49ο Pάλι Aκρόπολις - Tεχνικό
H μπάλα δεν είναι ποτέ στρογγυλή?O συνεργάτης μας και μηχανικός της Mitsubishi Ralliart, Mιχάλης Zώτος, αναλύει πώς
ετοιμάζεται ένα αυτοκίνητο WRC για τον πιο απρόβλεπτο ίσως αγώνα του Παγκοσμίου, το Pάλι
Aκρόπολις?
Kείμενο: Mιχάλης Zώτος
Φωτογραφίες: Θ. Hλιόπουλος, Reporter Images
ΚAΘE αγώνας του WRC αποτελεί και μια ξεχωριστή πρόκληση για τις εργοστασιακές ομάδες.
Στην περίπτωση των ράλι, το? γήπεδο δεν είναι πάντα ορθογώνιο και επίπεδο, το τερέν δεν
έχει πάντα γρασίδι και οι «παίκτες» καλούνται να αγωνιστούν με μια μπάλα που δεν είναι
πάντα? στρογγυλή! Επιπλέον, για αγώνες «γοήτρου», όπως το δικό μας Ακρόπολις, που είναι
ιδιαίτερα αγαπητοί στα τμήματα μάρκετινγκ των αυτοκινητοβιομηχανιών, η πίεση για ένα καλό
αποτέλεσμα είναι αυξημένη, μια και η διαφήμιση είναι μεγαλύτερη από άλλα ράλι του
πρωταθλήματος.
Mε αντίπαλο τους κανονισμούς?
Αυτό που κάνει τα πράγματα ιδιαίτερα ενδιαφέροντα για τους τεχνικούς είναι πρώτα απ? όλα
οι αυστηροί κανονισμοί της FIA που αφορούν το σχεδιασμό και την προετοιμασία των
αυτοκινήτων, οι οποίοι φροντίζουν να κάνουν τη ζωή των τεχνικών πιο δύσκολη και δεν
επιτρέπουν την απόλυτη ελευθερία, που θα οδηγούσε σε αυτοκίνητα ειδικά προετοιμασμένα για
κάθε αγώνα. Έτσι, δεν μπορείς να διαλέξεις το μεγαλύτερο turbo, που θα ήθελες, τα
φαρδύτερα ή στενότερα ―κατά περίπτωση― ελαστικά και το πιο αποδοτικό σύστημα ψύξης. Αυτό
έχει ως αποτέλεσμα τα αυτοκίνητα μιας ομάδας να είναι όμοια στα περισσότερα τμήματά τους
για όλους τους χωμάτινους αγώνες, διατηρώντας μια λεπτή ισορροπία μεταξύ συμβιβασμών και
απόλυτης απόδοσης.
Tο «ακροπολικό» World Rally Car
Παρά τους περιορισμούς των κανονισμών, αρκετά τμήματα των αυτοκινήτων είναι καθαρά
«ακροπολικά». Ας δούμε, λοιπόν, αναλυτικά πώς οι ιδιαιτερότητες του αγώνα μας επιδρούν
στις τεχνικές προδιαγραφές των αυτοκινήτων WRC?
Πλαίσιο
Οι περίφημες «ακροπολικές» ε.δ. είναι ο φόβος και ο τρόμος των σχεδιαστών. Eιδικά η
αντοχή επιμέρους τμημάτων, όπως οι βάσεις του κινητήρα και τα σημεία στήριξης των
αναρτήσεων, πονοκεφαλιάζουν τους τεχνικούς. Δυστυχώς, οι κανονισμοί δεν επιτρέπουν τον
επανασχεδιασμό του κλωβού ασφαλείας ―αυτός και το πλαίσιο είναι πλέον στοιχεία
αλληλένδετα―, που επηρεάζει πολύ την αντοχή. Έτσι, το roll cage για την Κορσική είναι το
ίδιο με του Ακρόπολις. Η επιπρόσθετη αντοχή θα βρεθεί με μετατροπές στο αυτοφερόμενο
αμάξωμα, είτε με συγκολλήσεις επιπλέον κομματιών λαμαρίνας (αλληλεπίθετων) ―αυξάνοντας τα
«στρώματα»― είτε με παχύτερες λαμαρίνες. Σχολαστικά παρακολουθείται η αναμενόμενη αύξηση
του βάρους. Δεδομένου ότι ένα βαρύτερο αυτοκίνητο καταπονείται περισσότερο, ενισχύσεις
γίνονται μόνο όπου είναι απαραίτητο, με γνώμονα την προηγούμενη εμπειρία, τις συνεχείς
δοκιμές και την ανάλυση των καταπονήσεων με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Για μια
θεωρητική ανάλυση των καταπονήσεων, το σημαντικότερο στοιχείο είναι η σωστή επιλογή των
συνθηκών φόρτισης. Οι σκληρές «ακροπολικές» ειδικές και η ταχύτητα των αυτοκινήτων σ?
