Miért állítja be a NASCAR csapatok járművét minden pályához külön-külön?

A NASCAR-csapatok minden versenyen a pályához igazítják a technikailag azonos Next Gen autót, mert a nyerő beállítás a pálya típusától teljesen eltérő: rövid oválokon a balra kanyarodáshoz igazított borítási szög és futóműgeometria, szuperspeedwayeken minimális légellenállásért zárt hűtőrács és hosszú áttétel, útpályákon pedig a kétirányú kanyarokért szimmetrikus geometria és ablaktörlő-felszerelés használatos. Vagyis az autó ugyanaz, de a mögöttes mérnöki munkát minden héten elölről írják.

Mennyire reális az "ugyanaz az autó" állítás?

A Cup Series-ben mindenki ugyanazt az autót vezeti; ezt hívják Next Gennek, és néhányan Gen-7-nek is nevezik. Első versenyét 2022. február 20-án a Daytona 500-as futamon teljesítette. Acél csővázas kasztni, 5,86 literes szívó V8 motorok, Goodyear gumik, Sunoco Green E15 üzemanyag... Vagyis a Chevrolet, Ford és Toyota karosszériák különböznek, de alatta a váz és az alapfelszerelés közös. Még a súly is szabályozott: a pilótával, üzemanyag nélkül minimum 1.451 kg.

De ha ugyanaz az autó, miért mondja a Martinsville-i autót vezető pilóta a Daytona-ihoz képest azt, hogy "ez teljesen más"? A titok a beállításban rejlik. A NASCAR szándékosan kevesebb aerodinamikai trükkel tervezte a Next Gen-t: teljesen szimmetrikus karosszéria, lépcsőzetes első splitter, és a NASCAR történetében először hátsó diffúzor. A cél az volt, hogy csökkentsék a légáramlás dominanciáját, és a hangsúlyt visszahelyezzék a csapat mérnöki tudására. Az eredmény: ugyanaz a karosszéria, minden héten vadonatúj mérnöki csomag. Szerinted ez csalás, vagy a sport igazi izgalma?

Borítási szög: Hogyan dönti el egy kerék dőlésszöge a versenyt

Az ovál és az útpálya közötti legfeltűnőbb beállítási különbség a kerék borítási szöge, vagyis hogy a kerék hány fokot dől el a függőlegeshez képest. Oválokon a csapatok a bal oldalon pozitív, a jobb oldalon negatív borítási szöget adnak. Miért? Mert az autó az óramutató járásával ellentétes irányban, azaz mindig balra kanyarodik. Ha a kerekeket balra "döntöd", több érintkezési felületet és jobb útfogást kapsz a kanyarban. Gondold el: biciklivel kanyarodáskor kissé megdöntöd magad, ugyanez a logika.

Útpályán viszont jobbra és balra is van kanyar. Ezért mindkét oldalon negatív borítási szöget alkalmaznak; az autó már nem egyirányú kúp, hanem mindkét oldalán egyformán viselkedő henger. Mivel a jobb oldal mindkét pályatípuson negatív borítási szöget használ, a legtöbb alkatrész közös marad, a változtatások nagyrészt a bal első sarokra koncentrálódnak. Ez a részlet komolyan megkönnyíti a csapatok életét.

Csavarozott alkatrészeknek köszönhetően egy alváz, sok pálya

A Next Gen egyik legokosabb tervezési döntése a felfüggesztés oszlopában rejlőzik. Maga az oszlop minden pályán azonos; rá csavaroznak egy pályaspecifikus Ackermann konzolt, alá pedig egy pályaspecifikus vezetőkar nyírólemezt. Vagyis a drága oszlopot anélkül használhatod más-más pályákon, hogy a szemétbe dobnád - elég csak a konzolokat és lemezeket cserélni.

A vezetőkarok és a toe linkek is a beállításnak megfelelően változnak: oval beállításnál bal és jobb oldalon különböző alkatrészek vannak, útvonal-pálya beállításnál pedig mindkét oldalon ugyanazokat használják. A hátsó felfüggesztésnél a vezetőkarokat a negatív kampó tükrözik, a tengely és a kerékagy közötti támaszlemezeket pedig a felfüggesztési szögnek megfelelően szabják testre. Röviden: korábban minden pályatípushoz hegesztett, egyedi alvázra volt szükség; most egy útvonal-pályára való átalakításhoz általában elég néhány új lemezt és konzolt csavarozni. Mérnöki szempontból hatalmas megtakarítás, nem igaz?

