DIGITÁLIS MAGAZIN Pontállások Versenynaptárak
2024. november 22. péntek
Retro

Rugózási rendszerek: Az aktív kerékfelfüggesztés

Amikor Senna négy győzelemmel - robbanásszerűen - nyitotta meg új szezonját 1991-ben, képtelenségnek tűnt, hogy bárki felzárkózhat rá a világbajnokságban. Azonban a Formula-1-ben az embernél mindig is fontosabb ún. technikai tényező (becsült szerepe elérte már a 90 %-ot) viszont nem ismert lehetetlent.

 Az a bizonyos "aktív kerékfelfüggesztés", amit 1987-ben a Lotus erőltetett, használt, végül afféle „savanyú szőlőként” ejtett, mondván, nem éri meg a költségeket, 1992-ben már fényes karrier előtt állt. Az időközben eltelt 3 és fél év a számítógépek és a versenykommunikáció robbanásszerű fejlődését hozta. A Formula-1 hatalmasat lépett előre a felhasznált anyagok minőségében is, az ún. társított anyagok egyre szélesebb alkalmazásával (kevlar, nomex) súlyproblémákkal sem küzdöttek. A versenykommunikáció fejlettsége révén elérkezett az idő, a sufniból elővett "live-suspension" jött, látott és győzött.

Dppi_00000361_133



Az 1991-es brazil futamon az ébereknek feltűnt, hogy egyedül Nigel Mansell bírta követni Sennát, a valamiért (?) megtáltosodott Williams FW14 Renaultban, egészen addig, amíg váltóhiba miatt megpördült és a verseny feladására nem kényszerült. Ennek a kiugrásnak a logikus folytatásaként Mansell és Patrese begyújtotta a rakétákat a többi versenyre. Abban az évben egy hihetetlen fejlesztési verseny alakult ki, amelyben a McLaren-Honda képtelen volt a Williams fejlődési ritmusát tartani, Senna és Berger néha csak „százalékos” versenyt futott, ami legfeljebb a 3. helyért mehetett. A McLarent végső, konstruktőr világbajnoki címéhez nagyban hozzásegítette a sikeres évkezdés, mert később támaszkodni tudtak az akkor szerzett pontelőnyre.

A Williams történet része, hogy állítólag a francia-brit együttműködés sikerének óriási lökést adott az az európai kijelentés, „miszerint ideje megmutatni a japánoknak, hogy mi is tudunk győztes F1-es autót építeni”

Sokan nem értettük, miért verhette meg Nigel Mansell márkatársát, Riccardo Patresét egyetlen körében egy-másfél másodperccel. A viccelődők szerint Mansellnek szárnyakat adott, hogy a tél folyamán több mint hét kilót lefogyott (ami a F-1-ben súlyos tizedmásodperceket jelent). Csak a biztos győzelem utáni teszteken, szeptemberben mutatta be a Williams azt a munkahengert, ami majd felerősíti a keréktől jövő erőket a pilóta számára, mire az olasz Patrese keserűen megjegyezte: "Ez a segítség kellett volna nekem".

Mansell lelkesedést tükröző, támadószellemű vezetési stílusával maga mellé állította a fél világot. Megfigyelők szerint senkinek nem szurkoltak annyira, mint neki 1992-ben, hogy megnyerje már a régen megérdemelt világbajnokságot. A kevésbé elfogultak tudták a realisztikusabb magyarázatot: a világ egyszerűen unta az 1988 óta töretlenül tartó McLaren hegemóniát, és új királyt akart ünnepelni.

Dppi_00002130_005

Az 1992-es Williams-Renault (FW14B) lengéscsillapítójának regisztratív rendszere azt is figyelembe vette, hogy milyen mértékben ellenkormányoz a pilóta. A beavatkozás mértéke függött a kormányzott kerekek keresztirányú dőlésétől, és arányosan idomult a gyorsítás-lassítás periódusaihoz. Patrese egy defektet azért nem vett észre azonnal (!) mert a kiegyenlítőmű azonnal helyreállította az autó egyensúlyát, és visszaterelte az alvázmagasságot a normál értékre.