αυτές αναγκάζουν τους σχεδιαστές να υπολογίζουν φορτία μεταξύ 12 και 14 τόνων.
Συνδυάζοντας πληροφορίες από όλες τις παραπάνω πηγές, αποφασίζεται να ενισχυθούν οι
πύργοι στήριξης των γονάτων McPherson, τα σημεία όπου εδράζονται όλα τα στελέχη
(βραχίονες) της ανάρτησης, αλλά και τα σημεία γύρω από τις βάσεις του κινητήρα, του
κιβωτίου και των διαφορικών. Μπορούμε να πούμε ότι στο Aκρόπολις οι ενισχύσεις αυτές θα
είναι περισσότερες απ? ό,τι στο Ράλι Κύπρου, αλλά λιγότερες απ? ό,τι στο Σαφάρι.
Αναρτήσεις
Μια και οι κανονισμοί δεν επιτρέπουν απόλυτη ελευθερία στο σχεδιασμό ξεχωριστά για κάθε
αγώνα, οι περισσότερες ομάδες αρκούνται στην προληπτική αλλαγή όλων των αναρτήσεων σε
κάθε service (ψαλίδια, κομπλέ γόνατα κτλ.). Αυτό σημαίνει ότι τα ψαλίδια που θα
χρησιμοποιηθούν στο Aκρόπολις θα είναι τα ίδια ―σχεδιαστικά― με εκείνα της Φινλανδίας. Η
πρόβλεψη για το δικό μας αγώνα έχει γίνει βεβαίως αρκετούς μήνες πριν, όταν τα ψαλίδια
σχεδιάστηκαν για τους χωμάτινους αγώνες του πρωταθλήματος και οι σχεδιαστές
χρησιμοποίησαν τις συνθήκες φόρτισης του δικού μας αγώνα. Ο πονοκέφαλος του σχεδιαστή δεν
ήταν μόνο η εξασφάλιση αντοχής μέσω κατάλληλου σχεδιασμού, αλλά και η σωστή επιλογή
υλικού που θα προσέδιδε τον κατάλληλο συνδυασμό ορίων ελαστικότητας και θραύσης. Θέλουμε,
δηλαδή, ένα κομμάτι να λυγίζει, αλλά όχι να σπάει, ώστε να δίνει την ευκαιρία στο
αυτοκίνητο να επιστρέφει στα service και να επισκευάζεται. Δεν είναι υπερβολή να πούμε
ότι οι συνθήκες του δικού μας αγώνα καθορίζουν το σχεδιασμό των περισσότερων τμημάτων της
ανάρτησης που χρησιμοποιούνται στους υπόλοιπους αγώνες του πρωταθλήματος! Aπό την άλλη, η
προστασία των τμημάτων της ανάρτησης είναι πολύ σημαντική στο Ακρόπολις. Ο αγώνας
επιβάλλει ―μοναδικές, παγκοσμίως― συνθήκες «πετροβολής» στα μέρη της ανάρτησης,
φθείροντάς τα με υπερβολικά γρήγορους ρυθμούς. Γι? αυτό χρησιμοποιούνται ειδικές
επιστρώσεις στα μεταλλικά μέρη, δανεισμένες σε πολλές περιπτώσεις από την αεροπορική
βιομηχανία, σε συνδυασμό με ποδιές από μαλακό υλικό.
Aνάμεσα στα εξαρτήματα που? υποφέρουν περισσότερο στο Ακρόπολις είναι τα αμορτισέρ.
