Kako je Porsche s 919 Hybrid Evo uspio biti brži od F1 na Spa

Porsche je oduševio svijet motorsporta posebnim izdanjem svoga 919 Hybrid s kojim su zaboravili na tehnički pravilnik WEC serije i stvorili čudovište koje je na Spa Francorchampsu brže čak i od rekordno brzih F1 bolida iz 2017. – donosimo pregled ključnih modifikacija koje su 919 Hybrid na Spa ubrzale za 12 sekundi po krugu.

Neel Jani bio je za upravljačem modificiranog Porschea 919 Hybrid Evo i postavio rekordno vrijeme 1:41.770 što je 0.783 sekundi brže od Hamiltonovog pole positiona iz 2017. koji je bio dosadašnji rekord.

Za početak, nešto o ‘običnom’ Porscheu 919 Hybrid iz 2017. koji je u svojoj posljednjoj sezoni osvojio vozački i konstruktorski naslov prvaka i prestižnu utrku 24h Le Mansa (za pobjedničku postavu vozio je i današnji Toro Rossov vozač Brendon Hartley).

Riječ je o prototipu najviše LMP1 kategorije (u kojoj se ove sezone natječe samo Toyota i nekoliko privatnih momčadi) koji ima hibridni pogon koji se sastoji od 2,0-litrenog četverocilindarskog motora s izravnim ubrizgavanjem goriva i turbo punjačem snage oko 500 KS koji snagu prenosi na stražnje kotače te ERS sustava snage oko 400 KS koji snagu prenosi na prednje kotače.

Tako Porsche 919 Hybrid ima pogon na sva četiri kotača uz ukupnu snagu od preko 900 KS, ali Porsche je za posebno izdanje otišao puno dalje i osigurao dodatnu snagu, manju težinu i više downforcea.

Motor

Kao i u Formuli 1, u WEC seriji postoji ograničen protok goriva pa je Porsche imao puno prostora za izvlačenje dodatne snage iz svoga 2,0-litrenog V4 turbo motora.

Umjesto uobičajenih 500 KS, Porsche je bez ograničenja maksimalnog protoka goriva i dorađeni softver uspio izvući oko 720 KS, dakle više od 200 KS bez da su otežali svoj ionako lagan automobil.

ERS

Porscheov sustav za obnovu energije električnu energiju sprema u litij-ionske baterije koje pokreću električni motor koji onda snagu prenosi na prednje kotače.

Energija se regenerira na dva načina, uslijed oslobađanja topline s prednjih kočnica (oko 60%) i pomoću toplinske energije ispušnih plinova (oko 40%).

Sustav ima uobičajenu snagu od oko 400 KS, a Porsche je za 919 Hybrid Evo uspio izvući još 10% snage pa je ukupna snaga ERS sustava veća od 440 KS.

Težina

Zbog specifičnosti namjene ovoga automobila, Porsche je imao prilike uštedjeti na težini iako su brojnim modifikacijama automobil učinili puno bržim.

Porscheovi inženjeri smanjili su ukupnu težinu automobila za 39 kg, a to su postigli kombinirajući brojne manje zahvate kao što micanje brisača, svjetala, klime, nepotrebne elektronike za kontrolu utrke i pneumatsku dizalicu.

Tako je ukupna težina Porschea 919 Hybrid Evo pala na samo 849 kg.

Aktivna kontrola okretnog momenta (Active Torque Vectoring)

Porsche je na 919 Hybrid ugradio tehnologiju koju već koriste u svojim cestovnim automobilima, ali koja nije dozvoljena u WEC seriji. Riječ je o aktivnoj kontroli okretnog momenta koji se u određenom trenutku šalje na pojedini kotač.

Sustav radi u suradnji s diferencijalom i koči stražnji unutarnji kotač na ulazu u zavoj kako bi se smanjilo podupravljanje, a veći okretni moment prenosi se na vanjski stražnji kotač (na kojem je više težine) za što bolje prijanjanje na izlazu.

I dok se ‘obični’ Porsche Torque Vectoring sustav (za ručne mjenjače) oslanja na mehaničku kontrolu diferencijala, aktivni sustav opremljen je elektroničkom kontrolom koja omogućuje potpuno varijabilnu raspodjelu okretnog momenta tijekom vožnje.