Az útvonal-pálya csomagnak ráadásul további felszerelései is vannak: ablaktörlő motor, ködképző eszköz, esőfényszórók és a vízpermetet csökkentő hátsó vezetőlapátok. Az ablaktörlő lapát méretét is szabályhoz kötötték, hogy ne használják aerodinamikai eszközként: maximum 2,50 hüvelyk magasság, 1,50 hüvelyk szélesség. Nedves időjárást jelentettek be, a hűtőcsatorna lezárása is kötelezővé válik.

Rugókeménységek és a hátsó tengely irányítása: Láthatatlan egyensúlyok

A felfüggesztés rugói gyakorlatilag azt írják le, hogyan viselkedik az autó a kanyar kijáratánál. Egy keményebb bal hátsó rugó dinamikusan magasra tartja a keresztsúlyt, alulkormányzottságot, azaz elcsúszó első futást eredményez; egy lágy bal hátsó rugó pontosan az ellenkezőjét teszi. A jobb hátsó rugó keménysége fent tartja azt a kereket, a nagy hátsó rugók pedig szélben fent tartják a hátsó szárnyat, így tapadást, azaz előreharapást biztosítanak a kanyar kijáratánál. Mivel minden ovalhoz külön-külön állítják be a rugó, lengéscsillapító és kapcsoló kombinációkat, a Cup autó felfüggesztését valóban "pályánként kézzel készített" rendszerként kell elképzelnünk.

A második finomhangolás a hátsó tengely irányítása, vagyis a rear steer. Ha a hátsó tengely középvonalát jobbra irányítják, a thrust szög a középpont jobbjára fordul, és az autó "lazábbá" válik; Nekem úgy tűnik, hogy egy szabálymódosítás egyetlen csapat fejlesztését célozza meg, ami a legélesebb bizonyíték arra, mennyit nyerhetünk ezeken a részleteken. Ez a terület olyan hatékony fegyver, hogy a NASCAR-nak idővel szabályokkal kellett szigorítania. A Next Gen első napjaiban a hátsó kerék steer szögére -0,30 és 0,30 fok közötti tűrési tartomány volt megengedett; ezt a tűrést 0 fokra szűkítették. Ráadásul külön szabály is született, amely korlátozta a Hendrick Motorsports könnyen kezelhető hátsó steer-t biztosító fejlesztéseit. Az a tény, hogy egy szabálymódosítás egyetlen csapat fejlesztését célozza meg, véleményem szerint a legegyértelműbb bizonyítéka annak, hogy ezek a részletek mennyi előnyt hoznak.

Záró megjegyzés: A Daytona 500 2022-es versenyén az független hátsó felfüggesztést arra használták, hogy a karosszéria megbocsátásával extra kormányhatást (skew) érjenek el, és a NASCAR ezt a gyakorlatot az időmérő edzések előtt korlátozta. A csapatok kreativitása valóban a határokat feszegeti.

Áttételi arány: Ugyanaz a motor, más "lélegzet"

A Next Gen-ben 5 fokozatú szekvenciális manuális váltó van, és a legfelső fokozatban az áttétel mindig 1:1; vagyis a motor közvetlen kimeneten forog. De hol van a különbség? A véglehajtás arányában, vagyis a kardántengely pinionja és a differenciálmű gyűrűskereke közötti arányban. A NASCAR rugalmasságot ad a csapatoknak, hogy pályatípustól függően különböző áttételi arányokat válasszanak: rövid, kanyargós oválpályán rövid áttétellel azonnal gyorsulsz a kanyarokból kiérkezve, míg szuperspeedwayen hosszú áttétellel alacsonyan tartod a fordulatszámot, és maximális sebességen siklasz.

Ezért a Martinsville vagy Bristol típusú rövid oválokon, valamint a Daytona és Talladega típusú szuperspeedwayeken a csapatok különböző véglehajtási tartományokat használnak a szezon során. Gondold végig: ugyanaz a motor, ugyanaz a váltó, de a pálya jellege szerint teljesen más fokozatbeállítás. Szeretem ezt a hasonlatot: kerékpáron hegyet mászva kisebb fogaskerékre váltasz, sík úton gyorsítva pedig nagyobbra. A NASCAR garázsában minden héten ugyanezt a számítást végzik el, de mérnöki precizitással.