Εξωτερικά δε διαφέρουν από εκείνα των υπόλοιπων αγώνων του πρωταθλήματος, καθώς οι
διαδρομές τους είναι ίδιες, με εξαίρεση το Σαφάρι, όπου είναι μεγαλύτερες. Oι αλλαγές για
το Aκρόπολις αφορούν τις ρυθμίσεις μέσω εσωτερικού επανασχεδιασμού, τις διαφορετικές
επιστρώσεις για τη μείωση τριβών και θερμοκρασιών και τη βελτίωση της ψύξης με
επανασχεδιασμό των χαρακτηριστικών ροής του λαδιού. Οι μηχανικές βλάβες, εδώ, προέρχονται
από το συνδυασμό υπερβολικών φορτίων και υψηλών θερμοκρασιών. Οι ταχύτητες κίνησης των
αμορτισέρ στους ελληνικούς δρόμους βρίσκονται συχνά σε τιμές άνω των 2 m/sec, προκαλώντας
εσωτερικές, στιγμιαίες πιέσεις της τάξης των 2.000 Bar.
Όταν τα αυτοκίνητα περνούν από μπροστά σας στις ε.δ., να θυμάστε ότι οι υψηλές ταχύτητες
κίνησης των αμορτισέρ δεν προέρχονται τόσο από κινήσεις μεγάλων μετατοπίσεων όσο από
άλλες μικρού εύρους και μεγάλης συχνότητας, που προκαλούνται στο μεγαλύτερο τμήμα των
ειδικών! Οι συνθήκες φόρτισης στο Aκρόπολις είναι οι χειρότερες του πρωταθλήματος μαζί με
εκείνες του Σαφάρι. Στην Κύπρο, όπου οι ταχύτητες του αυτοκινήτου είναι μικρότερες, οι
προδιαγραφές των αμορτισέρ είναι διαφορετικές.
Τα ελατήρια είναι κατά 10-30% σκληρότερα για τον αγώνα μας ―με εξαίρεση το Σαφάρι―,
ειδικά εκείνα της πίσω ανάρτησης, δεδομένου ότι το αυτοκίνητο μεταφέρει δύο ρεζέρβες. Οι
προτιμήσεις των ομάδων και των οδηγών ποικίλλουν μεταξύ γραμμικών, προοδευτικών ελατηρίων
και των μεταξύ τους συνδυασμών.
Κινητήρας
Η ψύξη του κινητήρα αποτελεί τη μεγαλύτερη σπαζοκεφαλιά για τους μηχανικούς. Οι
κανονισμοί περιορίζουν τη μέγιστη επιφάνεια (άνοιγμα) σε μάσκα και καπό, όπως και στο
ψυγείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Έτσι, οι περισσότερες ομάδες φροντίζουν να
βελτιώσουν την ψύξη με επιπλέον ψυγεία και διαφορετική διάταξη αυτών. Όταν οι ιδέες για
βελτίωση της ψύξης στερεύουν, οι μηχανικοί καταφεύγουν στη μείωση της παραγωγής θερμικών
φορτίων με παρεμβάσεις στη χαρτογράφηση του κινητήρα, στον έλεγχο του Anti Lag (ALS) και
στη μείωση της ιπποδύναμης (!) ως τελική λύση. Μια τυπική, για το Ακρόπολις, αλλαγή της
χαρτογράφησης μειώνει σταδιακά την προπορεία της ανάφλεξης (μείωση ισχύος και θερμικών
φορτίων), ψεκάζει περισσότερο καύσιμο (ψύξη) και ανοίγει συχνότερα τη βαλβίδα ανακούφισης
του turbo (μείωση θερμικών φορτίων), όταν οι αισθητήρες θερμοκρασίας ξεπερνούν κάποιες
προκαθορισμένες τιμές. Συγκριτικά, ο αγώνας της Κύπρου είναι ίσως λίγο πιο απαιτητικός σε
ζητήματα ψύξης, μια και οι ταχύτητες των αυτοκινήτων είναι μικρότερες από αυτές του
Ακρόπολις.
Καμπίνα πληρώματος
Tα ράλι Aκρόπολις και Κύπρου είναι οι θερμότεροι αγώνες για τα πληρώματα. Θερμοκρασίες
μέχρι και 70° C έχουν μετρηθεί στην καμπίνα κατά τη διάρκεια των ε.δ.! Γι? αυτό, όλες οι
ομάδες έχουν επιπλέον αεραγωγούς, που φέρνουν ψυχρότερο ―σχετικά― αέρα στην καμπίνα, ο
οποίος, όμως, είναι ανυπόφορος για εσάς που παρακολουθείτε απ? έξω, πόσο μάλλον για το
πλήρωμα που φορά φόρμες και κράνη.
