408, так называлась полностью новая Ferrari, но это не была машина, предназначенная для производства, она являлась еще одной мобильной лабораторией, еще более революционной, чем GTO Evoluzione и Spyder Scaglietti.
408 была самой сенсационной, если GTO Evoluzione создавалась для исследования максимальных динамических характеристик, на спайдере от Scaglietti изучались новые материалы в конструировании кузова, то на 408 исследовались технические решения и методы производства, позволявшие Ferrari оставаться первыми в развитии будущих суперкаров.
408 была последней Ferrari, задуманной и сконструированной Mauro Forghieri, который, в скором времени, перешел в Lamborghini. Дальнейшее развитие автомобиля было поручено его правой руке, Ferdinando Cassese.
Что же было революционного в Ferrari 408?
Всё.
Выписка из технического задания:
• Привод на все четыре колеса (такая схема впервые реализовывается Ferrari, и способ реализации во многом отличается от примененного ранее другими производителями)
• Полностью оригинальная конструкция шасси
• Схема подвесок перенявшая идеи из Формулы 1 с рулевым управлением, как на передние так и на задние колеса.
• Кузов созданный по передовым технологиям
Также множество интересных решений было реализовано в плане двигателя, 8 цилиндрового, V-образного, который не имел ничего общего с серийным семейством моторов 208/328.
СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА
408 оснащалась приводом на передние и задние колеса, момент распределялся в пропорции 29,3/70,7 между передней и задней осью. Казалось бы, ничего нового, многие производители уже выпускали машины с несимметричным распределением крутящего момента по осям, в частности Golf Syncro и Delta Integrale.
Новинка заключалась в том, как Ferrari реализовала эту систему.
На полноприводных автомобилях, производившихся относительно большой серией, полный привод был реализован с помощью вискомуфты Ferguson, представленной на рынке, как Visco Drive.
На Ferrari 408 применение вискомуфты ограничивалось высокой мощностью (300 л.с.) мотора. Муфта Ferguson обладает незамедлительной отзывчивостью и резким ответом на минимальную разницу в скорости вращения между парой колес, но при этом не чувствительна к разнице во вращении, если оно происходит на очень высоких скоростях и под воздействием нескольких сот лошадиных сил. Грубо говоря, эта система была хороша для заезда в гараж, находящийся на заснеженном подъеме, являлась хорошим решением для машин с мотором от 100 до 200 л.с. но была практически не применима на Ferrari с более 300 л.с. и 300 км/ч.
Техники Ferrari подошли к решению проблемы следующим образом: был установлен электронный блок, постоянно следивший за давлением, через несколько гидравлических сервомеханизмов, в гидросистеме, управлявшей многодисковым сцеплением в масляной ванне, находившимся между двумя трансмиссионными валами. Такое решение позволяло решить проблемы полного привода, о которых говорилось ранее, но было слишком дорогим и сложным даже при использовании на мелкосерийных автомобилях.
Чтобы решить уравнение функциональность/стоимость Ferrari Engineering предложила иное решение.
Между двух трансмиссионных валов (передним и задним) был расположен планетарный дифференциал, благодаря которому стала возможной передача движения к двум осям с различной скоростью (с распределением 70/30). Сбоку дифференциала (а не спереди или сзади) была закреплена гидромуфта, заполненная обычным минеральным маслом с высоким SAE. Гидромуфта выполняла классическую функцию передачи момента через жидкость, что позволило избавить трансмиссию от ударов и нагрузок при резких изменениях крутящего момента, а также при изменении характеристик дорожного покрытия.
В дополнении ко всему система была гораздо дешевле в производстве, что делало ее пригодной для серийного применения, а также была очень эффективной на высоких скоростях, что было важно для такого автомобиля, как берлинетта 408.
Одной из заслуг Ferrari стало размещение муфты сбоку дифференциала, а не спереди или сзади, как это было сделано в других работах (в технике такое соединение называется параллельным и применяется, например, при соединении двигателя и вала гребного винта в суднах)
Но технические новинки модели 408 не ограничивались трансмиссией
ШАССИ
На новой берлинетте с Cavallino на эмблеме, вместо традиционной стальной трубчатой рамы, была применена центральная монолитная конструкция – это стало революционным решением для Maranello.
Такая схема позволила решить еще одну проблему, проблему жесткости шасси, которое должно было обеспечивать безупречные характеристики даже в экстремальных ситуациях. В трубчатом шасси, использовавшемся ранее, подобных характеристик можно было достичь только значительным увеличением площади и количества элементов конструкции, что в конечном итоге влияло на вес.
