Lépésről lépésre

Az FIA szabályai manapság eléggé behatárolják a WRC autók motorjainak fejlesztését, az erőforrások esetében inkább csak finomhangolásról lehet beszélni. Előrelépést azonban ezzel is lehet tenni. Lássuk, hogyan zajlott a Citroen programja 2013-ban!

A raliautók motorjai, mint ahogyan az autósportok más ágában is, folyamatosan fejlesztésen mennek keresztül. A WRC-kkel kapcsolatos 2011-es szabályváltozások azonban más területekkel ellentétben erőteljesen korlátozzák a motorok folyamatos módosítását. Amennyiben a motor átesett egyszer a homologizációs eljáráson, számos kulcselem rögzítésre került, melyek olyan részletek, amiken a csapatok tradicionálisan folyamatosan fejlesztettek annak érdekében, hogy az erőforrásból nagyobb teljesítményt tudjanak kihozni. A szívó- és kipufogócsonkok most már homologizáltak például a felhasznált szenzorok számával együtt, ami nehézzé teszi az alapvető változtatásokat. De más területek is korlátozottak, amiket korábban a teljesítmény javítására használtak. A maximális turbónyomást 2,5 bar-ban rögzítették, a kompresszióarányt 12,5:1-ben, a legnagyobb percenkénti fordulatszám pedig 8500 lehet. Az egyetlen dolog, amivel a csapatok szignifikáns változtatásokat érhetnek el, a jokerlehetőségeik egyikének felhasználása, mely alapján új alkatrészt homologizálhatnak, vagy nagyobb változtatásokat eszközölhetnek. Egy WRC élete során tíz joker alkalmazható, így a csapatoknak alaposan meg kell fontolni, mire használják ezeket fel.

A World Rally Car-ok motortuningolásánál a legfőbb cél a teljesítmény lehető leglineárisabb leadása. Míg a pályaversenyzésben használt erőforrások esetében megengedhető a szűkebb teljesítménytartomány, mivel a fordulatszám nagyobb valószínűséggel tartható ebben a tartományban, az előre nem látható körülmények miatt a raliautó motorja ugyanakkor könnyebben eshet ki az ideális működési tartományból, úgyhogy annak jóval nagyobb fordulatszám tartományban kell tudnia működni, hogy a lassabb kanyarokból ki lehessen vele gyorsítani, vagy egy jelentősebb sebességcsökkenés után könnyebben lendületbe tudjon jönni újból. Ez azt jelenti, hogy a mérnököknek meg kell próbálniuk optimalizálni a motort, hogy a legnagyobb teljesítményt és forgatónyomatékot a lehető legnagyobb fordulatszám tartományban adja le. A WRC motorok tipikus hasznos percenkénti fordulatszáma 3000 és 6500 között van.

Az FIA előírásai miatt a motorokon történő fő változtatások korlátozottak, a jelenlegi motorfejlesztések középpontjába a meglévő csomagok finomhangolása került, hogy optimalizálják a teljesítmény és forgatónyomaték görbéket, hogy ezen paraméterek legnagyobb értékei a lehető legnagyobb fordulatszám tartományban legyenek elérhetők. Ha ugyanis egy erőforrás teljesítménygörbéje csúcsos, az autó kiegyensúlyozatlan lesz, legfőképpen akkor, amikor a pilóta nem is számít rá. A vezérműtengelyek módosítása az egyike a kevés mechanikus lehetőségeknek, a szelepek időzítésének változtatását más területek módosításával együtt kell elvégezni, hogy a teljesítmény és a nyomaték terén minden apró lehetőséget ki lehessen használni. A WRC előírások tiltják az olyan technikák használatát, mint amilyen a változó geometriájú szívócső vagy a változó szelepvezérlés, ami tovább korlátozza a tuningolás lehetőségeit.

Egy másik terület az égés folyamata, amiben apró előrelépéseket lehet tenni. Míg a mechanikus alkatrészek általában homologizáltak, a motorvezérlő egységek hangolásával tovább lehet optimalizálni a dolgokat. Rengeteg időt tölt mindegyik csapat az injektorok feltérképezésével, fejlesztik a befecskendezési mintákat és a befecskendezés időzítését, hogy javítsák a vezethetőséget és a teljesítményt. A szabályok miatt minden WRC motor direkt befecskendezéses ma már, úgyhogy ezen a területen nagyon sok folyamatban lévő fejlesztés van: ez egy relatíve új technológia, jelenleg nagyon sok utcai autó a tradicionális közvetett befecskendezést használja még. Az injektor tuningolását a motor más paramétereivel együtt kell megtenni, és még a gázpedál érzékenység is programozható, mivel minden pilóta máshogy vezeti autóját. Van, akinek nagyon kifinomult a stílusa, míg mások, főként a skandináv versenyzők „digitális” módon használják a gázpedált. Bármi is legyen a választott beállítás, annak biztosítania kell, hogy az autó a lehető legmegjósolhatóbban és legstabilabb viselkedjen.