Aerodinamikai egyensúly: A rács leszalagozásának finom művészete

Az aerodinamikai egyensúly beállításának legegyszerűbb és legkedveltebb módja évek óta ugyanaz: az első rács leszalagozása. Régen a rács közvetlenül a hűtő légáramlását biztosította; a csapatok évek óta ragasztanak szalagot a rácsra, így egyensúlyoznak a hűtés és az aerodinamika között. Minden befúvónyílás, amit leszalagozol, csökkenti a járműbe jutó levegőt: megmérték, hogy az alsó hűtő feletti nyomást körülbelül -10 Pa értékkel változtatja meg. Kevesebb levegőbeáramlás kevesebb légellenállást jelent; vagyis gyorsabb autó az egyenesekben, de van kockázata, mert a motor kevésbé hűl.

Miért alakul ki egysoros menet a szuperspeedwayeken?

A szuperspeedwayeken nem a motor teljesítménye, hanem a levegő dönt. A csapatok itt a légellenállást szeretnék a lehető legalacsonyabbra csökkenteni: leszalagozzák a rács nyílását, a motort a legfelső fokozatban 1:1 aránnyal gazdaságos fordulatszámon tartják, és az autók egymás mögé állva a slipstream segítségével vágják le a légellenállást, így gyorsulnak. Amikor mindenki ugyanazért az optimalizációért fut, az autók elkerülhetetlenül egysoros menetbe kerülnek; a különbségtételhez pedig a versenyzők a draftból történő támadás időzítését és a csapattársakkal kialakított együttműködést használják ki. A beállítás ezen a ponton láthatatlan szerepet játszik: azt, hogy melyik autó siklik jobban a mezőnyben, a garázsban hozott apró aerodinamikai döntések határozzák meg.

Rövid oválpályákon a kép pontosan fordított: az első rács nyílása nagyobb, mint a szuperspeedway-autóké, és vannak extra befúvónyílások is, amelyek közvetlenül a fékekre fújnak levegőt. Mert a rövid pályán az egyenesben szerzett sebességnek nincs jelentősége; minden az, hogy a fékek felmelegedése és kifáradása nélkül újra és újra be tudj venni a kanyarokat. 2023-ban a NASCAR emellett frissítéscsomagot is bejelentett a rövid pályákra: új hátsó lökhárító, újratervezett hátsó alváz kapocs és átdolgozott középső alváz kapocs. Vagyis még az "ugyanaz a jármű" is, akárcsak a sportolók, változtatja a programját a tél és a nyár szerint.

Setup-különbségek pályatípus szerint egy pillantásra

Ez a táblázat szerintem a cikk szíve: ugyanaz az alapjármű, három oszlopban három különböző karakter. Nehéz jobb összefoglalót találni annak bemutatására, mekkora átalakuláson mennek át a csapatok pályáról pályára.

Mi váltja "jóvá" ugyanazt az alvázat - a kérdésre adott válasz a változásokban rejlik

Röviden, a kérdésre adott válasz a következő: az alvázat az teszi jóvá, mennyire tud könnyen alkalmazkodni a különböző konfigurációkhoz. A Next Gen ebben a tekintetben forradalmasította a játék szabályait. A szimmetrikus karosszériának és a csökkentett aerodinamikai segédeszközöknek köszönhetően a nyertes csapat már nem az, amelyik a legtöbb légcsatornát fejleszti; hanem az a csapat, amelyik az adott napi pályára legpontosabban hangolja be a tárcsaházat, a rugókat, a rear steer szögét és a végátátviteli arányt. Az olyan szabálymódosítások, mint a rövid pályás frissítés, azt mutatják, hogy ezt az egyensúlyt folyamatosan újrakalibrálják.

Tehát amikor legközelebb versenyt nézel, ne azt gondold, hogy "mindannyian ugyanazzal az autóval versenyeznek, mi ebben a nehéz?" Azoknak az autóknak az alatt minden héten újra összeállított egy mérnöki egészség van, és a nyertes csapat általában éppen azokat a láthatatlan részleteket oldja meg helyesen. Szerintem ez a NASCAR legédesebb titka a látható show mögött. És ha te döntnél, a rövid ovál durva kanyarjait választanád, vagy a szuperspeedway egyvonalas sebességét?

Források

• NASCAR: Next Gen features impact road-course setups
• Next Gen (NASCAR)
• Next Gen analysis: How teams adapt to Tuesday rule change
• NASCAR: Next Gen analysis: Auto Club offers strong data on repairs, adjustments
• NASCAR Next Gen car: Explaining the ins and outs
• The Right Body for the Track - How NASCAR Race Cars Work
• NASCAR Next Gen Cars Manual
• Rear Steer Technology - Circle Track Magazine
• NASCAR rule change puts brakes on Hendrick development
• Big Bar Soft Spring Set Up Secrets
• How NASCAR Teams Spent Millions Complicating A Stock Car
• How Many Gears Does a NASCAR Car Have?
• Modifying Radiator Flow