Rajdy WRC to najwyższa kategoria rywalizacji w rajdach samochodowych. Startujące w nich auta muszą być oparte na samochodach seryjnych i spełniać szereg wymagań określonych przepisami FIA. Stworzenie samochodu WRC wiąże się z wypracowaniem kompromisowych rozwiązań, pozwalających połączyć osiągi z wytrzymałością i jakością prowadzenia.
Przepisy ograniczają pojemność skokową silnika do 1600 cm³, więc konstruktorzy poświęcają wiele pracy oraz pomysłowości opartej na wiedzy i doświadczeniu na maksymalnym wykorzystaniu tego potencjału. Silniki WRC są z reguły wyposażone w turbosprężarkę, jednak jej zastosowanie to tylko drobny element układanki wielu elementów pozostających we wzajemnej zależności.
Wyczynowy silnik – moc i wytrzymałość
Proces napełniania i opróżniania cylindrów, a także warunki spalania w nich mieszanki podlegają starannej optymalizacji. Wiąże się to z odpowiednim doborem kształtu i długości kanałów dolotowych i układu wydechowego oraz dostrojeniem pracy zaworów i elektroniki sterującej działaniem wtrysku paliwa i układem zapłonowym. Obecnie pracę inżynierów bardzo ułatwiają komputery, dające możliwość cyfrowej regulacji wielu parametrów, ale i tak każda modyfikacja wymaga przeprowadzenia prób działania silnika na hamowni. Jednak ostateczny werdykt wydają zawsze kierowcy samochodów testowych po wypróbowaniu silnika w rzeczywistych warunkach. W eliminowaniu nieprawidłowości pomaga komputerowa analiza danych zarejestrowanych podczas prób na hamowni i w terenie, pozwalając wykryć np. przegrzewanie się konkretnych elementów na długo, zanim doprowadzi ono do awarii.
Obroty z silnika przekazywane są na cztery koła za pośrednictwem sekwencyjnej skrzyni biegów o wzmocnionej konstrukcji. Cały układ przeniesienia napędu musi wytrzymać obciążenia znacznie większe niż w autach seryjnych, ze względu na potężny moment obrotowy jednostki napędowej i bardzo dynamiczną jazdę. Wyśrubowane wymagania musi również spełniać zawieszenie – samochody rajdowe projektuje się z myślą nie tylko o jeżdżeniu, ale i… lataniu, bo oderwanie wszystkich czterech kół od nawierzchni, a następnie niekoniecznie miękkie lądowanie nie jest w rajdach niczym niezwykłym.
Nadwozie – aerodynamika i bezpieczeństwo
Istotną kwestią są też modyfikacje nadwozia. Po pierwsze, musi ono zapewniać niezbędną sztywność i wytrzymałość w warunkach zwiększonych obciążeń podczas bardzo dynamicznej jazdy w trudnym terenie. Po drugie, musi gwarantować bezpieczeństwo załodze w razie zderzenia z przeszkodą lub dachowania przy dużej prędkości. To jednak nie wszystko – liczy się również aerodynamika i to nie tylko w zakresie współczynnika oporu powietrza Cx.
W przypadku samochodu rajdowego zadaniem modyfikacji aerodynamicznych jest przede wszystkim zapewnienie odpowiedniej siły docisku kół do podłoża, od której wprost zależy przyczepność. Chodzi również o to, by siła ta była odpowiednio zrównoważona między oś przednią i tylną w pełnym zakresie prędkości, nie powodując nadmiernej podsterowności ani nadsterowności pojazdu.
Przy projektowaniu elementów aerodynamicznych szeroko stosuje się dziś modelowanie matematyczne. Pozwala ono w dużej mierze ocenić ich wpływ na strugi powietrza oraz wprowadzać modyfikacje projektów jeszcze przed wykonaniem prototypowych części, co z jednej strony oznacza oszczędność czasu i kosztów, a z drugiej umożliwia uzyskanie lepszego efektu końcowego. Działanie aerodynamicznych modyfikacji ocenia się następnie w tunelu aerodynamicznym, tak jak w przypadku konstrukcji lotniczych – nawet najdoskonalsze oprogramowanie nie pozwala jeszcze pominąć tego etapu.
Ostateczna weryfikacja efektu pracy konstruktorów należy jednak do kierowców prowadzących próby w warunkach rzeczywistych. To oni, jako ostateczni użytkownicy, dysponujący doświadczeniem zawodniczym, są w stanie wydać miarodajną opinię o działaniu i współpracy wszystkich elementów i systemów składających się na samochód rajdowy.
Efekt – pierwsze miejsce na podium
W taki właśnie sposób w Toyota GAZOO Racing powstawała najnowsza Toyota Yaris WRC, co można zobaczyć na opublikowanym przez zespół filmie. Samochód otrzymał starannie zaprojektowany i gruntownie przetestowany, turbodoładowany silnik 1.6 o mocy ponad 300 KM, będący połączeniem nowych technologii z doświadczeniami zapewniającymi niezawodność. Nadwozie wyposażono w przemyślane elementy zwiększające podczas jazdy siłę docisku, a całość przebadano w tunelu aerodynamicznym. Długie miesiące pracy przyniosły oczekiwany efekt: jadący Toyotą Yaris WRC Jari-Matti Latvala zwyciężył w Rajdzie Szwecji i zajął drugie miejsce w Rajdzie Monte-Carlo.
źródło: newsrm.tv
