O vývoji Lotusu E20: Od předního křídla po výfuky, silné a slabé stránky úspěšného vozu

Lotus | foto: Lotus F1 Team

V pondělí 28. ledna Lotus představí nový vůz E21. Jak probíhal vývoj jeho předchůdce E20 a s čím se jeho inženýři museli potýkat? Jaké byly silné a slabé stránky vozu? V rozsáhlém článku odpovídají ti nejpovolanější zástupci týmů.

Na začátku to bylo klíčovou devizou - v době, kdy se vítězové střídali jako na houpačce a výpadky zažívalo Ferrari, McLaren či Red Bull. Kimi Räikkönen předvedl neuvěřitelnou šňůru, když jako jediný letos dojel do cíle ve všech 20 závodech - nebodoval přitom pouze jednou. Co by za takovou spolehlivost McLaren dal!

Monopost E20 se povedl a byl považován za černého koně šampionátu. Často však ten poslední kousek ke špičce chyběl.

"Tohle je zkrátka celkově docela dobré auto. Tradičně to v závodění bývá tak, že postavíte auto, a to je po celý rok buď dobré, nebo špatné. My jsme na to neměli v každém závodě, i když v několika závodech jsme nedokázali dostatečně zahřívat pneumatiky, abychom si vedli dobře v kvalifikaci i v závodě," vypráví technický ředitel Lotusu James Allison pro F1 Racing.

Oproti loňskému vozu R31, který kvůli radikálním výfukům vpředu nemohl těžit s foukání do difuzoru, se jednalo o slušný pokrok. "Když myslím na tohle auto, myslím na něj zkrátka jako na čistý vůz. Nic na něm nepřekáží, je dobře koncipované, čisté, funkční, dobré auto. Na tohle jsem hrdý.



Pohled na nový vůz E20 při loňském představení (foto: Lotus F1 Team)

Čas od času někdo přijde s něčím odvážným a my se pro to rozhodneme, pokud to má tak ohromný potenciál. To byl případ minulého [2011] auta - a byla to opravdu špatná volba. Ale měl jsem velkou podporu společnosti nade mnou. Věděli o riziku a řekli: 'Jdi do toho.'"

"Samozřejmě, že nám pak bylo líto, když to nefungovalo, ale nelitovali jsme postoje, díky němuž to vzešlo. Jsem si 100% jistý, že celá továrna a vedení by mělo identický postoj i příště, pokud by se taková věc objevila.

Loňský vůz byl odvážný, ale v mnoha ohledech byl ošklivý: tenhle [E20] je krokem kupředu téměř ve všem. Je to velkou poklonou Martinovi Tollidayovi, našemu hlavnímu designérovi, od něhož to je první auto. Vzal všechny silné a dobré stránky, které Tim Densham navrhl pro předchozí generaci našich vozů, a dostal nás na další úroveň," chválí Allison.

Odmítá, že by se jednalo o běžný vůz: "Absolutně ne," přičemž zmiňuje "věci, které nejsou běžné, akorát jen nejsou na povrchu viditelné.


Po neúspěšném experimentu s výfuky se v sezóně 2012 tým vrátil ke konvenčním výfukům, později nasadil Coanda řešení (foto: Lotus F1 Team)

Křídla a zavěšení
"Podle toho, kam se podíváte, jsou některé části zcela přepracované, v jiných jsme dále zoptimalizovali ty nejlepší části naší designové filozofie, kterou jsme přijali z několika důvodů. Návrh předního a zadního zavěšení byl výrazně upraven, aby nám poskytoval více aerodynamických příležitostí.

Přední křídlo je pokračováním konceptů, s nimiž jsme pracovali od roku 2009, kdy byla publikována nová pravidla.  U systému zadního křídla jsme pokračovali v práci na tom, abychom měli uspokojující úroveň stability na zádi a zároveň co nejvyšší potenciál při aktivování DRS," vysvětluje technický ředitel Lotusu.