H αξία των δοκιμών
Ο συνολικός αριθμός των δοκιμών που κάνουν οι εργοστασιακές ομάδες σε μια χρονιά είναι
τουλάχιστον τριπλάσιος από εκείνον των αγώνων. Για κάθε ράλι προβλέπεται τουλάχιστον μία
εβδομάδα προγραμματισμένων δοκιμών, περίπου δύο μήνες πριν από τον αγώνα, ώστε οι ομάδες
να έχουν την ευκαιρία να επανασχεδιάσουν τμήματα που δεν αντέχουν και να τα παραγγείλουν
στους προμηθευτές τους. Σημειωτέον ότι τα αυτοκίνητα ετοιμάζονται περίπου δύο με τρεις
εβδομάδες πριν από τον αγώνα, για να αποσταλούν στη χώρα τέλεσής του. Aυτή η αναπόφευκτη
ανάγκη για πρόωρες δοκιμές προκαλεί επιπλέον πονοκέφαλο στους τεχνικούς, μια και οι
συνθήκες αγώνα και δοκιμών είναι διαφορετικές. Eπομένως, δεν είναι περίεργο φαινόμενο για
τα εργοστασιακά αυτοκίνητα να παρουσιάζουν βλάβες τον Ιούνιο με 35° C, οι οποίες δεν
εντοπίστηκαν στις δοκιμές που έγιναν στα τέλη Aπριλίου.
Ανάλογα με την πορεία μιας ομάδας μέχρι το Ακρόπολις και το βαθμό εξέλιξης του
αυτοκινήτου γενικότερα, το «μενού» των δοκιμών διαφέρει από ομάδα σε ομάδα. Εκτός από τα
κλασικά («στήσιμο» αυτοκινήτου, δοκιμές ελαστικών κτλ.), το ενδιαφέρον στο Ακρόπολις
επικεντρώνεται σε δοκιμές αντοχής ελαστικών και μηχανικών μερών. Οι οδηγοί έχουν εντολή
να οδηγήσουν «χωρίς αύριο» και να μη σταματήσουν, ακόμη και όταν υπάρχει κλατάρισμα ―κάτι
που συμβαίνει συχνά στον αγώνα―, ώστε να βρεθούν τα αδύνατα σημεία. Δυστυχώς, η φαντασία
και οι γνώσεις των σχεδιαστών δεν είναι ποτέ αρκετές για να προσομοιάσουν στον υπολογιστή
τις συνθήκες φόρτισης ενός Aκρόπολις, οπότε οι δοκιμές αντοχής είναι απαραίτητες. Oι
θεωρητικές αναλύσεις με υπολογιστικά «πακέτα» πεπερασμένων στοιχείων είναι απαραίτητες,
καθώς δίνουν μια πολύ καλή ιδέα στους μηχανικούς για το πώς να σχεδιάσουν τα πρωτότυπα
εξαρτήματα δοκιμών, ώστε να είναι αρκετά κοντά στα τελικά κομμάτια που θα χρησιμοποιηθούν
στον αγώνα.
Tι σημαίνει «ακροπολικό στήσιμο»;
Οι ιδιαιτερότητες του Ακρόπολις αφορούν τις ρυθμίσεις των αναρτήσεων, και ειδικότερα την
αρμονική «συλλειτουργία» ελατηρίων (όπου οι δυνάμεις αντίδρασης είναι συνάρτηση της
μετατόπισης) και αμορτισέρ, (όπου οι δυνάμεις αντίδρασης είναι συνάρτηση της ταχύτητας
μετατόπισης). Μυστικά, εδώ, δεν υπάρχουν. Οι ρυθμίσεις ποικίλλουν ανάλογα με το
αυτοκίνητο, τον οδηγό, τα ελαστικά και πλήθος άλλων παραμέτρων.
Ένας βασικός κανόνας και μια ακόμη σπαζοκεφαλιά για τους μηχανικούς στο Ακρόπολις είναι ο
συμβιβασμός μεταξύ μαλακών ρυθμίσεων για μέγιστη ελκτική πρόσφυση και επιβράδυνση και
σκληρών για την απόσβεση των μεγάλων ―κρουστικών, σχεδόν― φορτίων με τα οποία τα ελληνικά
χώματα «τιμωρούν» τα αυτοκίνητα. Παράδειγμα αποτελεί η δυσκολία ρύθμισης της απόσβεσης
συμπίεσης, της απόσβεσης δηλαδή των φορτίων κατά τη συμπίεση των αμορτισέρ. Δεδομένου ότι
θέλουμε να αποσβένουμε τα υψηλά φορτία που προέρχονται από μεγάλες ταχύτητες και
μετακινήσεις (μεγάλες λακκούβες), θα έπρεπε να ρυθμίσουμε τα αμορτισέρ πολύ σκληρά στις
υψηλές ταχύτητες. Σωστά; Όχι ακριβώς, μια και όταν το αμορτισέρ λειτουργήσει σε μικρές
μετατοπίσεις αλλά εξίσου μεγάλες ταχύτητες, οι σκληρές ρυθμίσεις θα οδηγήσουν σε
σημαντική απώλεια πρόσφυσης. Η λύση; Δε λέγεται παρά μόνο έμμεσα σε ένα τεχνικό άρθρο
περιοδικού?
