Uued väljakutsed WRC-maailmas

Rein Luik
01.05.2019
Toyota Yaris WRC aerodünaamika konstrueeriti peainsener Tom Fowleri sõnul äärmiselt agressiivseks. Tagumiste rattakoobaste taga hakkavad silma „DVD riiulite“ hüüdnime saanud jahutusavad. | Toyota Motorsport

Alates 2017. aastast anti uute reeglitega WRC autode aerodünaamika arendamisel tiimidele vabamad käed, mis esitas uusi väljakutseid nii inseneridele kui sõitjatele.

Tuletame esmalt meelde, et lisaks aerodünaamikale kasvas ka jõuallikate võimsus, sest turboõhu sissevõtuava suurendandati 33 millimeetrilt 36 millimeetrile, millega lisandus varasemale 300 hobujõule veel 80-100 hj. Samuti täiendati jõuülekannet aktiivse keskdiferentsiaali lisamisega, mille puhul oli konstruktorite sõnul rohkem tegu töökindluse kui sooritusvõime mõjutamisega.

Ennekõike hakkasid publikule silma muudatused autode välimuse juures. WRC autod said juurde pikkust ja laiust – eestpoolt kasvas auto 60 mm ja tagant 30 mm ning nad on eelkäijatest ka 55 mm laiemad. Tagatiiva võis paigutada kõrgemale ehk siis kuni 50 mm üle katuse. Samuti lubati alates 2017. aastast kasutada difuusorit ja laiemaid lävepakke.

Ka vedrustus elas üle väikese muudatuse. Seni oli WRC autode konstrueerimisel antud suhteliselt vabad käed tagavedrustuse osas, nüüd laienes vabadus ka esivedrustusele.

Kõik need muudatused tekitasid esmalt peavalu inseneridele, sest aerodünaamika hakkas mängima varasemast suuremat rolli ja seda varasemast võimsamate autode juures. Kuna aerodünaamiline surujõud kasvas, kasvas tänu efektiivsemale pidamisele ka kurvide läbimise kiirus. Kõige selle tulemusena on tänaste tippsõitjate käsutuses läbi aegade kiireimad ralliautod.

Samas oli juba esimestel ülemöödunud aastal sõidetud etappidel näha, et uus aerodünaamika võis ka probleeme tekitada. Mõne elemendi kaotus (mida rallis ikka juhtub – kui sõitja millelegi vastu juhtub põrutama) tähendas suhteliselt dramaatilist surujõu vähenemist.

„Kui eelmise põlvkonna auto kaotas kasvõi mõne viiekilose kerejupi, võis olenevalt katse iseloomust selle kergema kaalu tõttu isegi kiiremini läbida,“ seletab Toyota peainsener Tom Fowler. „Aga uue põlvkonna auto puhul tähendaks ühe aerodünaamilise elemendi kaotus kindlalt kiiruse vähenemist, sest sellega kaasnev üle- või alajuhitavus pole enam kontrollitav.“

Aerodünaamika osatähtsus ralliautodel pole sugugi midagi uut, sest juba legendaarsete B-rühma autode puhul nägime silmatorkavate kujudega tagatiibu jms. Ja tänased inseneridki tõdevad, et ilmselgelt tekitas suhteliselt vabade reeglite alusel konstrueeritud B-rühma autode aerodünaamika veelgi enam surujõudu kui tänaste WRC autode oma.

„Ma pole sugugi kindel, et konstruktoritel kaheksakümnendate aastate algul olid kõik vajalikud „tööriistad“ sellisel tasemel aerodünaamika teaduslikuks mõistmiseks nagu meil tänapäeval,“ tõdeb M-Sporti peainsener Chris Williams. „Aga samas oli uute vabadustega auto konstrueerimine ka meile suureks väljakutseks ja seda ühel lihtsalt põhjusel – me pole aerodünaamika spetsialistid.“

 

Erinevad lähenemised

WRC tiimides läheneti uuetele väljakutsetele erineval moel. Ühed läksid vanamoodsat teed pidi ja alustasid kohe mudelite testimist tuuletunnelis. Teised, nagu näiteks M-Sport, valisid CFD-programmeerimise abil kõikvõimalike parameetrite ja seadistuste testimise. Chris Williamsi sõnul on virtuaalse simulatsiooni põhjal saadud tulemuste katsetamine praktikas ehk siis tuuletunnelis hädavajalik, nagu M-Sporti inseneridele peagi selgus.