Vývoj předního křídla vozu E20 po Valencii (foto: Lotus F1 Team)

Zakázaný systém pro stabilizaci světlé výšky při brzdění
Lotus také vyvíjel systém pro stabilizaci světlé výšky, který jim měl poskytnout rozhodující výhodu. Princip fungování byl jednoduchý: kinetická energie vznikající při brzdění předních kol měla zdvihnout vzpěry zavěšení, které díky tomu ztuhlo, a přední část tolik neklesla. Nejnáročnější byla jeho kalibrace.

"Pokud chcete náznak toho, do čeho jsme ochotní jít, systém zavěšení, na kterém jsme pracovali na počátku minulého roku, byl přesně na hraně toho, co je možné. Věci se však obrátily proti nám a nedostali jsme ho do závodů, je však součástí úsilí, které z Enstone činí veselé pracovní prostředí."

FIA systém po protestech ze zákulisí systém nakonec zakázala, a tak systém stabilizace světlé výšky putoval zpět do šuplíku. "Cítili jsme, že to za to stojí. Dokázali jsme kvantifikovat jeho výhody, poskytl by nám pár desetin. Byli jsme si celkem jisti, že je jeho vývoj správný, takže by nám nezpůsobil žádné problémy. Mysleli jsme, že půjde okopírovat, ale že to bude velmi těžké - a to je podstatné.

Přijďte s něčím, co se nedá zkopírovat, a je vám jasné, že skončíte jako poražení. Nikdo nestráví to, že nedokáže po celou sezónu přijít s vlastní verzí, takže na to opravdu zaútočí. Na druhou stranu když se něco dá zkopírovat, ostatní bez toho dokážou měsíc či dva strávit, než postaví svou vlastní verzi - a to trochu ovlivňuje rozhodování," popisuje Allison procesy FIA při schvalování inovací.


Vývoj předního křídla ve druhé části sezóny (foto: Lotus F1 Team)

Výfuky
"V roce 2011 jsme zvolili jinou cestu než všichni ostatní, takže jsme se v oblasti vývoje dostali o rok zpět. Je také jasné, že hlavní výhoda, z níž se tehdy těšil Red Bull, spočívala v mistrovském zvládnutí této části vozu. Zbytek jejich auta byl velmi dobrý - protože je velmi dobrý i teď - ale jenom velmi dobrý. Tento jeden rys byl absolutním králem jejich vozu, a to jim bylo odebráno. K naší výhodě," podotýká Allison.

Po neúspěšném experimentu s vyústěním výfuků vpředu pod bočnicemi bylo jasné, že se auto pro sezónu 2012 bude podstatně lišit. Předchozí koncept ostatně již nepovolovala ani pozměněná pravidla. Nemohli tak těžit z výhody, kterou poskytuje kontinuita při vývoji, jelikož je změna stála množství času, úsilí a prostředků, jež jiní mohli využít odlišně.

"Byly by nelegální a v žádném případě nesplnily naše očekávání. Takže jsme této části auto řekli 'Na shledanou' a přijali úplně přepracovaný návrh. Po většinu sezóny jsme jezdili se zcela obyčejnými výfuky. Ve skutečnosti byly až do Koreje prakticky stejné, jako ty z počátku roku.

Sloužily nám dobře. Je to systém, který velmi snadno zprovozníte. Jen vyrobíte takovou délku a tvar výfuků, který motoru umožňuje produkovat co největší výkon, a umístíte je tam, kde z nich získáváte mírnou výhodu, ale nic zvláštního.

V tomto ohledu jsme byli na okruzích takovými osamělými oráči, ale již dlouho před odhalením vozu E20 jsme paralelně ve svém aerodynamickém tunelu vyvíjeli výfuky využívající Coanda efekt. Jakmile jsme uviděli, že potenciální zisky Coanda systému převyšují náš původní návrh, bylo jasné, že jej budeme muset nasadit - jak pro užitek, který bychom mohli získat v poslední čtvrtině sezóny, tak i pro získání zkušeností pro další rok."


