페라리가 812 슈퍼패스트를 모태로 한 새로운 한정판 스페셜 시리즈, 812 컴페티치오네(812 Competizione)를 공개했다. 타협 없는 최강의 성능에 주력한 이 두 차량은 고귀한 페라리 전통을 추구하는 극소수의 수집가와 애호가들을 위해 탄생했다. 엔진, 차량 동역학 및 공기역학에 적용된 혁신적인 기술들을 통해 차량의 성능을 한 차원 높은 수준으로 끌어올렸다. 도로에 있든, 트랙에 있든 상관없이 812 컴페티치오네와 812 컴페티치오네 A의 운전대 앞에 앉는 순간 운전자는 차와 하나가 된다. 두 차량은 가장 까다로운 기동 중에도 운전자의 조작에 즉각적으로 반응하고 절대적인 제어력을 보장한다. 코너링 시, 우수한 민첩성과 정확도를 제공하는 독립적인 사륜 스티어링 덕분에 운전자는 어떠한 속도에서도 최고의 재미와 흥분을 만끽할 수 있다.
다수의 수상 경력을 가진 812 슈퍼패스트 엔진을 모태로 탄생한 812 컴페티치오네와 812 컴페티치오네 A는 운전의 즐거움을 극대화하는 V12 엔진을 탑재하고 있다. 그 결과, 놀라운 출력과 짜릿한 전달력, 그리고 그 누구도 흉내 낼 수 없는 사운드트랙이 결합된 자연흡기 830마력 엔진이 탄생했다. 812 슈퍼패스트의 V12 엔진과 동일한 6.5리터 배기량의 엔진 출력을 높이기 위해 여러 영역에 걸쳐 대대적으로 재설계했고 이를 통해 흡기 장치와 연소의 유체역학을 최적화함은 물론, 내부 마찰을 감소시켰다.
엔진 최대 회전수는 9500rpm에 이르며, 진취적이고 무한한 파워와 가속의 느낌을 전해준다. 이는 커넥팅 로드, 피스톤, 크랭크축, 디스트리뷰션 등의 핵심적인 엔진 부품을 섬세하게 재설계한 결과다. 티타늄으로 제작된 커넥팅 로드는 철제로 만든 것보다 40%나 가볍지만 기계적 저항을 동일하게 견뎌낼 수 있다. 반면 피스톤 핀은 마찰계수를 줄이기 위해 DLC(Diamond-like carbon) 코팅 처리되어 성능, 연비 및 내마모성을 향상시켰다. 이와 같은 개선 작업에는 기존 버전보다 3% 더 가벼운 재균형 크랭크축(rebalanced crankshaft)이 활용되었다.
812 컴페티치오네 A
하지만 가장 큰 개선점은 완전히 재설계된 디스트리뷰션과 실린더 헤드이다. DLC 코팅 처리된 캠은 마찬가지로 DLC가 코팅된 슬라이딩 핑거 팔로워(sliding finger follower)를 통해 밸브 스템을 작동시킨다. 이로써 엔진에 보다 높은 리프트 프로파일(lift profile)을 제공할 수 있게 됐다.
회전수 전체 범위에 걸쳐 엔진이 올바로 작동할 수 있도록 흡기 시스템도 재설계되었다. 관의 길이를 전체적으로 줄이기 위해 매니폴드와 플레넘은 더 콤팩트해졌고 이를 통해 높은 회전수에서 더 많은 출력을 제공하는 반면, 가변 지오메트리 유입 트랙(variable geometry inlet tracts) 시스템에 의해 토크 곡선은 모든 엔진 속도에서 최적화됐다 흡기관(intake tract)의 길이 역시 지속적으로 조정할 수 있게 되었으며, 점화 순서에 맞춰 실린더의 동적 충전(dynamic charge)을 극대화했다. 그 결과, 컷 오프까지 엄청난 속도로 회전하는 엔진이 탄생했다.
마찰과 기계적 손실을 줄이고 엔진의 전반적인 효율을 개선하기 위해 엔지니어들은 엔진의 전체 동작 범위에 걸쳐 지속적으로 오일 압력을 조절하는 새로운 가변 배기량 오일 펌프를 개발했다. 또 다른 중요한 점은, 기존 V12엔진에 사용된 것에 비해 점성이 낮은 오일(Shell Helix 5W40)을 채택했고 배유관 전반에 걸쳐 유속을 개선했다는 것이다.
갈수록 엄격해지는 배출 규제를 준수하기 위해 직접연료분사 관리 전략도 한층 더 발전했다. 분사되는 연료의 타이밍과 양을 보정하고, 분사 압력을 높여 배기 가스 배출량과 미세 먼지의 발생량을 줄였다. 이는 특히 엔진이 냉각 상태일 때 그 효과가 두드러진다.
점화 시스템은 점화 타이밍을 제어하기 위해 이온화 전류를 측정하는 ECU(이온감지 시스템 탑재)에 의해 지속적으로 모니터링 된다. 또한 원활하고 유연한 토크 전달을 위해 단일 및 다중 스파크 기능을 가지고 있다. ECU는 엔진이 항상 최대의 열역학적 효율로 작동할 수 있도록 연소실 내의 연소를 제어하며, 사용되고 있는 연료의 옥탄가를 인식하는 정교한 기술도 적용됐다.