Όσον αφορά τα ελεγχόμενα διαφορικά, οι μόνες αλλαγές για το Ακρόπολις είναι στην ψύξη και
τη χαρτογράφησή τους. Ένας από τους βασικούς στόχους στο Ακρόπολις είναι η ελαχιστοποίηση
της φθοράς των ελαστικών. Τα ελεγχόμενα διαφορικά μπορούν και συνεισφέρουν στην επίτευξή
του, δίνοντας στο αυτοκίνητο τη δυνατότητα να στρίβει χωρίς τη βοήθεια του τιμονιού!
Έτσι, ενώ το κεντρικό διαφορικό εμπλέκεται στην επιτάχυνση σε διαφορετικό βαθμό κατά
περίπτωση, στο φρενάρισμα, μια κλασική ―για το Aκρόπολις― χαρτογράφηση προβλέπει τη
στιγμιαία απεμπλοκή του, όταν το γκάζι αφήνεται απότομα και η πίεση στο πεντάλ του φρένου
μειώνεται. Αυτό προκαλεί μια ξαφνική περιστροφή γύρω από τον κατακόρυφο άξονα, μια και η
ροπή επιβράδυνσης του κινητήρα μεταφέρεται στους πίσω τροχούς, προκαλώντας υπερστροφική
συμπεριφορά. Πρόκειται για μια ρύθμιση πολύ διαδεδομένη και στον αγώνα της Κύπρου, με τις
διαδοχικές κλειστές στροφές, και είναι ένα μόνο από τα παραδείγματα που οδηγούν σε
διαφορετικές ρυθμίσεις των διαφορικών ειδικά για το Ακρόπολις. Ο μηχανικός έχει στη
διάθεσή του περίπου δέκα διαφορετικές παραμέτρους που μπορεί να ρυθμίσει ανεξάρτητα για
καθένα από τα τρία διαφορικά, επηρεάζοντας σημαντικά τη συμπεριφορά του αυτοκινήτου.
Kαθοριστικός παράγοντας του? παιχνιδιού είναι βεβαίως τα ελαστικά, οι χαράξεις των οποίων
είναι συνήθως όμοιες σε όλους τους χωμάτινους αγώνες. ¶λλωστε, κάθε ομάδα είναι
υποχρεωμένη να διαλέξει μόνο δύο χαράξεις και να ενημερώσει ανάλογα τη Διεθνή Ομοσπονδία
περίπου ένα μήνα πριν από τον αγώνα. Αυτό που οι δοκιμές καθορίζουν είναι οι γόμες του
ελαστικού (μαλακή/σκληρή) και η κατασκευή του, ειδικά του πλευρικού σκελετού. Τα ελαστικά
είναι μοναδικά για κάθε αγώνα, αλλά οι προτιμήσεις των οδηγών και οι διαφορετικές
ρυθμίσεις των αυτοκινήτων τους οδηγούν κάποιες φορές σε τελείως διαφορετικές επιλογές για
τις ίδιες ε.δ.
Ελπίζουμε, το άρθρο αυτό να ξεδιάλυνε μερικά πράγματα και ευχόμαστε να κάνει τη βόλτα σας
στο βουνό τις ημέρες του αγώνα ακόμη πιο διασκεδαστική. Όσοι σταθείτε υπομονετικά στις
ειδικές, περιμένοντας τα αυτοκίνητα, να θεωρείτε τους εαυτούς σας τυχερούς! Εκατοντάδες
τεχνικοί και μηχανικοί που εργάστηκαν στα αυτοκίνητα που θα περάσουν από μπροστά σας δε
θα δουν καθόλου δράση? Εργάζονται ήδη για τους επόμενους αγώνες!_ M. Z.