Srovnání konvenčních výfuků z počátků sezóny s Coanda řešením (foto: Lotus F1 Team)

"Instalace tohoto stylu výfuků není tak náročná, jako u foukajících výfuků v roce 2011. Tehdy to pro všechny týmy, a obzvlášť pro nás s výfuky vpředu, to byla celkem výzva zajistit, aby výfuky nezapálily auto.

Coanda systém není tak přímý a proud se trochu ochladí, než dorazí k podlaze, což se zvládá o něco snadněji. Přesto je toho třeba celkem dost přeskupit, včetně nových zužujících se bočnic, nových výfuků, nových panelů kolem jejich vyústění, tepelné izolace podlahy atd.," říká Allison.

Převodovka
Dalším klíčem k optimální funkci nových výfuků je flexibilita, kterou nabízí převodovka. Lotus však na rozdíl od ostatních špičkových týmů nepoužil hlavní skříň vyrobenou z uhlíkových vláken tak, jako některé špičkové týmy.

"Převodovková skříň je z titanu. Jako u všech, hlavním vývojovým směrem převodovky už nějaký čas nejsou vnitřní součástky. Všichni už nějakou dobu mají bezprodlevové (seamless) řazení. Vývoj se soustředí na to, aby byla skříň co nejmrňavější, abyste mohl auto co nejvíce zúžit.

To souvisí s tím, abyste dostali co největší množství vzduchu o vysoké energii k zádi vozu a aby ho v tom převodovka co nejméně blokovala. Veškeré naše snahy jsme zaměřili tímto směrem," vykládá Allison.

Jedinou výhodou kompozitové skříně je hmotnost. Malou skříň můžete vyrobit z obou materiálů. Lze očekávat, že karbonová je o něco méně pevnější, ale o kilo či dvě lehčí - a to je hodně. Myslím, že karbonové skříně jsou celkově lepším řešením, ale jejich výroba vyžaduje mnoho času, peněz a úsilí. Celkový užitek, který vám poskytuje, je relativně malý.

Abyste vůz dostali do povoleného váhového rozložení a stále dosahovali vysokého výkonu, je za současných pravidel, zejména co se týče pneumatik, sklon, že se budete hodně trápit při snížení hmotnosti vpředu bez opravdu žádného skutečného stresu na zádi.

To je důvod, proč má Red Bull své baterie v zadní části vozu. My nepotřebujeme využívat řešení Red Bullu, protože rozložení hmotnosti můžeme dostat tam, kam potřebujeme, bez toho, abychom museli umístit baterie dozadu. A je mnohem jednodušší mít všechny součásti na jednom místě, než je mít rozmístěné po celém voze.


Převodovková skříň Lotusu není z uhlíkových vláken, ale z titanu (foto: Toni Arch)

Allison doufá, že nové výfuky pomohou ve zlepšení rychlosti na jedno kolo, protože kvalifikace byly na rozdíl od šetrnosti k pneumatikám slabinou vozu E20: "Často jsme byli ohromně rychlí na tvrdších pneumatikách v kvalifikaci, ale na těch měkčích nám trochu scházelo.

Na druhou stranu můžete na roštu ukázat na auta, která byla velmi rychlá v kvalifikacích, ale už ne tak v závodech. Zdá se, že máme auto, které v kvalifikacích nepatří mezi ty úplně nejrychlejší, ale má velmi dobrou závodní rychlost.

Není to špatná kombinace, raději tak než naopak, ale pokud chceme vyhrávat závody, budeme muset naše kvalifikační výkony zlepšit. Není toho třeba moc, jen tu trochu navíc, abychom mohli bojovat o větší úspěchy."

Pneumatiky
Lotus se loni vypořádal s pneumatikami, v šetrnosti a konzistentním zacházení s upravenými směsmi, kterými Pirelli zpočátku sezóny mátlo tolika předním týmům hlavy, patřil k nejlepším.