페라리 V12 오너들에게 익숙한 전통적인 엔진 사운드를 유지하고, 동시에 최신 배출 규제를 준수하는 GPF (Gasoline Particulate Filter)를 배기 장치에 적용하기 위해 엔지니어들은 새로운 배기관을 추가했다. 독특하면서도 혁신적인 이 디자인 솔루션을 적용하여 GPF 사용으로 인해 약해진 중-고주파 사운드를 되살려냈다.
812 컴페티치오네
812 컴페티치오네와 812 컴페티치오네 A 둘 다 7단 듀얼 클러치 변속기를 탑재하고 있는데, 그 성능을 극단까지 끌어올려 V12 엔진에 새로운 기어 변속의 느낌을 전달한다. 제어 방식을 보정하여 변속 시간을 5% 더 단축시켰으며 812 슈퍼패스트와 동일한 기어비를 유지하고는 있지만 새로운 V12의 엔진 최대 회전수가 500rpm 늘어나면서 신차는 더욱 스포티하게 변화했다.
30마력 늘어난 새 엔진은 추가적으로 발생하는 열을 처리하기 위해 냉각 시스템 또한 개조되었다. 그 결과 냉각 장치로 향하는 차가운 공기를 최대화하는 단일 공기 흡입구가 페라리 V12 엔진에 처음으로 적용되었다. 냉각수 회로도 전체적으로 개선되어 냉각 효율이 812 슈퍼패스트보다 10% 개선되었다. 또한 엔진 흡기 매니폴드의 유체역학을 개선하여 관을 따라 발생하는 손실을 최소화하기 위해 단일 공기 흡입구는 더욱 최적화됐다.
마지막으로, 추가적인 유량(최대 30%)과 전보다 높아진 차의 횡가속도 및 종가속도를 감당하기 위해 엔진 오일탱크도 재설계되었다. 새로운 탱크는 내부 연소실과 부피를 최적화함으로써 812 슈퍼패스트 대비 1킬로의 오일을 절약할 수 있게 됐으며, 812 컴페티치오네와 812 컴페티치오네 A는 현재의 V12 엔진 중 가장 적은 오일을 사용하는 모델로 자리매김하게 되었다. 이와 같은 개선은 차의 공차 중량도 전체적으로 낮추는 결과를 가져왔다.
외관상으로 전면의 공기흡입구는 둥글게 파인 범퍼 측면에 의해 감싸진 것처럼 보인다. 이 공기흡입구는 하단 가장자리를 따라 앞으로 확장돼 있다. 휠 아치에 있는 두 개의 구멍(위와 뒤쪽에 각각 한 개)은 압력을 줄이고 차체 하부가 더욱 효율적으로 작동하도록 지원한다. 난류는 보닛 블레이드 뒷면의 환기구와 윙의 환기구를 통해 채널링 되거나 배출된다.
812 컴페티치오네의 전면 하부를 개발하는데 있어서 열류의 최적화는 가장 근본적인 과제였다. 전면 하부의 환기구는 냉각장치를 통해 배출되는 뜨거운 공기를 발산하도록 설계됐는데, 보닛의 루버와 프론트 윙의 환기구로 인해 그 크기를 줄일 수 있었다. 차체의 구멍은 다운포스 생성에 부정적인 영향을 주는데, 환기구 크기가 작아 짐으로써 구멍에 타격을 받는 하부 영역을 줄일 수 있었다. 그 결과, 전면의 다운포스는 증가하고 차량 뒷면을 강타하는 공기 흐름은 더욱 강해졌다.
또한 엔지니어들은 제동 시스템을 개조해 전면 하부를 재설계했다. 차체 하부 위시본 주위의 공간을 확보한 새로운 레이아웃을 통해 다운포스 생성에 활용할 수 있는 표면적을 확장할 수 있었다. 또한, 특별히 제작된 새로운 S-자형 측면 보텍스 제너레이터를 풍동에 삽입해, 생성된 와류의 측면을 더욱 확장시키고 프론트 디퓨저와 시너지를 발휘하도록 했다. 프론트 디퓨저의 모양 역시 최적화되어 812 슈퍼패스트보다 더 큰 다운포스를 생성할 뿐 아니라 캘리퍼의 냉각도 개선시켰다. 이와 같이 다양한 솔루션을 적용해, 차량의 성능이 큰 폭으로 개선되었다. 최적화된 공기 배출로 전면 다운포스는 30% 증가했고, 새로운 측면 보텍스 제너레이터로 인해 40% 더 증가시킬 수 있게 됐다.
