Get Adobe Flash player

Mélységi erő

 

Az elmúlt tizenöt évben az M-Sport megerősítette pozícióját Nagy-Britannia vezető raliautó gyártójaként. A gyári WRC-ktől kezdve a belépő szintű ügyfélautókig a cég a ralisport minden szintjére rendelkezik járművel, melyekkel nem csak brit földön, de szerte a világon is csatába lehet szállni. Ahogyan növekedtek, a kompetenciájuk is egyre nagyobb lett, aminek értelmében most már csaknem az összes motorjuk házon belül készül. Miután sok, a különböző kategóriákra való autót készítenek, Chris Williams, a cég vezető mérnöke a legbefolyásosabb abban, hogy összefoglalja az M-Sport különféle motorprojektjeit és elmagyarázza, hogy a sportág csúcsához tartozó WRC-ken megtanult leckéket hogyan alkalmazzák a kisebb kategóriás ügyfélautóknál.

A létra aljától elindulva az M-Sport R1-es és R2-es Fiestákat is gyárt. Miután az R1-es változat lényegében egy szériagyártású kocsi, melyen a szabályok korlátozott módosításokat tesznek lehetővé, van-e lehetőség ebben a kategóriában az erőforrás tuningolására? „Kevés az, amit az R1-gyel tenni lehetett, nem igazán tehetsz sokat, de a fordos srácokkal azon dolgozunk, hogy kihozzuk, amit lehet” – hangzik Williams válasza. „Tuningolhatod a programozást, mondjuk; van néhány olyan előnyös dolog, amit a másik kategóriákban tanultunk és az R1-es autónál is alkalmazni lehet, ez segít nekünk egy kicsit. Nem sok lóerőt ad ez, de ad valamennyit, többet, mint a sorozatgyártású utcai kocsi.”

Williams szavai szerint kulcsfontosságú terület a gázreakció javulása, ami egy raliautó esetében egy igencsak lényeges jellemző. „van egy olyanunk, amit úgy hívunk, ’rálép/lelép’ a gázról, ami átkozottul agresszívebb az utcai autóhoz képest” – mondja. „Amennyiben az utcai autó egy kicsit is túl éles, akkor a közlekedésben, amennyiben idősebb ember próbálja vezetni, őrületesen kengurus lehet. Egy raliszakaszon ugyanakkor rálépsz és lelépsz a gázpedálról állandóan, a reakciónak csaknem azonnalinak kell lennie. Gyors kell, hogy legyen a reakció, míg az utcai autón ezt lefojtják. Amikor leveszed egy utcai autó gázpedáljáról a lábad, azt látod, hogy a fordulatszám lassan esik, fojtva van minden, semmint a valós motorreakció lenne tapasztalható.”

A Ford Fiesta R2 régi, 1,6 literes erőforrása

 

A R2-es kategóriára ugorva a módosítások területe sokkal szélesebbé válik, az M-Sport az 1600 köbcentiméteres szívómotor különféle belső alkatrészeit cseréli ki. Sok olyan sorozatgyártású alkatrész van azonban, amiket meg kell tartani, ezek korlátot is jelentenek az összteljesítményben. „Egyes alapdolgokat meg kell tartanod” – magyarázza a mérnök. „A főtengely ugyanaz, a hajtókarok, a dugattyúk és vezérműtengelyek azonban kicserélésre kerülnek. A hengerfejből a legnagyobb áramlást hozhatod ki, a befecskendezők alakjának azonban meg kell tartani az alapformát a homologizációban. Meg lehet nyitni belsőleg, amennyire tudod, a bázisautó befecskendezőjének alakja mellett meg kell maradnod viszont.

Úgy gondolom, a legnagyobb kényszer, amit az R2-nél találtunk, a szívócsonk. A sorozatgyártású csonkot kell használnod, megmunkálhatod, de a Fiesta műanyag csonkkal jön ki, ami teljes rémálom. Ez minden, csak nem autósport vagy teljesítményorientált, a vezethetőségre, az emisszióra és ilyenekre készítették. Csináltunk egy oda-vissza tesztet a Szuper 1600-os autónkhoz gyártott csonkkal az R2-es autónkon bármilyen hangolás vagy optimalizálás nélkül, és így is nyertünk lóerőket. A nyereség hatalmas volt – körülbelül húsz lóerő – csak azzal, hogy kicseréltük a csonkot. Ezt azonban nem csinálhatjuk meg az R2-n.”

