SourceΤεχνικά στοιχεία και πληροφορίες
Article from 4T 197, 2/1987
Συντάκτης: Στράτης Χατζηπαναγιώτου
Η υψηλή «αγωνιστική» τεχνολογία στην υπηρεσία του αυριανού μέσου καταναλωτή, αν κι έχει προς το παρόν αποκλειστεί απ' τους ίδιους τους αγώνες.
ΟΤΑΝ η FISA ανακοίνωσε την κατάργηση του γκρουπ Β και τη ματαίωση του γκρουπ S, οι περισσότεροι κατασκευαστές μελετούσαν ήδη τις εξελιγμένες μορφές των αυτοκινήτων τους ομάδας Β, ενώ δεν ήταν λίγοι αυτοί που είχαν έτοιμα σχέδια αυτοκινήτων γκρουπ S. Συγκεκριμένα, οι Γάλλοι της PSA μελετούσαν μία τρίτη εξέλιξη του Πεζό 205 Τ-16 ενώ ήταν σχεδιασμένο και το μοντέλο ομάδας S, ένα πρωτότυπο βασισμένο εμφανισιακά στο μελλοντικό 405. Στην αντίπερα όχθη, στο Τορίνο, τα αεροδυναμικά βοηθήματα της S4 ήταν έτοιμα, αλλά δεν χρησιμοποιήθηκαν μετά το ατύχημα της Κορσικής, αν και ο Φιόριο «απείλησε» να τα χρησιμοποιήσει στο τελευταίο κομμάτι του Σαν Ρέμο «αν τα Πεζό δεν συμμορφωθούν με τους κανονισμούς». Ακόμη, οι τεχνικοί της Άμπαρτ μελετούσαν την εξέλιξη της S4 εν όψει 1987 καθώς κι ένα σχέδιο αυτοκινήτου ομάδας S για το 1988.
Όμως ο «θεός» Ζ.Μ. Μπαλέστρ «αποφάσισε» - και όλοι, είτε με ενθουσιασμό είτε με κρύα καρδιά, προσαρμόστηκαν στο γκρουπ Α. Πρώτοι και καλύτεροι οι Ιταλοί επικρότησαν την απόφαση κι έβαλαν τα κεφάλια κάτω ώστε η Δέλτα 4WD να γίνει από οικογενειακό, αγωνιστικό αυτοκίνητο.
Όμως για την εξέλιξη της S4 και για το αυριανό γκρουπ S είχαν επενδυθεί χρήματα, ενώ οι προηγμένες τεχνικές λύσεις που είχαν μελετηθεί άξιζε τον κόπο να γίνουν γνωστές στο κοινό, φυσικά με το αζημίωτο. Κι επειδή δεν θα έβγαινε είδηση αν παρουσίαζαν ή ανακοί-νωναν «ξερά» τις προσπάθειες τους, οι πολύ καλοί επαγγελματίες του γραφείου Τύπου του γκρουπ και ο Γενικός Διευθυντής της Άμπαρτ σινιόρ Φιόριο εμφάνισαν μία «κοντή» Δέλτα S4 στα χρώματα της Μαρτίνι, ονόμασαν το αυτοκίνητο ECV (Experimental Composite Vehicle) δηλαδή Πειραματικό Οχημα από Συνθετικά υλικά) και το παρουσίασαν στους ειδικούς μία ημέρα πριν το Μεμόριαλ Μπέτεγκα. Πιο απλά, στο ECV βρίσκει κανείς πολλά μηχανικά μέρη της S4, άλλα που θα χρησιμοποιούνταν στην εξελιγμένη της μορφή κι άλλα που θα χρησιμοποιούνταν (ή θα χρησιμοποιηθούν) στο γκρουπ S.
Σχήμα 1: Volumex τέλος, ζήτω τα δύο τούρμττο! Οι μηχανικοί της Αμπαρτ παρουσίασαν ένα νέο τετρακύλινδρο κινητήρα, με πρωτοποριακή κυλινδροκεφαλή, δύο τούρμπο και ισχύ 600 ίππων με 55 Kg.m ροπής στις 5000 στροφές.
ΠηγήΣχήμα 2: Όχι δεν είναι κλασική S4 σε κόκκινη απόχρωση. Είναι το Experimental Composite Vehicle (ECV) που κατασκεύασαν οι μηχανικοί της Αμπαρτ με «άνωθεν εντολή». Χαρακτηριστικά του αυτοκινήτου τα συνθετικά υλικά κατασκευής σασί - αμαξώματος και ο κινητήρας με την «πατενταρισμένη» κυλινδροκεφαλή «Τριφλούξ» και τη σταδιακή υπερτροφοδότηση.