В частности на GTO Evoluzione для увеличения жесткости пришлось интегрировать панели из композитных материалов в традиционное трубчатое шасси (такое решение также было использовано в F40). Эта схема была сложной и дорогой в реализации, но с другой стороны конструкция 408 была еще более дорогой, именно поэтому в F40 применили трубчатую раму. Как всегда пришлось решать вопрос эффективности и экономичности.
Проблема была решена применением шасси из нержавеющей стали, спроектированного с помощью системы CAD и базировавшегося на информации, заданной техниками, что впервые позволило им самим создать данный элемент без использования прессов.
Различные элементы этого шасси были сварены бесшовной непрерывной сваркой с помощью лазера. В результате было получено шасси с максимальной защитой от атмосферного воздействия, не требующее покраски или другой дополнительной обработки, потому что было выполнено из нержавеющей стали, недорогое в постройке, созданное без использования специфических прессов или штампов, и обладающее экстремальной жесткостью на кручение и изгиб, так как его компоненты сварены бесшовной непрерывной сваркой.
Еще одно преимущество лазерной сварки: компоненты не подвержены сильному нагреву больших площадей, что обеспечивает сохранение химико-физических свойств материала.
К центральной конструкции, через эластичные блоки, были закреплены два подрамника, передний и задний, на которые устанавливались мотор и подвески. Инновации были и на этой фазе. По опыту Формулы 1, составляющие элементы подвески (штампованные алюминиевые треугольные рычаги и поворотные кулаки) были закреплены на шасси, через сферические шарниры Uniball.
В таком исполнении эластичные крепления не влияли на размеры и геометрию передней и задней подвески.
Стала возможной лучшая проработка дизайна и геометрии подвески, появилась уверенность, что после установки на автомобиль, ее характеристики не подвергнутся изменениям в движении (в автомобилях массового производства упругие элементы являются составной частью и амортизируют нагрузку, что изменяет геометрию подвески, и в свою очередь делает отклик автомобиля различным, в зависимости от ситуации).
Кроме того, задняя подвеска, положение которой было зафиксировано шарнирами Uniball, могла быть преобразована из пассивной, в поворотную, для работы с рулевым управлением путем соединения рейки и рычагов задней подвески (такое решение предусматривалось Ferrari Engineering, и могло быть выполнено без особых затруднений).
Но и это еще не все: подвеска 408 изменяла высоту в зависимости от скорости автомобиля.
На скоростях до 150-160 км/ч автомобиль находился в положении с поднятой вверх задней частью, таким образом, кузов автомобиля создавал максимальную прижимную силу, что положительно сказывалось на управляемости автомобиля на средних скоростях.
С увеличением скорости автомобиль принимал более горизонтальное положение, снижался коэффициент аэродинамического сопротивления, что позволяло с легкостью достигать максимальной скорости.
Как работала эта система? Просто, но функционально.
Данные о скорости автомобиля отправлялись со спидометра, внешне аналогового, но на самом деле цифрового, на компьютеризированный блок управления. Этот блок, через несколько гидравлических актуаторов приводил в действие четыре домкрата (расположенных возле амортизаторов), которые постепенно поднимали или опускали шасси.
Два оптических датчика (для простоты были применены обычные фотоэлементы), расположенных на торсионной балке, отслеживали расположение кузова относительно подвески, пошагово информируя об этом блок управления.
Компьютер сравнивал полученные данные (от спидометра и оптических датчиков) с данными, находящимися в электронной памяти, и отправлял, через гидравлические актуаторы, корректный сигнал на домкраты.
Система была полностью автоматической, несмотря на то, что на первом построенном экземпляре 408, была установлена система с ручным управлением на приборной панели.
В качестве кузовных панелей Ferrari Engineering применила необычный материал. Не алюминий и даже не листы стеклопластика, это был один из видов сэндвича, полученного путем впрыскивания полиамидной пены между двумя листами, выполненными из стеклоткани. В действительности листы стеклоткани пропитаны двумя видами пластика: ненасыщенным полиэстером (придает качественный вид) и полиуретаном (для создания различной толщины панелей). Толщина композиции: 4-4,5 мм.
Основные преимущества:
• Малый вес (значительно легче, чем сталь)
• Простота реализации (и, следовательно, уменьшение себестоимости в случае производства малыми сериями)
• Отличный уровень качества кузовных панелей: кузов 408 отвечал стандартам, предусмотренным немецкими нормами качества по классу А (и даже выше) в плане отделки
МОТОР
По сравнению со всеми техническими новациями, мотор 408 остался в тени и был довольно традиционным.