812 슈퍼패스트와 마찬가지로 프론트 디퓨저에는 250km/h 이상의 속도로 달릴 수 있게 하는 패시브 모바일 에어로 시스템이 탑재되었다. 패널이 회전하면 디퓨저가 완전히 중지되어 최대 속도에 도달할 수 있다. 812 컴페티치오네의 독특한 뒷면은 배기 레이아웃, 기하학적 구조의 디퓨저, 스포일러 볼륨, 특허 받은 리어 스크린 및 범퍼 디자인과 관련된 혁신적인 솔루션을 다수 포함하고 있다. 리어 디퓨저는 차량의 폭만큼 넓어졌는데 이는 차체 하부의 공기역학적 흐름이 수평으로 퍼질 수 있도록 하기 위함이다. 이 차량의 리어 디퓨저는 812슈퍼패스트 솔루션과 확연하게 구분되는 면모를 보여준다.
무엇보다 주목을 끄는 것은 리어 스크린이다. 본 차량의 리어 스크린은 생산용 차량에서는 처음으로 완벽히 닫히게 설계되어 엔지니어로 하여금 전례 없는 공기역학 솔루션을 시도할 수 있도록 했다. 리어 스크린에는 표면에서 돌출되어 보텍스 제너레이터 역할을 하는 세 쌍의 프로파일 소재가 탑재되었다. 라페라리 이후로 이런 유형의 보텍스 제너레이터는 평평한 차체 하부에서 생성되는 다운포스를 최대화하기 위해 생산용 차량에만 사용돼 왔다. 하지만 812 컴페티치오네에서는 이 솔루션이 리어 스크린에 적용되어 공기의 흐름을 바꾸고, 후면 차축의 압력장을 재분배하는 목적으로 사용됐다.
보텍스 제너레이터는 리어 스포일러-디퓨저 시스템의 작동을 한층 더 개선하였다. 리어 스크린 바로 위의 공기 흐름에 강력한 기압경도 (pressure gradient) 영역을 만들고, 가로면으로는 와류를 생성시킨다. 이 솔루션으로 공기 흐름의 일부가 스포일러 측면으로 방향을 전환하여 다운포스가 강화됐고, 디퓨저 효율도 개선됐다. 특허 받은 보텍스 제너레이터만으로도 812 슈퍼패스트 대비 후면 다운포스가 전체적으로 10% 증가했다.
뒷바퀴 바로 뒤에 있는 리어 범퍼 측면의 수평 슬롯 3개도 시각적으로 눈에 띈다. F12tdf를 연상시킬 뿐 아니라, 3개의 공기역학 플릭(flick) 시스템을 감추는 역할도 한다. 자동차의 후류(wake) 때문에 생성된 저압 영역으로 인해 뒷바퀴 하류 공기 흐름의 일부가 자연스럽게 차량의 중심부로 쏠리는 경향이 있다. 하지만 이 솔루션의 도입으로 3개의 수평 슬롯을 통해 공기가 범퍼로 유입되고, 이 후 내부 플릭에 의해 공기의 방향이 위쪽으로 바뀌면서 후방 다운포스가 강화됐다.
812 컴페티치오네 성능 전략 개발의 가이드라인은 전반적인 성능 수준을 높이고, 측면 역학 관점에서 운전의 즐거움을 개선하며 스페셜 버전의 핸들링 특성에 주력하는 것이었다.
독립적인 후륜 스티어링에는 좌우 액추에이터(actuator)가 동기화되지 않고 개별적으로 작동되는 새로운 전자관리 시스템이 적용됐다. 이와 같은 발전을 통해 개별 액추에이터에 요구되는 위치 제어 관련, 성능이 대폭 향상되었고 응답시간도 빨라졌다. 이 시스템은 스티어링 휠 명령에 대한 앞차축의 반응성을 높이고, 뒤차축의 그립감을 유지하여 프론트 인풋에 즉각적으로 반응할 수 있도록 한다. 또한 스티어링 휠 각도의 작동 주파수에 따라 차량의 측면 동역학을 효율적으로 관리할 수 있다.
또한 차의 중량을 최대한 줄이는 작업에 주력함으로써 812 슈퍼패스트 대비 전체 중량을 38kg 낮췄다. 특히 파워트레인, 러닝 기어 및 차체 외곽에서 중량을 많이 줄였다. 외관, 특히 프론트 범퍼, 리어 범퍼, 리어 스포일러 및 공기 흡입구에는 탄소섬유를 적극 활용했다.
파워트레인도 더 가벼운 크랭크샤프트(crankshaft)와 12V 리튬-이온 배터리를 사용함으로써 중량 감소에 기여했다. 운전석에도 탄소섬유 트림과 첨단 경량 패브릭을 광범위하게 사용하고 방음 소재를 줄임으로써 중량 감소에 각별한 노력을 기울였다. 스포티하고 가벼운 단조 알루미늄 림과 티타늄 스터드(stud)도 사용됐다.
또한 처음으로 페라리 V12 엔진에는 전체를 탄소섬유로 제작한 림이 제공되어 812 슈퍼패스트의 경량 단조 휠에 비해 총 중량이 3.7kg 감소했다. 채널과 스포크(spoke) 내부는 브레이킹 시스템에 의해 생성되는 열을 반사하고 배출하기 위해 항공우주 분야에서 쓰이는 흰색 페인트로 코팅되었으며 이를 통해 장시간의 트랙 주행에서도 일관된 성능을 보장한다.