A rendszer reagálási gyorsasága tehát hihetetlenül gyorsra sikerült: 0,002 másodpercre. Ez parányinak látszó, de annál meghatározóbb időtényező volt a Williams fölényének legnagyobb titka. A Ferrari és a McLaren is versenybe dobta aktív-felfüggesztését, de azok nem működtek olyan hatékonyan mint a Williams-Renaultban lévő. A Ferrariban lévőt szemiaktívnak nevezték, mert relatíve lustán, 0.05 másodperc után reagált, tehát 25-ször több idő alatt mint a Williamsé. A rendszernek a változó útviszonyok függvényében kellett szolgálnia nemcsak a csökkenő önsúly (benzintank ürülése) kompenzációját, hanem ellenőriznie kellett volna a "be" ill. "kirugózott" állapotokat is. Természetesen nem kerülte el figyelmét az oldalerők változása sem. Ezt képtelen volt szezon közben megoldani a Ferrari és a McLaren, bár erőfeszítéseik anyagi és szellemi vonatkozásban elérték a Patrick Head vezette mérnöki élcsapatét. Ivan Capelli (Ferrari) képtelen volt idomulni az új technika által rá háruló vezetéstechnikai stílusváltoztatáshoz, többet esett-kelt mint addig bármikor.

Az aktív felfüggesztésben egy hidraulikus szerkezet helyettesíti az eddig rugókból, stabilizátorokból álló lengéscsillapítót. A csillapítás hatékonysága azonnal többszörösére nő!

Miért?

Induljunk ki a hagyományos felfüggesztésből. Ha a kerék huppanóra fut, először a gumiabroncs, aztán a rugó, végül a lengéscsillapító nyomódik be. A lökőerő elfojtására néhány - egyre kisebb - lengés után kerül sor. Ha ezt egy hidraulikus munkahengerrel helyettesítik, és a kerékelmozdulás jelét feldolgozó számítógéphez illesztik, nos akkor aktív kerékfelfüggesztést kapnak. Miután az érzékelés-beavatkozás sebessége sokkal gyorsabb a hagyományosnál, az ilyen jármű útfekvésében, stabilitásában és a lengéskényelemben nyilvánvaló előnyöket élvez. A kedvező benyomások az autógyárak tulajdonosait is lenyűgözték. Mivel újabb extrákra és természetesen borsos felárra hivatkozhattak, beépítették az aktív futómű egyszerű változatát szériaautóikba. Így tett a Volvo (CCS), a Mitsubishi (ECS), a Ford (ESP), a Toyota (TEMS) és a Nissan (ECCS).

Dppi_04212007_017

A kerék-út kapcsolat a döntő egy versenyjármű eredményességében. Ezt eddig bonyolult és sok változós képletek bogarászásával, és a nyert eredmény gyakorlati megvalósításával való vesződés jellemezte. Az aktív-felfüggesztés, eredeti nevén LIVE SUSPENSION felszerelésének fejlődését jól mutatja, hogy 1987-ben még 70 kg-os pluszterhet jelentett, 1991-ben már csak 45 kg-ot, azaz 20 lóerőt vett igénybe. 1992-re ez az érték 15 kg-ra és 1 lóerőre módosult...

Ez a módszer kezdetben csak a nívós csapatok fegyverneme lehetett, mert alkalmazása rengeteg pénzt nyelt el. A költségek jelentős része a kiszolgáló szoftverek számlájára volt írható, a járműről szolgáltatott korábbi elektronikus információmennyiség kb. 2000-szeresére nőtt. Ezeket nem volt elég kinyerni, logikusan és következetesen kellett munkára fogni.

A McLaren-Hondánál Berger és Senna gyakran panaszkodott arról, hogy a vezetőülésig elhatoló lökéseket éreznek az aktív felfüggesztés felől, amiért az későn reagál. A McLarenben a Bilstein gyár legújabb fejlesztésű munkahengereit nem sikerült összehangolni a vezérlő szoftverrel. A spirálrugók különleges alumíniumötvözetből készült, gáznyomásos lengéscsillapítókra támaszkodtak. Az alsó rugótányér mozgatásához 200 bar körüli nyomás volt szükséges. Alapkövetelmény volt a rendszertől a redundancia: azaz amennyiben az állító-szerkezet meghibásodik, ne kelljen a versenyből kiállni, mert a rugózás és lengéscsillapítás a hagyományos módon tovább működött.

Ha ismerőseid figyelmébe ajánlanád a cikket, megteheted az alábbi gombokkal: