Разговор о покрышках и двигателях
Разговаривают Пэт Симмондс и Дени Шеврие
Пэт Симмондс обсуждает вопрос блистеринга, столь обычный для Хоккенхайма, в то время как Дени Шеври о характеристиках двигателя, к которым команда будет стремиться на Гран-При Германии.
Пэт Симмондс
Часто можно услышать, как инженеры Формулы-1, да и не только они, рассуждают о деградации покрышек. Но что же это такое на самом деле, и почему это столь важный процесс?
Простыми словами, на гоночную стратегию влияют два фактора: степень замедления машины из-за большого количества топлива на борту, так называемый “эффект топлива” (обычно он выражается в количестве времени, теряемом на десять килограмм топлива), и степень замедления машины по мере износа покрышек. Второй фактор является крайне сложным не только потому что изменяется от трассы к трассе, но и из года в год на каждой конкретной трассе, и даже изо дня в день. Причиной тому являются три фундаментальных процесса, представляющих собой деградацию покрышки.
Первым процессом является так называемая линейная деградация, одинаковая для передних и задних покрышек. Смысл ее заключается в том, что если характеристики покрышки таковы, что машина теряет 0.1 с во времени прохождения круга между вторым и третьим кругами гонки, то ту же 0.1 с она потеряет и между 22 и 23 кругами. По ходу гонки линейная деградация может изменяться от практически ничего до 0.15 с в зависимости от трассы и состояния полотна. Этот процесс не изменяет баланс машины, не приводя ни к избыточной, ни к недостаточной поворачиваемости.
Вторым процессом является крошение. Этот вид деградации стал особенно значимым с введением покрышек с канавками, хотя и слики иногда страдали от него. Покрышка начинает крошиться, когда она препятствует боковому скольжению и в конце концов начинает немного соскальзывать вследствие сдвигающих сил, действующих на резину. Легко заметить, что на боковой и рабочей поверхностях покрышки остаются характерные катышки. В большинстве случаев крошение проявляется при поперечных нагрузках на передние колеса, хотя иногда схожий эффект имеет место при продольных нагрузках на задние. Это происходит, когда машина часто разгоняется с небольших скоростей, как, например, в Канаде. Однако этот фактор является гораздо более привычным для передних покрышек на трассах типа Имолы, для которых характерны нагрузки на передние покрышки, превышающие нагрузки на задние. Покрышки склонны к крошению, когда температура трассы низка и покрышки являются более жесткими, нежели необходимо в этих условиях. Это выливается в появление недостаточной поворачиваемости, однако по мере износа покрышек крошение сходит на нет, поскольку плохо связанные элементы резины просто удаляются с рабочей поверхности, и покрышка начинает вести себя нормально.
Последним типом деградации является тот тип, который более всего будет беспокоить нас в Хоккенхайме. Он называется блистерингом, или пузырением, поскольку на покрышке образуются тепловые пузыри, которые потом просто отлетают с поверхности. Это обычно наблюдается на задних покрышках при сочетании интенсивных ускорений и мощных сил, действующих на покрышки в медленных, средних и скоростных поворотах. При такой деградации покрышка обычно хорошо ведет себя лишь в самом начале работы, до того как начнется блистеринг, что может произойти внезапно и очень быстро. При этом появляется избыточная поворачиваемость, которая вкупе с уменьшением сцепления при разгоне существенно влияет на скорость машины.
Склонность покрышки к блистерингу во многом зависит от внутренней температуры покрышки, то есть температуры внутренних слоев резины. В то время как поверхностная температура устанавливается достаточно быстро, особенно при скольжении, тот факт что резина является отличным изолятором, приводит к долгому распространению тепла внутрь покрышки. Внутренняя температура увеличивается за счет работы покрышки, и даже в жарких гоночных условиях процесс выравнивания температур может занять восемь-десять кругов. Таким образом покрышка будет вести себя хорошо, пока внутренняя температура не достигнет некоторого критического уровня, после чего начнется активный блистеринг. Размеры пузырей являются как правило неизменными, поэтому усиление блистеринга связано с увеличением их количества.
Поскольку схема трассы в Хоккенхайме была существенно изменена, радикальное изменение претерпели и требования к покрышкам на этой трассе. Раньше она состояла в основном из интенсивных разгонов и жестких торможений, однако теперь существенно увеличилось количество медленных и среднескоростных поворотов. Теперь значительно изменились настройки, необходимые для этой трассы, так что возросли скорости на стадионе (примерно на 16%) и увеличились нагрузки на покрышки – в поворотах и на многочисленных разгонах после них. Все это сделало Хоккенхайм трассой, где поведение машины определяется состоянием задних покрышек.
Мы постарались учесть все эти факторы и сделали предварительный выбор конструкций и смесей для предстоящей гонки, и теперь надеемся, что единственным неизвестным в этом уравнении остается погодный фактор. Однако суть погоды такова, что из-за нее заранее обдуманный вывод может выглядеть или как гениальная догадка, или как самоуверенная ошибка.
Дени Шеврие
Учитывая, что мы достигли двенадцатой гонки сезона, характеристики трассы в Хоккенхайме не являются для нас чем-то особенным. Двигатель проводит на максимальной нагрузке 63% круга (в среднем по сезону эта величина составляет 55%), а максимальный непрерывный период такой работы равен 14.9 с (против 13 с в среднем по сезону).
Отличительной характеристикой Хоккенхайма является множество периодов, когда машина ускоряется с малой скорости на выходе из медленных поворотов. Это означает, что от двигателя требуется жесткое ускорение, и хорошая мощность во всем диапазоне оборотов – то есть крутящий момент – оказывается гораздо важнее пиковой мощности. В самом деле, крутящий момент определяется как произведение выдаваемой мощности и скорости двигателя, на которой эта мощность выдается.
Частые ускорительные фазы означают, в частности, что двигатель находится под сравнительно легкой нагрузкой. Нагрузки на движущиеся части являются кратковременными, а не периодическими, и это облегчает работу отдельным частям двигателя, таким как поршни.
Для полной адаптации двигателя к требованиям трассы мы работаем над оптимизацией контроля двигателя со стороны пилота, управляемости и выдаваемой мощности.
Тем не менее, несмотря на значимость крутящего момента, остается относительно долгий период работы на полной нагрузке, являющийся важным при достижении максимальной скорости. Требование к максимальным показателям, хотя и не является превалирующим, тем не менее означает, что постройка специального двигателя для Хоккенхайма не ставится под сомнение.
Температуры в Хоккенхайме, как правило, высоки, однако это не будет являться критическим фактором, поскольку мы уже столкнулись с подобными условиями на трассах вроде Сепанга. Это более или менее стандартный фактор, не являющийся критическим для сочетания машина-двигатель, поскольку к середине сезона мы уже успели опробовать работу в таких условиях. В самом деле, температура является фактором, который можно легко предсказать и не менее легко смоделировать с достаточно высокой точностью. Несмотря на то что мы представим новую модификацию двигателя, это не должно вызвать проблем, поскольку испытательные критерии в этом году стали особенно жесткими, и к тому же мы провели тесты в Хересе на прошлой неделе при не менее жаркой погоде.
from _http://www.f-1.ru/news/2004/7/2104.html_
|