Aerodinamika

Uz veću snagu motora, definitivno najveće područje koje je Porscheu omogućilo postizanje novoga rekorda na Spa Francorchampsu. Snaga bez kontrole ne znači ništa pa je Porsche, nesputan uobičajenim pravilima, uspio povećati downforce za čak 53% dok ih dodatan otpor zraka uz gotovo 1200 KS i dvostruki DRS sustav nije previše zamarao.

Micanje svjetala i kaskada koje su se nalazile ispred njih Porsche je iskoristio za novi, aerodinamičniji oblik pokrova prednjih kotača (narančasto, vidjeti usporedbu bočne siluete na donjim slikama), a ispred njih nalaze se tek po jedan horizontalni usmjerivač zraka (tirkizno).

Za višestrukim kaskadama više nema potrebe jer novi, veći prednji difuzor stvara dovoljno downforcea, kao i cijela podnica koja sada ima bočne pragove (ružičasto) koji su zabranjeni u većini trkaćih serija.

Pomoću tih pragova moguće je u puno većoj mjeri stvori tzv. učinak tla (ground effect) u kojem se cijela podnica i karoserija koriste kao jedan veliki aerodinamički element koji u interakciji s tlom stvara ogroman downforce. Pragovi izoliraju zračnu struju od vanjskih turbulencija (što i F1 momčadi nastoje činiti serijom aerodinamičkih elemenata koji stvaraju vrtloge i šalju ih duž ruba podnice) i dramatično povećavaju downforce.

Problem s učinkom tla i pragovima je u činjenici da se downforce jako povećava kad su pragovi blizu tla, ali se i puno downforcea gubi kad to nije slučaj, zbog čega vozači mogu naglo izgubiti prijanjanje i kontrolu nad automobilom.

Porsche je značajno povećao i dimenzije stražnjega krila (žuto) koje je sada više, s posebno visokim gornjim elementom koji se izravnava prilikom aktivacije DRS-a za smanjenje otpora zraka, ali su promijenili i njegovu poziciju kako bi pomaknuli centar pritiska prema iza.

Na donjoj slici možete vidjeti kako je stražnje krilo (čije su rubne ploče označene crveno) pomaknuto barem 30 cm iza u odnosu na običan 919 Hybrid. Nova podnica, bočni pragovi i veći prednji i stražnji difuzor potpuno su promijenili razinu downforcea, a Porsche je pomicanjem stražnjega krila prema iza utjecao na raspored aerodinamičkog pritiska.

Na donjoj slici možete vidjeti koliko je visoko stražnje krilo i kako je velik nagib gornjega elementa na koji djeluje DRS, a dobro se vidi i koliko su blizu tla bočni pragovi (ružičasto).

Na donjoj slici se, za usporedbu, nalazi i običan Porsche 919 Hybrid koji nema bočne pragove i ima puno niže stražnje krilo koje stvara puno manje downforcea.

Rijedak pogled na stražnji kraj modificiranog Porschea 919 Hybrid Evo (slika dolje) otkriva i veliki difuzor (zeleno) koji ima vlastite bočne pragove (ružičasto) od savitljivog materijala za veći učinak tla i veću aerodinamičku učinkovitost.

Izoliranje zračne struje u difuzoru od turbulencija, posebno onih od rotirajućih stražnjih kotača, jedna je od važnijih zadaća i u Formuli 1, ali tamo se ne smiju koristiti bočni pragovi, bilo oko podnice ili oko difuzora, niti stražnji kotači smiju biti pokriveni s unutarnje strane (što bi momčadi odmah učinile da smiju kako bi smanjile negativan učinak rotirajućih kotača na difuzor).

Također, isprekidana bijela crta unutar difuzora naglašava veliki nagib pod kojim se difuzor agresivno širi.

Zanimljivo, donja slika pokazuje i da Porsche 919 Hybrid Evo slavni Eau Rouge prolazi s otvorenim DRS-om, što sugerira da ima toliko downforcea da mu nije potreban maksimalan iznos da bi Eau Rouge prošao punim gasom.

Eau Rouge je i za Formulu 1 već godinama zavoj koji se bez problema prolazi punim gasom i to bez maksimalnog downforcea dok je posljednji puta za F1 bolide bio izazovan 2002.