"Pneumatiky mají určitý rámec, v němž fungují - pokud je máte chladnější, nemají přilnavost, pokud jsou příliš teplé, také nemají přilnavost. Je tam poměrně široké rozpětí uprostřed, kdy fungují dobře," uvádí Allison.

V čem byl podle něj klíč k úspěchu? "Zdá se, že E20 generoval o něco méně tepla v pneumatikách, než vozy některých našich soupeřů. Znamená to, že jsme se dokázali vyrovnat s teplejší dráhou, když se někteří z našich soupeřů začali dostávat mimo rámec pneumatik.

Stinnou stránkou je studená trať nebo výjezd safety caru. Naštěstí se většina závodů jede za letních podmínek, kdy se snažíte udržet teploty níže, spíše než že byste si dělali obavy o generování tepla, takže jsme se s tím zřejmě vypořádali lépe, byť to někdy může být frustrující.

Naše pochopení pneumatik nebylo hlubší než v předchozích letech. Jen jsme se snažili jej využít k tomu, abychom je udrželi v rámci, v němž se dobře chovají. Není to moc sofistikované. Byl bych překvapený, kdyby to v nějakém týmu bylo.


Lotus E20 se dokázal vyrovnat s vyššími teplotami dráhy lépe než ostatní, díky tomu Räikkönen málem vyhrál již v Bahrajnu (foto: Lotus F1 Team)

Po každé části vám Pirelli poskytne informace o opotřebení, které vám ukazují, zda opotřebováváte vnitřní či vnější okraj pneumatiky, zda k opotřebení dochází spíše na přední či zadní nápravě a vy upravujete nastavení tak, abyste to kompenzovali.

Pokud opotřebováváte vnitřní okraje, uberete trochu na odklonu, pokud k opotřebovávání dochází spíše vpředu než vzadu, pokusíte se posunout hmotnost o trochu více dozadu, to je však jen standardní nastavování vozu.

Jediná věc, která je na pneumatikách neobvyklá, je to, že vás tvrdě trestají za to, že jsou příliš horké či příliš studené. Rámec, při kterém dobře fungují, je užší než jindy."

Úspěšný přechod na testování s 60% modely v aerodynamickém tunelu
Allison si velmi pochvaluje přechod z testování s 50% na 60% modely: "60 % nám v aerodynamickém tunelu umožnilo ohromně rozšířit realismus testů, které vykonáváme, takže auto dostáváme do realističtějších hodnot při směřování a odchylkách vozu. To jsou docela základní věci.

Znamenají, že auto může být tolerantnější při širším rozpětí podmínek při zatáčení. Simulační metody v továrně jsou dobré. Umožňují, že 70 - 80 % všech vylepšení, která na vůz nasadíme, bez problémů ihned fungují.


Příprava modelu pro testování v aerodynamickém tunelu (foto: Lotus F1 Team)

Ty, které trpí porodními bolestmi, většinou fungují dle očekávání na druhý pokus. Pokud horlivě netestujete na dráze, existuje spousta proměnných, které nemáte pod kontrolou. Piloti  nemusí zajet čistá kola, dráha se neustále mění a navíc nemáte pokaždé čerstvou sadu pneumatik - nemáte stabilní výchozí základ pro srovnání.

Tyto faktory mohou zkreslit vyhodnocování nových částí, pokud se tedy trápíte, pak je tedy bez zbytečných okolků z vozu sundáte a čekáte na vhodnou budoucí příležitost, abyste s nimi vyjeli podruhé."

Zařízení pro snížení přítlaku (DRD)
Mezi ta problematická vylepšení rozhodně patřilo zařízení pro snížení přítlaku (DRD - drag reduction device), které byl podobné jako dvojité DRS (DDRS) Mercedesu s tím rozdílem, že k dodatečné redukci přítlaku docházelo na zadním křídle, nikoliv na předním, jako u německého týmu.

Lotus jej několikrát otestoval, přesto s jeho fungováním nebyli nikdy spokojeni: "Bylo to opravdu obtížné jej zprovoznit. Zatím jsme z něj nic nedostali, protože při nedostatku příležitostí k testování se nám nepodařilo získat očekávaný užitek," oznamuje technický ředitel.