Az M-Sport a szívócsonk korlátozások miatt extra kutatás-fejlesztést folytatott a teljesítménynyereség érdekében, emiatt azt lehetne gondolni, hogy a szabályok költségmegszorító hatásánál sokkal hatékonyabb lenne, ha engednék az egyedi csonkot. Williams véleménye szerint is ez a helyzet, a szabályalkotó testület azonban nem így gondolja a dolgot. „Megvitattuk az FIA-val, hogy megpróbálunk ezen javítani, de nem voltak nyitottak arra, hogy más szívócsonkot engedélyezzenek az R2-höz” – mondja.

A szívócsonk témáján túl a költségkorlátozások állnak az M-Sport R2-es projektjének középpontjában mind a szabályok szempontjából, mint üzletileg. Ugyan költségkontrol nélküli alkatrészeket használhatnak, a piac beárazza a dolgokat. „Az R2-es autónk alapkitje kicsit több mint huszonkétezer font, amiért megkapsz mindent, amire szükséged van a kocsi megépítéséhez, nem hagyunk ki semmit, kivéve néhány vezetékcsatlakozót és apróságokat” – mondja Williams. „A kittel és egy donorautóval magad építhetsz meg egy raliautót, egy olyan raliautót, ami a világbajnokságon futhat.”

Mennyire nehéz kihívás megtalálni a megfelelő egyensúlyt a teljesítmény, a tartósság és a költségek között? „Nagyon nehéz, de megvan az egyensúly” – válaszolja. „Számunkra az egyetlen út, hogy sikerült ezt elérni valamennyire, hogy tömegével vettünk alkatrészeket. Kiugrottunk a rajtnál, azt mondtuk, hogy legalább száz autót fogunk csinálni, és menjünk, vegyünk száz kitet, hogy megpróbáljuk levinni az árat. A gazdasági mérték olyan, hogy ez az egyetlen út. Amennyiben azt mondod, ’ó, huszonöt kezdeti kitet fogunk csinálni csak’, nem tudsz versenyezni.”

Az egyliteres turbós Fiesta motor

 

A 2014-es év végén az M-Sport agóniába került egy teljesen új R2-es motor fejlesztésével kapcsolatban, aminek az volt a célja, hogy a legelső homologizált egyliteres R2-es erőforrás legyen. Az új motor, ami a Ford apró, háromhengeres, turbófeltöltéses EcoBoost egységén alapul, nagy váltás az R2-es terepet uraló szívómotorokról, és egy lépésváltást is jelent a kategória szabályzatában.

„Ez egy olyanfajta kategória, amiről néhány éve beszélünk már az FIA-val, és csak 2014-ben sikerült a helyére tenniük. Voltak nekiindulásaink és leállásaink is a projekttel, mivel a kezdeti tesztjeink azt mutatták, hogy túl kicsi a turbó, azonban sorozatgyártású turbót kell használnod, és nagyon nagy lobbit folytattunk, hogy mondjuk úgy, megpróbáljunk integrálni egy eltérő sorozatgyártású turbót egy másik Fiestáról. Ez azonban nem történt meg, és a standard turbónál maradtunk. Sok időt töltöttünk az ötleteken csatázva és hogy keressük lehetőséget a teljesítménynek, de most, hogy kitaláltuk, úgy gondolom, az emberek meg lesznek lepődve.”

Ami az új, egyliteres R2-es motor bevezetését illeti, az FIA-nak némileg meg kellett változtatnia a megközelítését amiatt, mert figyelembe kell venni a feltöltést. Azzal kapcsolatban, hogy megvan-e a teljesítmény szempontú egyenlőség a jelenlegi R2-es erőforrásokkal szemben, Williams nézete szerint az új egység közel lesz a régi szívómotorhoz. „Van még mit csinálnunk most, de találtunk néhány dolgot, ami segít a teljesítményben, és nagyobb lesz a teljesítményünk, mint azt eredetileg gondoltuk volna” – mondja. „Az FIA meghatározott egy levegőszűkítőt, a turbónyomásra azonban nincs korlátozás.”