Το αυτοκίνητο είναι κατασκευασμένο, τόσο στο σασί όσο και στο αμάξωμα, από συνθετικά υλικά ενώ χρησιμοποιεί έναν κινητήρα διαφορετικής φιλοσοφίας απ' αυτήν των μέχρι τώρα γνωστών αγωνιστικών Λάντσια.
Συγκεκριμένα, το σασί του αυτοκινήτου είναι χωρισμένο σε δύο μέρη όπως στη Φόρμουλα 1 και αποτελείται από ίνες άνθρακα και κέβλαρ, εμβαπτισμένα σε ειδικά εποξικά υλικά. Τα δύο κομμάτια έχουν στη συνέχεια κολληθεί μεταξύ τους κι έτσι διαμορφώνεται το σασί της ECV. Σε σχέση με ένα κλασικό, μεταλλικό σασί όπως αυτό της S4, το νέου τύπου σασί είναι 20% πιο ελαφρύ. Η κατασκευή από άνθρακα είναι ενισχυμένη με συμπληρωματικά υλικά πάντα από άνθρακα στα «λεπτά» σημεία, τα οποία καθορίζονται από ηλεκτρονικό υπολογιστή!
ΠηγήΣχήμα 3: Σχέδιο - φάντασμα της διάταξης των μηχανικών μερών. Δεν μένει ανεκμετάλλευτος ούτε ο παραμικρός χώρος.
Σχήμα 4: Το σασί είναι κατασκευασμένο από συνθετικά υλικά, δηλαδή ίνες άνθρακα και κέβλαρ με επίστρωση από εποξικές ρητίνες.
ΠηγήΣχήμα 5: Το σύστημα υπερπλήρωσης με δύο στροβιλοσυμπιεστές, σε συνδυασμό με τις κυλινδροκεφαλές διασταυρούμενης ροής.
Όσον αφορά το αμάξωμα, χρησιμοποιείται η τεχνική του «σάντουιτς», με την εξής σύνθεση: η καρδιά είναι κυψελωτή από πολύ λεπτό αλουμίνιο στο οποίο κολλιέται με εποξική ρητίνη ένα στρώμα από ανθρακονήματα ή κέβλαρ. Αντίστοιχα οι τροχοί, πάντα της Σπίντλάιν, είναι από άνθρακα! Σε σχέση με τους «κλασικούς» αλουμινένιους τροχούς της S4, η διαφορά βάρους είναι 40%! Πιο συγκεκριμένα, για την κατασκευή των τροχών χρησιμοποιείται ένα φύλλο από πλεγμένα ανθρακονήματα εμβαπτισμένο σε εποξική ρητίνη καθώς και κυψελωτό αλουμίνιο με ειδική επίστρωση ώστε ν' αντέχει στις μεγάλες θερμοκρασίες των φρένων, ενώ υπάρχει και συμπληρωματική επικάλυψη στα «χείλη» του τροχού. Είναι χαρακτηριστικό ότι οι παραπάνω ζάντες που ζυγίζουν μόλις 6 κιλά (σε διάσταση 8x16 ίντσες) δεν αντιμετωπίζουν κανένα πρόβλημα στο χώμα χρησιμοποιούμενες σε αυτοκίνητο 600 ίππων! Τ' αποτελέσματα των ερευνών των ανθρώπων της Άμπαρτ, επ' ευκαιρία της εξέλιξης της S4, δίνουν ένα συνολικό κέρδος βάρους από 20% έως 60% σε σχέση με μία «κλασική» κατασκευή της προηγούμενης γενιάς. Αξίζει να σημειωθεί ότι η Δέλτα S4 «evoluzione» δεν θα ξεπερνούσε τα 930 κιλά.
Το δεύτερο σημείο προσοχής της ECV είναι ο κινητήρας και ειδικότερα το καπάκι τύπου «Τριφλούξ». Σημαντικό είναι ότι έχει καταργηθεί ο εξαρτημένος υπερσυμπιεστής βόλουμεξ, μία τεχνική λύση που τόσο είχαν υπερασπιστεί οι Ιταλοί, και έχει αντικατασταθεί από δύο κλασικούς στροβιλοσυμπιεστές τύπου ΚΚΚ με εναλλάκτες αέρα - αέρα. Ο κινητήρας χρησιμοποιεί το ίδιο μπλοκ των 1759 κυβικών εκατοστών που γνωρίσαμε στην S4.