A benzinbefecskendező vezérlés ezen fejlesztéseinek egy további haszna a megbízhatóság javulása. A költségkorlátozások vezettek ahhoz az elváráshoz, hogy egy erőforrásnak négy vagy öt versenyen is szolgálnia kell, erre az időszakra le is plombálják őket. Fontos tehát, hogy a motor megbízható maradjon, de a maximális teljesítményét is fenntartsa. Amennyiben a benzinbefecskendezést nem optimalizálták, a használattal párhuzamosan ez megbízhatósági problémákhoz vezethet, a nem megfelelő befecskendezés a hengerfal kopását eredményezheti az elégtelen kenés okán, vagy a szívócsőbe történő visszaáramlás miatt szénmaradványok keletkeznek, ami megváltoztatja a motor karakterisztikáját és csökkenti a teljesítményét az idők során.

Egy raliverseny folyamán az autókat kétszer szervizelik, melyek három, négy vagy akár öt gyorsasági szakaszt is teljesítenek a szervizek között, miközben a körülmények és az útfelület jelentősen változhatnak. Emiatt általános, hogy a WRC-k ECU-ja különbféle motorkarakterisztikai programokat tartalmaz, a különböző körülményeknek megfelelően át lehet kapcsolni az egyikről a másikra. Mielőtt az autó elhagyja a szervizparkot, több motorbeállítást töltenek be, ezek közül a pilóta választhatja ki, hogy melyik beállítást érzi a legmegfelelőbbnek az adott szakaszra. Ha egy szakasz például gyors és tempós, egy agresszívebb motorprogram választható, melynél nagyobb fordulatszámon adja le a teljesítményét, ezzel szemben egy szűk, kanyargósabb részen olyan programozásra van szükség, ami nagyobb középső fordulatszám tartománybeli nyomatékot biztosít.

A motorhűtés megint egy másik terület, melynek vizsgálatával a csapatok a teljesítmény optimalizálására törekszenek. Egy versenyhétvégén egy motornak széles hőmérsékleti és egyéb feltételek között kell működnie, de a versenyhelyszínek között is nagy eltérések találhatók, a meleg spanyol futamtól kezdve a párás, esős Brit Rally-ig. A teljesítmény fenntartása kulcsfontosságú az ilyen körülmények között. A Citroen tesztjei alapján elmondható, hogy a vízhőmérséklet 70-120 Celsius fokos tartományában a teljesítmény és megbízhatóság csökkenése nélkül üzemel a motor. A fejlesztések a vízáram motoron belüli kezelésére irányulnak, hogy az még hatékonyabban töltse be feladatát, kizárva a „halott” zónákat és koncentrálva a kritikus részek hűtésére. Ezzel az égéstér is hűvösebben tartható, kisebb tehát a túlzott hő miatti teljesítményvesztés.

Egy, a Citroen által a 2013-as szezon során bevezetett különösen érdekes fejlesztés volt az a specifikus motorprogramozás, amit a közúti összekötő szakaszokra szántak. A gyorsasági szakaszok között az autónak nincs szüksége a szakaszokon használatos teljesítményre és nyomatékra, de jóval alacsonyabb a fordulatszám is. Mivel a motorprogramok között választani lehet a szakaszokon, alacsonyabb fordulatszámmal és kisebb töltőnyomással egy további beállítást is készítettek, a befecskendezés időzítését és hosszát pedig annak megfelelően optimalizálták, hogy kisebb legyen az üzemanyag fogyasztás. A módosítások húsz százalékos fogyasztáscsökkenéshez vezettek az összekötő szakaszokon, ami nagy eredmény, mivel kevesebb benzint kell így cipelnie az autónak, a kocsi súlya tehát csökkent, elősegítve a teljesítményének javulását a gyorsasági szakaszokon.

A 2013-as idényben a Citroen motorfejlesztési programja lelassult, mivel a figyelem egyre inkább a közelgő túraautó világbajnoki szereplése koncentrálódott. Ez azt jelentette, hogy a változtatások egyre inkább visszafogottabbak voltak, ezek kisebb motorprogramozási és hűtési fejlesztéseket foglaltak magukba. Az S2000-esből származtatott WRC szabályoknak megfelelő kocsi talpra állítása gyors ütemben történt, a DS3-ban található motor gyors fejlesztés eredménye, de valójában sokkal több volt, mint a C4 WRC-ben szolgáló kétliteres egység evolúciója. A WTCC motor egy továbbfejlesztett változat ugyanakkor, az annak a munkálatai során szerzett tudás vissza is szűrődhet a WRC változatba.

Andrew

2014. április 19.