"Víme, co nám může nabídnout, ale nepodařilo se nám jej rozchodit. Jedná se o obtížný porod a stále neopustil porodní cestu Budeme na něm dále pracovat, zároveň si však musíme dávat pozor, aby nás neobíral o příliš velké množství pozornosti. Pokaždé vás to vytrestá, když pro hrátky s ním využijete jeden trénink během víkendu."


Zařízení pro snížení přítlaku testované Lotusem v průběhu sezóny, do závodu jej však kvůli nenasadili (foto: Sutton Images)

Posilovač řízení a Kimiho trápení
Další trable zažívali z počátku sezóny 2012 s posilovačem řízení. Problém začal být zřejmý při posledním předsezónním testu v Barceloně, kdy mechanici třetí dopoledne trávili v garáži kolem rozebrané přední části E20.

"Zkoušeli jsme celkem dost vývojových věcí. I když není 100% spokojený s tím, co máme, dostatečně jej těší to, že to není problémem. Ale na začátku to tak nebylo," vzpomíná závodní inženýr Simon Rennie.

"Na začátku sezóny Kimi naříkal, že to není takové, jak by se mu to líbilo. Museli jsme něco vyvinout, nejprve pochopit to, co chtěl, a pak to simulovat a vyvinout ozubnici, která by měla takové vlastnosti.

Opravdu, opravdu nenáviděl několik našich prvních pokusů, ale to bylo OK, protože jsme se aspoň zaměřili na to, co je třeba udělat. Mysleli jsme si, že nepotřebuje nic z toho, co jsme nakonec udělali - v podstatě bychom vyřešili špatný problém. Nyní ale máme systém, s nímž je na 95% spokojený.


Problémy s posilovačem se nepodařilo vyřešit ke Kimiho plné spokojenosti (foto: Lotus F1 Team)

Povedený monopost, který od počátku provázela spokojenost
Celkově byl Lotus s E20 spokojený. Jeho konzistenci připisuje čistému designu: "Auto má poměrně dost přítlaku. Dá se s nim jezdit - piloti nebojují jednu minutu s přetáčivostí a druhou s nedotáčivostí.

Je konzistentní a předvídatelné, netrpí blokováním předních kol v jedné zatáčce a blokováním zadních v druhé, takže piloti toho z něj mohou dost vymáčknout. Na většině okruhů měl lepší degradaci pneumatik a nižší opotřebení než konkurence, což znamenalo, že jsme mohli být v závodech silní," shrnuje Allison.

"Bylo to osvěžující, jak snadno se s tímto vozem pracovalo ve srovnání s tím minulým [R31], který se velmi těžce nastavoval. Mezi okruhy se ve vlastnostech lišil a nebyl moc konzistentní. Aby jezdci byli spokojeni s vyvážením, museli jste ho mezi okruhy hodně měnit."

"V roce 2012 jsme vyjeli k prvnímu testu, vyladili nastavení a Kimi byl hned dost spokojený. Pak jsme jej vzali na další trať, nic s ním nedělali - vyjel a vyvážení bylo dobré. Všichni byli šťastní. Byla to občerstvující změna, když jsme se o auto nemuseli moc obávat: věděli jsme, že když dorazíme na okruh, bude celkem dobře vyvážené a piloti budou spokojení," hodnotí Rennie.


Lotus E20 se povedl, s jeho nástupce by se chtěl tým letos dostat do nejlepší trojice
(foto: Lotus F1 Team)

Tým se s ním díky Kimimu Räikkönen dokonce dočkal v Abú Zabí kýženého vítězství. Dobré výkony z loňské sezóny by chtěl letos zlepšit. Jeho ambiciózním cílem je dle majitele Gerarda Lopeze umístit se do třetího místa v šampionátu.

 

Přehled technických parametrů Lotusu E20

Doporučit článek

Diskuze:

Počet příspěvků: 9 Přidejte vlastní názor…

Další zprávy