Это был V-образный 8 цилиндровый двигатель с развалом 90 градусов объемом 4000 см.куб. Система газораспределения с 4 распредвалами, по два в каждой из головок блока, четыре клапана на цилиндр, впрыск топлива. При первом испытании на динамометрическом стенде мощность достигла 300 л.с. при 6250 об/мин.
Работники гоночного отдела, занимавшиеся разработкой мотора не ставили перед собой цели достичь высокой мощности (исследования в этом направлении велись на GTO Evoluzione), основное внимание уделялось легкости управления двигателем, которая достигалась высоким моментом (38 кгм) на низких оборотах (4500 об/мин).
Повышение мощности двигателя не представлялось проблемой, двигатель создавался с учетом возможности установки турбокомпрессора, который повысил бы мощность до такого уровня, когда автомобилем будет тяжело управлять на дорогах общего пользования.
Фактически же автомобиль не нуждался в повышении мощности, во время технического анализа, проводившегося до полноценных испытаний на треке и дорогах общего пользования, был рассчитано следующее: максимальная скорость автомобиля, при самом нижнем положении кузова – autostrada, составит не менее 310 км/ч.
При движении в режиме autostrada аэродинамический коэффициент 408 будет наиболее благоприятным. При испытаниях в аэродинамической трубе было получено значение Cx=0,27. При этом автомобиль находился в пригодном для движении состоянии, с полноценной внутренней аэродинамикой (выпускная система, радиатор охлаждения, масляный радиатор). Великолепный результат для такого компактного и широкого автомобиля (ширина 408 составляла практически половину от длины – 1885 и 4220 мм).
Интерьер Ferrari 408 был задан только в основных элементах, при этом он почти полностью оббит красной тканью из огнестойкого хлопка. Салон решен в классическом приятном стиле, два сиденья практически упираются в перегородку между салоном и моторным отсеком (конечно же, машина выполнена двухместной), рулевое колесо Momo с кожаной отделкой, небольшая приборная панель с аналоговыми инструментами, управляемыми электроникой. По эстетическим соображениям, чтобы закрыть дырку, в панели вставлен неработающий датчик наддува. Кроме того, на центральной панели расположены две кнопки управления положением подвески, а позади рычага переключения передач – кнопка блокировки планетарного дифференциала. Ferrari 408 получила такое излишество, как обивка дверей.
Обращают на себя внимание рычажек управления работой дворников и дефлекторы вентиляции, взятые с автомобилей семейства Tipo2, производство которых началось через год, в 1988408 так и осталась мобильной лабораторией, всего было построено два экземпляра, красный и желтый. На создание автомобиля, с момента первого наброска на бумаге, до выхода из ворот завода ходового образца, потрачено два года.
FERRARI 408, ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Двигатель
расположение заднее продольное ассиметричное
8 цилиндров, V 90°
диаметр цилиндра, ход поршня 93 x 73,6 мм
рабочий объем двигателя 4000 cc
степень сжатия 9,8:1
максимальная мощность 300 л.с. при 6250 об/мин
максимальный крутящий момент 38 кгм при 4500 об/мин
два распределительных вала в головке цилиндров, четыре клапана на цилиндр
зажигание и система впрыска Weber-Marelli, 8 дросселей
система смазки с сухим картером
5 опорный коленчатый вал
Трансмиссия
полный привод
распределение крутящего момента 70,7% на заднюю ось, 29,3% на переднюю
гидромуфта для постоянного распределения тяги
коробка передач 5 ступенчатая, задний ход
передаточные числа: 1° 13/32; 2° 17/29; 3° 22/29; 4° 25/26; 5° 27/23
колесные диски Speedline 9”x 16” (передние) и 10” x 16” (задние)
шины Goodyear Eagle 225/50-16 (передние) и 255/50-16 (задние)
Шасси и размеры
центральная часть из нержавеющей стали, вспомогательные подрамники
подвеска передняя и задняя независимая на треугольных поперечных рычагах
тормоза Brembo, диаметр дисков 306 мм, вентилируемые, двухпоршневые суппорты
длина 4220 мм
ширина 1885 мм
высота 1200 мм
колея передняя 1580 мм
колея задняя 1585 мм
база 2550 мм
вес 1200 кг
объем багажника 370 л.
объем топливного бака 110 л.