Η τροφοδοσία γίνεται με σύστημα ψεκασμού της Βέμπερ - Μαρέλι με ενσωματωμένη την ανάφλεξη και ηλεκτρονικό έλεγχο της υπερτροφοδότησης. Όμως το πιο ενδιαφέρον σημείο είναι η κυλινδροκεφαλή. Πιο απλά οι άνθρωποι της Άμπαρτ επανέφεραν στη σημερινή τεχνολογία την τεχνική των σταυρωτών βαλβίδων. Συγκεκριμένα, αντί να είναι από τη μία πλευρά του δεκαεξαβάλβιδου καπακιού και οι δύο βαλβίδες εισαγωγής και στην «απέναντι» πλευρά οι δύο βαλβίδες εξαγωγής για κάθε κύλινδρο, σε κάθε πλευρά του θαλάμου καύσης υπάρχει μία βαλβίδα εισαγωγής και μία εξαγωγής, σε διάταξη «Χ» με τις αντίστοιχες βαλβίδες της απέναντι πλευράς. Κατ' αυτόν τον τρόπο τα τούρμπο είναι ένα από την αριστερή κι ένα από τη δεξιά πλευρά του κινητήρα.
Η παραπάνω σχεδίαση του καπακιού επικρίθηκε έντονα αφενός γιατί με τις δύο πολλαπλές εξαγωγής αυξάνεται το βάρος και το μέγεθος του κινητήρα, κι αφετέρου γιατί με τη νέα διάταξη των βαλβίδων γίνονται δύσκολες οι εργασίες στους θαλάμους καύσης. Όμως πρέπει να σημειωθεί ότι με το νέο καπάκι επιτυγχάνεται σταδιακή υπερτροφοδότηση του κινητήρα, αφού στις χαμηλές στροφές (μέχρι τις 4.500) λειτουργεί ο ένας υπερσυμπιεστής αφού μόνον αυτός δέχεται αέρια από την εξαγωγή. Ο υπερσυμπιεστής αυτός είναι κι ο μικρότερος των δύο, για γρήγορη απόκριση. Στη συνέχεια, πάνω από τις 4.500 στροφές, λειτουργεί κι ο δεύτερος υπερσυμπιεστής, για περισσότερη ισχύ. Οι παραπάνω λύσεις επιτυγχάνονται με τις κατάλληλες ρυθμίσεις των βαλβίδων ανακούφισης.
Στη γλώσσα των αριθμών, ο κινητήρας αποδίδει 600 ίππους στις 8000 στροφές με μέγιστη ροπή 55 Kg.m (!) στις 5000 στροφές. Η σχέση συμπίεσης είναι 7,5:1.
Σχήμα 6: Ο κεντρικός άξονας μετάδοσης και η βάση του διαφορικού είναι επίσης κατασκευασμένα από συνθετικά υλικά.
Τα υπόλοιπα μηχανικά μέρη της ECV δηλαδή η μετάδοση, τα φρένα, το σύστημα διεύθυνσης και η ανάρτηση είναι ίδια με της Δέλτα S4 γκρουπ Β. Και το μέλλον της κατασκευής; Κατ' αρχήν η έρευνα, η εξέλιξη αλλά κι οι αγώνες. Ειδικότερα, οι λύσεις που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή σασί και αμαξώματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μικρά σπορ αυτοκίνητα με ρυθμό παραγωγής από 200 έως 1000 μονάδες το χρόνο. Όσο για τον κινητήρα με το νέο καπάκι και τα δύο τούρμπο, πιθανότατα με διαφορετικό, μικρότερο μπλοκ ν' αντικαταστήσει τους εξακύλινδρους μεγάλους κινητήρες PRV, που χρησιμοποιούν ορισμένα αυτοκίνητα του γκρούπο Φίατ.
Όμως… δεν αποκλείεται μία Μαρτίνι - ECV ή τέλος πάντων μία κατασκευή με τις παραπάνω λύσεις να οδηγήσει «σήμερα» ο Μάρκου Αλέν στο Πάικς - Πικ και «αύριο» να είναι το όπλο της εταιρίας στους αγώνες αφού το 1989 το γκρουπ S… επανέρχεται.
Τεχνολογία
Η χρησιμοποίηση των ηλεκτρονικών υπολογιστών στο σχεδιασμό των αμαξωμάτων των αυτοκινήτων έδωσε τη δυνατότητα για επιλογή σε κάθε σημείο τους του αναγκαίου πάχους του μετάλλου, ώστε ν' αποφεύγεται η άσκοπη ενίσχυση σημείων που δεν υφίστανται ισχυρές μηχανικές τάσεις; με τελικό αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση του βάρους των αυτοκινήτων.