Mivel nincs korlátozás a turbónyomásra, a meglévő turbó használata vált a korlátozó tényezővé? Ahogyan Williams állítja, nem feltétlenül. „Egy kis turbód van csak, de egy nagyon kicsi motorral rendelkezel csupán” – mutat rá. „Ha nagy turbónyomáson üzemelteted – még a WRC-k szintjével összehasonlítva is – jó teljesítményt kapsz.”

Az utcai alkalmazásban a Ford EcoBoost motorjait a kitűnő teljesítmény és hatékonysági mutatók miatt dicsérik.  A kérdés viszont az, hogy az autógyártóknál oda vezet-e ez az út, hogy a motorjaik többé-kevésbé alkalmasak lesznek a versenycélú használatra is? „Egy eléggé csúcstechnológiás motor ez, a Ford jó munkát végzett vele, néhány komponense elég érdekes” – mondja Williams. „Egyáltalán nem egy olcsó motor ugyanakkor. A Ford nagyon sok technológiát és erőfeszítést tett bele, és őszintén szólva kifizetődött ez számunkra.”

A szakember egyúttal azon a véleményen van, hogy az új motor a karakterisztikája miatt sokkal inkább alkalmas lesz a pályafutásokat kezdő versenyzők számára, azoknak, akik még nem szoktak hozzá a versenyre tuningolt egységek gyengeségeihez. „Egy nagyon vezetőbarát autó lesz ez” – mondja. „A jelenlegi R2-es kocsik nagyon pörgősek, hegyesek, nagyon nehéz őket a maximális teljesítményen tartani. Jó helyen kell váltanod, nem nagy a nyomatéka. Ha hibázol, drágán fizetsz érte.

„A top pilóták, akik fordulaton tudják tartani, a teljesítménytartományban tartják őket és az optimális időben váltanak, rendben vannak, de azoknak, akik nem tudják ezt elég jól végrehajtani, borzasztóan nehéz vezetni – vagy mondjuk úgy, nehéz nagyon gyorsan vezetni. Az új motorral egy olyan autót kapsz, aminek nagy a nyomatéka, talán nem a teljes teljesítmény, de nem tér el igazán a jelenlegi R2-estől és egy nagyon vezethető autód lesz. Főként murván számítunk arra, hogy az egyliteres versenyképesebb lesz a jelenlegi autónknál, csupán amiatt, mert olyan könnyű vezetni a nagy nyomaték miatt. Jelentős nyomatéknövekedést lehet látni – nem egy kis számot – az 1600-as szívómotorhoz képest.”

A szabályoknál maradva arra is van lehetőség, hogy anti-lag stratégiát alkalmazzanak az új motoron, árulja el Williams. „Mivel elektronikus a gázpedál, egy konvencionális típusú anti-lag-et csinálhatsz, hasonlóan az R5-ös motorhoz. Semmilyen alkatrészt nem kell hozzáépíteni, a motor ECU-jával mindent meg lehet csinálni. a gázról lelépve valójában késlelteted a gyújtást és nyitva hagyod a fojtószelepet.”

 

R5-ös fejlesztés

Az M-Sport eddigi legsikeresebb autója a Fiesta R5, amit a versenyzők mind a nemzetközi, mind a nemzeti bajnokságokban előszeretettel használnak. A teljesítmény tekintetében a közvetlenül a WRC autók alatt elhelyezkedő R5-ös kategória, melyeknek autói a WRC 2-es sorozatban is részt vehetnek, a ralisport európai és nemzeti szintjeit célozta meg egyértelműen, a szándék pedig az volt, hogy a Regional Rally Car-ok, azaz az RRC-k, valamint a Szuper 2000-es masinák ellen küzdjenek. Az FIA törekvése az, hogy ezek az autók váltsák ki végül teljes egészében az S2000-et.

A kategória és az előírás struktúra azok után jött létre, hogy a globális ralisport közösség általános érzése az volt, hogy az S2000 költségei nagyon magasak, a költségkontrol pedig nem elég szigorú. Bár költségsapkákat állítottak fel, a csapatok nem veszik figyelembe őket, a költségek és a szofisztikáltság szintje pedig olyan, hogy a privát versenyzők közül sokan nem engedhették meg maguknak anyagilag. Az FIA emiatt úgy döntött, hogy korlátozza az alkatrészárakat és technológiát is.

