Pat Symonds a legtapasztaltabb Formula-1-es mérnökök egyike, a 80-as évek kezdete óta jelen van a sportban: a Benetton, a Renault és a Williams csapatoknál a technikai részleget igazgatta, majd 2017-ben átállt a másik oldalra: a Formula-1 műszaki igazgatója lett, ebben a minőségben felelt a technikai kérdésekért és a szabályváltozások, köztük a 2026-os keretrendszer kidolgozásáért. Május óta már nem áll a Formula-1 alkalmazásában: most az Autosport oldalán jelent meg írása a rajongókat foglalkoztató örök kérdésről, a motorhangról – a problémát a hozzá hasonló kaliberű szakembertől elvárható alapossággal járta körül, kezdve azzal, egyáltalán honnan származik a közbeszédben „motorhangként” emlegetett zaj.
„A motor erőteljes hangja két irányból érkezik, a beömlő és a kipufogó irányából. A beömlő oldalán a bemeneti csőben történő pulzálás idézi elő, a kipufogóban pedig a begyulladáskor jelentkező hengernyomás okozza. A zajt mindkét esetben elfojtja bármi, ami a beömlőben vagy kipufogóban található, mint a légszűrő vagy a kipufogódob” – értekezik Symonds az Autosporton.
„Az F1-es motor esetében a turbófeltöltő és kompresszor egyaránt tompítja a hangot. A jelen motorok esetében az MGU-H csökkenti a hang intenzitását, mivel a kipufogóból nyeri vissza az energiát, amely részben hangenergia.”
115 decibel a motorhang erőssége
A hang érzékelése a motor sebességétől és az autótól viszonyított távolságból fakad. Symonds abból indul ki, hogy a nézők általában minimum 25 méterre helyezkednek el az autóktól, valamint néhány méterrel magasabban. Ebben a távolságban a hangerő jóval kisebb, mint közvetlen közel lenne, körülbelül 115 dB.
Magyarázatként a mérnök hozzáteszi, a hangerőt jelző decibel logaritmikus mértékegység, azaz a 100 dB hangerőt nem 50 dB kétszereseként érzékeljük, hanem sokszorosának. Az átlagos beszélgetés hangereje 60 dB, egy sziréna 100 dB hangerejű, a 160 dB pedig már dobhártyakárosodást okoz – így próbáljuk elhelyezni az említett 115 decibelt.
2026-ban emelkedik a hangerő, de a frekvencia nem változik
„Az MGU-H eltávolítása 2026-ban hatással lesz a hangnyomás szintjére. Ha feltételezzük, hogy az égéstér nyomása hasonló lesz, én pedig erre számítok, akkor valahol 6 dB környékén várható emelkedés a hangban. A frekvencia azonban nem változik az üzemanyag-átfolyás korlátozása miatt, ami a motorsebességre lesz hatással: változatlan, hogy a maximális átfolyás 10500 fordulatnál következik be” – olvasható a cikkben.
„A logaritmikus skálákat ismerve arra lehet számítani, hogy 6 dB óriási emelkedés hangerő tekintetében, és a fizikában az is, de az emberi fül ennél összetettebb. A hangerő érzékelt növekedése a motor sebességi fokozatok során történő gyorsulásának frekvenciáján múlik. Adott frekvencián legfeljebb 50 %-os emelkedést jelent hangban. Ez jelentős mennyiség, de inkább hátrafelé irányul, mint a nézők irányába.”
Az F1-es autók egyetlen kipufogónyílása ugyanis hátrafelé néz az autó szimmetriatengelyén. „Egy újszerű javaslat a szabályok fejlesztése közben az volt, hogy osszuk meg a kipufogót és a két oldalra vezessük ki, hogy direktebben irányuljon a nézők felé. Történtek aerodinamikai szimulációk és megvalósíthatónak tűnt, de úgy néz ki, ezt az ötletet leszavazták, mivel a csapatok aggódtak amiatt, hogy a forró gázok a struktúrát alkotó karbonszálas alkatrészekre irányulnak.”
Symonds a cikk végén hozzáteszi, egy hatékony turbómotor, amely nem éget üzemanyagot a kipufogóban, mindig is csendesebb lesz, mint egy szívómotor – amelynek sajátos üteme a rajongói fülnek is vonzóbb, mint a turbómotorok szinuszos hangja. Ha igazán hangos és jól hangzó motorokat akarunk, az egyetlen megoldás a magas fordulatszámú szívómotorok visszatérése lenne, napjaink elvárásainak megfelelően természetesen fenntartható üzemanyaggal.