Το επόμενο βήμα πλέον γκι την ακόμα μεγαλύτερη μείωση του βάρους, δεν μπορεί παρά να είναι η αντικατάσταση του χάλυβα με ελαφρότερα αλλά εξίσου ισχυρά υλικά, που δεν είναι άλλα από τα συνθετικά, Το πόσο ρεαλιστική είναι, από τεχνικής πλευράς, μια τέτοια δυνατότητα, το έδειξε πριν λίγους μήνες η Φίατ, με την παρουσίαση του ECV (Experimental Composite Vehicle), ενός αυτοκινήτου το αμάξωμα του οποίου είναι σχεδόν εξ ολοκλήρου κατασκευασμένο από συνθετικά. Το αυτοκίνητο παρουσιάστηκε με τα σήματα και τα αγωνιστικά χρώματα της Λάντσια και, αν και η Φίατ υποστηρίζει ότι είναι πειραματικό, θα ήταν πιθανόν το επόμενο αγωνιστικό της «όπλο» στο γκρουπ S, αν δε ν την προλάβαιναν οι εξελίξεις στο χώρο του πρωταθλήματος ράλλυ, με την αλλαγή των κανονισμών.
Το σημαντικό με το ECV είναι ότι τα συνθετικά υλικά δεν έχουν χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μόνο των εξωτερικών μεταλλικών επιφανειών του αμαξώματος αλλά και για το «σκελετό», τα μόνα μεταλλικό τμήματα του οποίου είναι τα σημεία στήριξης των αναρτήσεων και του κινητήρα. Βέβαια τίποτε απ' αυτά δεν είναι άγνωστο στο χώρο της Φόρμουλα 1, είναι όμως η πρώτη φορά που μια τέτοια κατασκευή γίνεται σ' ένα κλειστό, διθέσιο αυτοκίνητο. Το υλικό που χρησιμοποιήθηκε κυρίως, ήταν οι ίνες άνθρακα και κατά δεύτερο λόγο το Κέβλαρ και η Φίατ σημειώνει ότι η αντικατάσταση του μεταλλικού σκελετού με τον συνθετικό οδήγησε αμέσως σε μια μείωση του βάρους κατά 20%.
Η χρησιμοποίηση των νέων υλικών στα αυτοκίνητα παραγωγής θα οδηγούσε σε μια μείωση του βάρους τους κατά 100-150 κιλά στη μεσαία κατηγορία, κάτι που θα σήμαινε και αισθητή μείωση της κατανάλωσης. Το πρόβλημα είναι ότι το κόστος των κατασκευών από συνθετικό υλικά είναι ακόμη πολύ μεγάλο. Και ποια τεχνολογία όμως ήταν φτηνή στα πρώτα χρόνια της ζωής της;
Αν και συνηθίζεται να θεωρείται η εποχή μας σαν η δημιουργικότερη για την αυτοκινητοβιομηχανία από τότε που το πρώτο αυτοκίνητο κύλισε πάνω στους τροχούς του πρέπει, για να είμαστε δίκαιοι, να ομολογήσουμε πως στην πράξη δεν είναι παρά η εποχή όπου έγινε δυνατό να εφαρμοστούν παλιές ιδέες, χάρη στις προόδους της τεχνολογίας άλλων βιομηχανικών τομέων. Γιατί όλες σχεδόν οι ιδέες που θεωρούνται σήμερα σαν η τελευταία λέξη της τεχνολογίας, όπως π.χ. οι πολυβάλβιδοι κινητήρες, οι υπερσυμπιεστές, τα συστήματα μετάδοσης και στους 4τροχούς κλπ, πρωτοδιατυπώθηκαν στην πραγματικότητα σε πολύ παλιότερες εποχές.