Egy R5-ös autó csaknem minden komponensére maximum árat határoztak meg emiatt, az autó pedig nem kerülhet többe, mint 180 ezer euró (142 ezer angol font, illetve 222.650 amerikai dollár). Ugyan soknak tűnhet ez egy négykerékhajtásos csapotthátúért alapvetően, a WRC platformmal megegyező RRC nagyjából 380 ezer euró. Miután az R5-től azt várták, hogy összteljesítmény tekintetében hasonlóan fog produkálni, mint az RRC-k, a költségsapka hatálya alá tartozó autó létrehozása kihívás volt mindegyik gyártó számára. Az M-Sport a 2013-as év közepén homologizálta le a Fiesta R5-öt, de a fejlesztés bármelyik másik versenyautó esetéhez hasonlóan nem állt meg ennél a pontnál.

„Felépítettünk egy tudásbázist” – mondja Williams. „Nem kezdtünk bele egy teljes R5-ös fejlesztési programba. Adatokat azonban gyűjtöttünk és a más kategóriák más munkái bizonyos területeken mutattak potenciált, amit az R5-ben alkalmazni tudnánk. Fogunk csinálni egy R5-ös evolúciót.”

A dolog arról is szól, hogy az M-Sport időt akar arra, hogy megértse a versenyt és lássa, hogy a vetélytársak hogyan közelítik meg a költségsapka kihívásait. „Van egy gyártó, a Skoda, aki hamarosan érkezik, látni akarjuk, hogy hogyan teljesítenek és  milyen ötleteket raknak le az asztalra. Mi voltunk az első R5-ösök, kiterítettünk minden kártyánkat, a versenytársaknak pedig tiszta rálátásuk volt, hogy mi mit is csináltunk. Láthattak minden alkatrészt, amit készítettünk és minden módszert, amivel végrehajtottuk a dolgokat.

„Amikor a Citroen és a Peugeot megjelent, ők némileg más utakat jártak és sikerült néhány szabályt illetően más megközelítést alkalmazniuk, amiről mi nem gondoltuk, hogy lehetséges. Most a következő belépő gyártónak még erősebb az alapja. Tudják, mink van, mije van a Citroennek és a Peugeot-nak. Elméletileg ők kellene, hogy kijöjjenek a legjobb csomaggal. Ha ennek tetejében van néhány más ötletük is, akkor érdekessé válik a dolog. Körbemegy ez.”

Azok után tehát. hogy az R5-ös Fiesta másfél évet futott versenyszerűen, milyen leckéket tanult meg az M-Sport? „Meg kell mondani, tanultunk néhány dolgot a motor terén, azt, hogy meg kell próbálni kontrollálni néhány területet és toleranciát” – magyarázza Williams. „Ahol úgy gondoltuk, hogy lehet némi lazaság a toleranciákban, kiderült, hogy valójában elég kritikusak számunkra.”

R5-ös erőmű

 

Az R5-ös motor nagyszámú standard alkatrészt tartott meg, és mivel az élettartama növekedett, kiderültek problémák a sorozatgyártású alkatrészekkel kapcsolatban. A szelepvezérlésben például megtartotta az M-Sport a standard szelepeket, amik megfelelőnek bizonyultak a feladatra, a motor változó szelepvezérlése ugyanakkor nagyobb körültekintést igényelt. „Megtanultuk, hogy a VVT szelepemelőkkel nem lehetünk annyira agresszívek, mint amennyire szeretnénk, máskülönben elkezdenek tönkremenni. Rájöttünk, hogyha hosszú időszakon keresztül feszítjük őket, azon a módon, ahogyan tesszük, akkor az fáradást okoz. Talán nem arra szánták őket, amiket mi akarunk csinálni velük” – jegyzi meg a szakember.

Más területek azonban, amikről az M-Sport azt gondolta, hogy gondok lehetnek, hibátlannak bizonyultak, a leghatásosabb példa erre a szívócsonk, ami az előírások szerint sorozatgyártású alkatrész kell, hogy maradjon. Ez a Fiesta esetében műanyagból készült. „A szívócsonk egy olyan dolog volt, amivel kapcsolatban eredetileg aggodalmaink voltak” – árulja el Williams. „Műanyag szívócsonk van benne, és a versenykörnyezetben nagyobb turbónyomáson üzemel. Azt hittük, hogy lehet némi gond. Eddig, le kell kopogni, nem repedt meg egy sem és sosem volt vele problémánk. Jó darabok.”

