Verformungsfähigkeit zum Einsatz gebracht. Bedingt durch die Turbolader und die Abgasanlage ist im unteren Bereich des Hinterwagens eine extrem hohe Steifigkeit in einer sehr heißen Umgebung gefordert. Für die zwei Dreiecks-Längsrahmen und den kastenförmigen Hinterachsträgerrahmen fällt die Wahl deshalb auf hochfesten Flugzeugbau-Edelstahl. Diese Edelstahlbauteile sind aus dem gleichen Material wie auch die Querlenker des Veyrons gefertigt und werden von eigens nach Luftfahrtvorgaben geschulten und geprüften Mitarbeitern verschweißt. 

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Getriebe

Der Veyron hat die schnellste Schalteinheit der Welt bekommen: das Doppelkupplungsgetriebe (DSG). Als erster Hersteller überhaupt hat Bugatti das DSG in einer Siebengang-Variante eingesetzt. Das speziell für den neuen Sportwagen entwickelte Getriebe übernimmt im Veyron eine Aufgabe, an der sich jedes andere Pkw-Getriebe die Zähne ausbeißen würde: Es bringt ein Motordrehmoment von bis zu 1.500 Newtonmetern auf die Straße. 

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Gesamtübersicht

Das 7-Gang-Doppelkupplungsgetriebe besteht aus zwei jeweils vier-gängigen Einzelgetrieben. Ein Getriebe für die geraden Gänge und den Rückwärtsgang und das zweite Getriebe für die ungeraden Gänge. Zwischen diesen beiden Einzelgetrieben befindet sich das Schalt- und Ventilsystem, der sogenannte Aktuatorblock. Der Abtrieb zur Hinterachse ist in Fahrtrichtung gesehen rechts angeordnet. Der Abtrieb zur Kardanwelle und damit zur Vorderachse befindet sich am vorderen Ende des Getriebes. 

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Gänge 2, 4, 6 und Rückwärtsgang

Die geraden Gänge und der Rückwärtsgang befinden sich im vorderen Teilgehäuse des Getriebes und sind über eine lange Welle mit der Doppelkupplung verbunden. 

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Gänge 1, 3, 5 und 7

Die Gänge 1,3,5 und 7 befinden sich im hintern Teilgehäuse des Getriebes und sind mit einer kurzen Hohlwelle, die koaxial um die Antriebwelle der geraden Gänge herum angeordnet ist, mit der Doppelkupplung verbunden. 

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Schalt- und Ventilsystem

Bei einem Doppelkupplungsgetriebe handelt es sich praktisch um ein automatisiert betätigtes Handschaltgetriebe. Das bedeutet, dass nicht nur das Öffnen und das Schließen der beiden Kupplungen automatisiert hydraulisch betätigt erfolgt, sondern auch das Einlegen der einzelnen Gänge durch eine Hydraulik automatisiert vorgenommen wird.

In einem zentralen Block zwischen den beiden Teilgetrieben befindet sich das dazu notwendige Schalt- und Ventilsystem; es verschiebt beispielsweise die Schaltklauen und schaltet auf diese Weise die sieben Gänge. 

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Bremsen

Der Veyron hat mit dieser Bremse seinerzeit die mit Abstand leistungsfähigste Bremsanlage im Automobilbau. Die Keramikscheiben, die an der Vorderachse einen Durchmesser von 400 mm bei einer Dicke von 38 mm aufweisen und an der Hinterachse einen Durchmesser von 380 mm bei einer Dicke von 36 mm besitzen, waren zum damaligen Zeitpunkt in den Bereichen Material, Größe und Aufbau richtungsweisend für die weiteren Entwicklungen im Supersportwagenbereich. Mit der Hilfe des aktiven Heckflügels werden damit Verzögerungen von bei hohen Geschwindigkeiten weit über 2 g erreicht, was beispielsweise bei 320 km/h einer Verzögerungsleistung von 5.600 kW entspricht. Das ESP ist bis zu der im Handling-Modus erreichbaren Höchstgeschwindigkeit von etwa 385 km/h voll einsatzbereit, was in sehr aufwendigen und bislang beispiellosen Versuchsfahrten im September 2005 auf dem Black Rock Desert Salzsee in den USA selbst auf Niedrigreibwerten erprobt und freigegeben worden ist. 

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Front disc and caliper

The materials and design of the brake disc are of particular importance if one wants to implement very high performance in a street-legal vehicle. In racing, the so-called cold braking performance is irrelevant: the materials of disc and pad are always “warmed up” before they develop their full performance capabilities. However, this is impossible in an everyday vehicle, such as the Veyron, because in every situation, from the cold start at -40°C all the way up to highest temperature situations around 1,100°C at the disc surface, there has to be a constant and good friction coefficient. The brake disc chambers are made ​​of titanium alloy. The advantage of titanium is that its thermal expansion is very similar to the very low thermal expansion of a ceramic disc, unlike any other metal, and also features a superior ratio of both stiffness and strength to weight which holds up well even at very high temperatures. The front axle calipers have four pads with a pad friction area totaling 320 cm2 per pad, and each pad has eight brake pistons also made ​​of titanium alloy.

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Brake assist using the wing

The deciding factor for a stable braking behavior - and thus for the safe and superior drivability in every driving situation - is the distribution of the wheel contact force between front and rear axles. During braking, the front axle load increases and the rear axle load decreases which can quickly lead to critical driving situations when the relief of the rear axle is too strong. Not so with the Veyron, because here the maximum front axle weight is just 60 percent, so even with the strongest braking maneuver, 40 percent still remain on the rear axle. This is achieved through the use of an active rear wing, an engineering feat that, at that time, didn’t exist in any automobile. When the brakes are activated, the rear wing angles up in a little less than 0.4 seconds from 15° to 55°, thus greatly increasing the downforce on the rear axle and greatly involving the rear axle in the braking process. The result: the Veyron remains impressively stable, even when approaching curved sections at very high speeds, requiring a considerable slowdown, or when a suddenly swerving or lane-changing vehicle requires heavy braking on the fast Autobahn.

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Brake cooling

Even the best brakes require a lot of air in order to properly function over many braking cycles. Due to the very slight discs and calipers, and the resulting low mass, the components feature a rather low heat capacity. The inflowing air from the front is caught by a shallow, funnel-shaped carbon fiber channel whose inlet extends over almost the entire width of the vehicle front and is initially directed to the center of the front end. From there a part of the existing air is branched off in order to cool down the battery and the front differential. The larger portion of the air flow passes through brake cooling hoses to the swivel bearings. Inside of these is a spiral-shaped channel which accelerates the air flowing from the air hoses in the direction of the rotating disks and guarantees a low-loss transfer from the swivel bearings to the rotating disks. As for the body itself, a stall of the airflow is brought about deliberately in front of the wheel wells which causes the air to be sucked from the rims and the wheel wells, and thus causes a very good discharge of the brake cooling airflow which is strongly heated in the disk.

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