Κάτι τέτοιο συμβαίνει και με το σύστημα διεύθυνσης και στους 4τροχούς, η ιδέα του οποίου είχε ήδη δοκιμαστεί από τη δεκαετία του '30. Η τεχνολογία της εποχής όμως δεν επέτρεπε την υλοποίηση της με τρόπο που να μη δημιουργεί προβλήματα ελέγχου του αυτοκινήτου. Γιατί αν οι πίσω τροχοί στρέφονται, όπως είναι λογικό, προς την αντίθετη κατεύθυνση απ' αυτή των μπροστινών, αυτό μπορεί να οδηγήσει κάτω απ' ορισμένες συνθήκες σε δύσκολη να ελεγχθεί υπερστροφή. Από την άλλη πλευρά όμως, υπάρχουν ορισμένα προβλήματα που είναι δύσκολο να λυθούν με τα σημερινά συστήματα διεύθυνσης, τα οποία επιδρούν μόνο στους μπροστινούς τροχούς. Η ακτίνα στροφής των αυτοκινήτων δεν μπορεί να είναι όσο μικρή θέλουμε, με αποτέλεσμα να είναι δύσκολοι οι ελιγμοί σε πολύ κλειστές στροφές και στενούς δρόμους. Από την άλλη πλευρά, με τα σημερινό συστήματα διεύθυνσης των μπροστινών τροχών, όταν ένα αυτοκίνητο χρειαστεί να μετατοπίσει την πορεία του γρήγορα, π.χ. ν' αλλάξει λωρίδα στο δρόμο για ν' αποφύγει κάποιο εμπόδιο, το αμάξωμα χρειάζεται να στραφεί απότομα και μετά να έλθει πάλι στην ευθεία. Κάτι που οδηγεί συχνά, λόγω της αδράνειας, πρώτον σε καθυστέρηση αλλαγής πορείας και δεύτερον σε ανεπιθύμητες ταλαντώσεις του αμαξώματος, που μπορεί να καταλήξουν και σε απώλεια ελέγχου. Αυτό τα προβλήματα έρχεται να λύσει το σύστημα διεύθυνσης και στους 4τροχούς που παρουσίασε η Χόντα. Το σύστημα βασίζεται σ' έναν ελαφρό διαμήκη άξονα, που συνδέει τους εμπρός με τους πίσω τροχούς μέσω των δύο «κιβωτίων» διεύθυνσης. Το πίσω κιβώτιο είναι πολύ έξυπνα σχεδιασμένο, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα πλανητικού και εσωτερικού γραναζιού, και επιτρέπει στους πίσω τροχούς να στρέφονται προς την ίδια διεύθυνση με τους μπροστινούς, όταν οι τελευταίοι στρέφονται λίγο (μέχρι ένα τρίτο της στροφής του τιμονιού) και μετά το γυρνούν προς την αντίθετη κατεύθυνση. Καθώς οι εμπρός τροχοί εξακολουθούν να στρέφονται, οι πίσω βαθμιαία έρχονται πάλι στην ευθεία και κατόπιν γυρνούν προς την αντίθετη κατεύθυνση (με μέγιστη στροφή 5 μοίρες), επιτρέποντας στο αυτοκίνητο να στρίβει σε μικρότερη ακτίνα. Ουσιαστικά οι πίσω τροχοί στρέφονται αντίθετα με τους μπροστινούς στις χαμηλές ταχύτητες (με τις οποίες παίρνουμε τις κλειστές στροφές) και προς την ίδια διεύθυνση στις υψηλές ταχύτητες (στις οποίες κυρίως χρησιμοποιούμε το σύστημα διεύθυνσης για μικρές μετατοπίσεις ή διορθώσεις πορείας) αυξάνοντας έτσι σ' αυτές τη σταθερότητα και την ασφάλεια του αυτοκινήτου, στο οποίο επιτρέπουν να κινείται προς το πλάι σχεδόν παράλληλα, χωρίς απότομες αποκλίσεις από την πορεία του.
Η Χόντα ξεκίνησε την εξέλιξη του συστήματος πριν 9 χρόνια και για τις πρώτες δοκιμές χρησιμοποίησε ένα περίεργο όχημα, που αποτελείτο από δύο μπροστινά μέρη του Ακόρντ! Μοναδικό μειονέκτημα του συστήματος είναι το ότι δεν επιτρέπει το παρκάρισμα τόσο κοντά στο πεζοδρόμιο όσο ένα αυτοκίνητο με συμβατικό σύστημα διεύθυνσης, ενώ βέβαια προσθέτει στο αυτοκίνητο κι ένα βάρος 15 περίπου κιλών και αυξάνει το κόστος κατασκευής. Τα πράγματα όμως δεν είναι και τόσο τραγικά, αφού η ελάχιστη απόσταση που μπορεί να το παρκάρει κανείς από το πεζοδρόμιο δεν είναι παρά 17 εκατοστά, ενώ η μικρή αύξηση του βάρους και η αύξηση του κόστους είναι μάλλον αποδεκτές μπροστά στην αύξηση της ασφάλειας και της ευελιξίας που προσφέρει το σύστημα. Αυτό τουλάχιστον δείχνουν οι θετικές κρίσεις των ξένων συναδέλφων που το δοκίμασαν στην πράξη.