Esimene Ford Fiesta WRC prototüüp toimetati testimiseks USAsse, Charlotte’is asuvasse Ford Performance´i tuuletunnelisse ja tulemused pakkusid inseneridele nii mõnegi üllatuse. „Selgus, et nii mõnedki asjad, mida arvasime toimivat ja mida kinnitas ka CFD-programm, polnud reaalse auto küljes sugugi nii efektiivsed,“ seletas Chris Williams. „Saime hulga uusi ideesid, mida proovida, ja saadud tulemuste põhjal uuendasime oluliselt Fiesta WRC aerodünaamikat.“

Kõige agressiivsema aerodünaamilise lahendusega oli 2017. aastal (ja on seda ka täna) Toyota Yaris WRC. Tiimi peainseneri Tom Fowleri sõnul oli nende peamiseks probleemiks n-ö baasauto puudumine. Kui teised tiimid kasutasid selleks eelmise põlvkonna autosid, siis Toyotal kui uuel tiimil see puudus. Toyota läks seetõttu välja lahendusele, millega üritati ehitada aerodünaamiliselt võimalikult hea sooritusvõimega ehk siis võimalikult efektiivse õhutakistuse ja surujõu suhtega auto.

„Võtsime parameetrite poolest õige efektiivsema variandi ja leppisime sellega, et mõnedel aeglastel rallidel võime seetõttu kaotada kiiruses,“ seletas Tom Fowler.

 

Tingimused varieeruvad

Kuna WRC autode reeglid näevad ette, et hooaja jooksul ei tohi aerodünaamilist „paketti“ muuta, siis tähendab see sisuliselt sama, kui nt F1 autod peaksid Monaco seades sõitma kõigil radadel, sealhulgas ka Monzas. Võrreldes F1 autoga, kus väga olulist rolli mängib suhteliselt stabiilsena püsiv kliirens, on ralliautode puhul see muutuv, sest auto liigub pidevalt üles ja alla ning lisaks ka tihti külg ees. Nii esineb ralliautodel tihti väga järske muutusi tekitatavas surujõus.

„See ongi ralliautode juures üheks võtmeküsimuseks, millest meil on vähe kogemusi – kuidas tekitada võimalikult suurt surujõudu ja samas seda säilitada, vältides suuri kõikumisi,“ seletab Tom Fowler. „Teatud tüüpi rallidel, nagu näiteks Kataloonia asfaldirallil, on uuest aerodünaamikast äärmiselt palju kasu, sest asfaldikatsed on kohati peaaegu ringraja iseloomuga,“ kommenteerib Tom Fowler. „Aga samas mudastel ja aeglastel rallidel, nagu näiteks Walesis, ei avalda see peaaegu mitte mingit efekti. Näiteks Kris Meeke kaotas 2017. aasta Walesi ralli ühel katsel tagatiiva, aga ajas ei väljendunud see kuidagi.“

Kris Meeke’i sõnul on uue aerodünaamikaga harjumise juures peamiseks märksõnaks usaldus. Kuna pidamine on äärmiselt efektiivne, on võimalik kiiremaid kurve varasemast palju kiiremini läbida. Samas on aga varasemate aastate kiiruslegendide kasutamise puhul omad nüansid, sest Kris Meeke’i sõnul tuleb paljude kurvide läbimise kiirus n-ö suuremaks kirjutada.

„Tänavuse Mehhiko ralli testikatsel oli üks kurv, mida ehk võis eelnevalt hinnates täisgaasiga läbida,“ kommenteerib Kris Meeke. „Mõtlesin veel enne katset, et kas ikka saan seda kurvi täiega läbida. Hoidsin gaasi peal ja midagi ei juhtunud. Järgmisel läbimisel ma selle peale enam ei mõelnudki.“

Kahe aastaga, mil uusi autosid kasutatud, on WRC autode aerodünaamika jõudsalt edasi arenenud. Tiimides on hakatud seda ala paremini mõistma ja hangitud kogemusi ka praktikas rakendama. Reeglid lubavad teatud elementide juures teatud variatsioone – näiteks võib õhuvõtuavade sisemuses asuvaid elemente muuta – kui õhuvõtuava enda kuju ei muudeta.

Nii ei kasutanud Toyota tänavusel Rootsi rallil tagumiste rattakoobaste tagaosas paiknevat „DVD riiuli“ hüüdnime saanud elemente. Tagarataste juurest võimalikult palju kuuma õhku eemaldavad avad said Rootsi ralliks veidi ümarama kuju, sest Fowleri sõnul korjas „DVD riiul“ liigselt lund ja lisas autole kaalu. Aga kindlasti kasutatakse „DVD riiulit“ taas asfaldirallidel.

Sarnaselt on ka teiste WRC autode juures kahe hooaja jooksul hangitud kogemused nähtavad käesoleva hooaja autode välimuses. Ja suure tõenäosusega näeme WRC autode aerodünaamikas lähiaastatel veelgi efektiivsemaid täiendusi.

Artikli märksõnad: 

Sarnased artiklid