 

Az új WRC motor

Az M-Sport legnagyobb projektje a 2014-es év végétől a Ford Fiesta RS WRC motorjának teljes újradolgozása. A jelenlegi motort a francia Pipo Moteur-ral együtt fejlesztették, az egy sorozatgyártású motorblokk köré épült. Az új erőforrást az M-Sport maga tervezte meg, a blokknak nincsen köze a sorozatgyártású egységhez.

„2015-ben egy meglehetősen új motorunk és erőátvitelünk lesz, ezek kéz a kézben jönnek ki” – mondja Williams. „Míg a múltban olyanokkal dolgoztunk együtt, mint a Cosworth, ez a motor igencsak a sajátunk. Rengeteg időt töltöttünk az új autó motorjával, de a Fordtól is sok segítséget kaptunk, akiknek megvan a tudásuk a közvetlen befecskendezéssel kapcsolatban, és a számítógépes erőforrásuk hogy megtegyük a következő lépést. Egy kis, egyedülálló gyártóként nincs arra mód, hogy meg tudd csinálni azt a szimulációs munkát, ami a következő lépéshez kell teljesítmény tekintetében. Egyszerűen nem elérhető számodra a számítógépes erőforrás.”

A régebbi WRC motor

 

A fő kihívás mind az új, mind a régi motornál megtanulni azt, hogy hogyan lehet kezelni a direkt befecskendezéses (direkt injection, azaz DI) rendszert, ami még a tapasztalt mérnökök számára is egy új terep volt. „Régi motormérnökként sem mondhatod azt, ’ó, ezt kell csinálni vagy azt’; vannak meglepő dolgok, amik ha megtörténnek, meg kell tanulnod. Szükséged van olyanra, mint a Ford, vagy valaki más, hogy a legjobbat hozhasd ki a DI-ből.”

Ez nem egy triviális dolog, Williams pedig úgy véli, hosszú időbe telik az autósport azon beszállítóinak, akik nincsenek kapcsolatban a gyártókkal, hogy behozzák a lemaradást. „Egy olyan valamit kell elég jól megértened, ami nem tartozik az általános mérnöki tudáshoz” – mondja. „Voltak beszélgetések a DI-ről a rallycross-ban is. Amennyiben a nagy gyártók a rallycross-ba jönnek a DI-vel, előnyben lesznek, mivel a tuningolóknak nincs meg az ilyenfajta technológiájuk, hogy játszanak a DI-vel. A normál tuningolók számára a szívócső befecskendezés sokkal nyitottabb és őszintén szólva bizonyos tekintetben jobb is.”

A 2015-ös Fiesta WRC aggregátja

 

Amikor arról van szó, hogy a jelenlegi generációs WRC-k motorjából a legtöbbet kell kihozni, a direkt befecskendezéses rendszer teljes megértése szükséges ahhoz, hogy a toppon legyen valaki, ne pedig a sor végén kullogjon. A Ford mérnöki ereje az M-Sport számára komoly haszon, bár érdekes, hogy a Ford US az, aki élen jár ebben. „Nem hiszem, hogy a Fordnak Európában megvan a számítógépes erőforrása – ennek a legnagyobb részét az Államokban csináljuk, ez nagyon erőforrás igényes. Amikor az utolsó néhány lóerőt keresed – végül mindenkinek ott van a turbószűkítő és nagyjából mindenki tudja, hogyan hozza ki a motorból az erő nagy részét – minden, amit nézel, a teljesítménnyel kapcsolatos vagy az, hogy mit tudsz kihozni az DI-ből.”

Nem kétség, hogy az M-Sport termékei népesítik be a WRC 2-es mezőny nagy részét, plusz a nemzeti bajnokságokat is, ami miatt a cégnek a következő években is lesz dolga. A Williams által említett dolgok pedig rávilágítanak, hogy az egyes kategóriákat uraló szigorú szabályok ellenére van lehetősége a mérnöki innovációknak a felszínre törni.

 

Andrew