Tech | Τι οφέλη έχει το “κινούμενο τιμόνι” της Mercedes

Στις δοκιμές της Βαρκελώνης είδαμε για πρώτη φορά σε λειτουργία ένα πρωτοποριακό σύστημα δυναμικής ρύθμισης της γωνίας σύγκλισης/απόκλισης των τροχών, όσο το μονοθέσιο βρίσκεται σε κίνηση.

Έπειτα από το πρώτο σοκ και τις αναμενόμενες απορίες της φύσης «υπάρχει περίπτωση να είναι αυτό το πράγμα νόμιμο;», θα προσπαθήσουμε να εξηγήσουμε και να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί το σύστημα και ποια είναι τα πιθανά οφέλη από τη χρήση του.

Τι είδαμε:

Τον Lewis Hamilton, κατά την οδήγηση της νέας Mercedes W11 να «τραβά» και να «σπρώχνει» το τιμόνι του μονοθεσίου προς τα εμπρός και πίσω αντίστοιχα, στη διεύθυνση της κολώνας του τιμονιού. Επίσης παρατηρήσαμε τους εμπρός τροχούς να συγκλίνουν ή να αποκλίνουν κατά την πραγματοποίηση των παραπάνω κινήσεων.

Τι είναι η γωνία σύγκλισης των τροχών σε ένα αυτοκίνητο (toe in/out):

Είναι η γωνία που σχηματίζουν οι τροχοί με τον άξονα που «τέμνει» το μονοθέσιο κατά μήκος του, ξεκινώντας από το εμπρός και καταλήγοντας στο πίσω μέρος. Με λίγα λόγια, η γωνία που θα σχηματίσουν δυο ευθείες παράλληλες με τους τροχούς, κοιτώντας το μονοθέσιο από ψηλά.

Οι τέσσερις τροχοί ενός αυτοκίνητου, και ιδιαίτερα ενός αγωνιστικού, σε αντίθεση με την κοινή πεποίθηση, δεν είναι ποτέ παράλληλοι. Οι μηχανικοί πάντα «έπαιζαν» με τη συγκεκριμένη γωνία, μιας και οι διαφορετικές ρυθμίσεις της έρχονται (η κάθε μία) με διαφορετικά πλεονεκτήματα ή και μειονεκτήματα.

Περιληπτικά, όταν οι εμπρός τροχοί συγκλίνουν ελαφρά (δηλαδή κοιτάνε «προς τα μέσα»), αυξάνεται η σταθερότητα του οχήματος στις υψηλές ταχύτητες ή στην ευθεία. Το κόστος όμως είναι μειωμένη απόκριση στις αλλαγές διεύθυνσης, κάτι ανεπιθύμητο για ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο.

Όταν υπάρχει απόκλιση (toe out), αυξάνεται η ικανότητα του αυτοκινήτου στις στροφές και ιδιαίτερα επηρεάζεται η συμπεριφορά της εισόδου. Συγκεκριμένα, όταν το μονοθέσιο ξεκινάει να στρίβει, ο εσωτερικός τροχός χρειάζεται να καλύψει μικρότερη γωνία ώστε να φέρει το όχημα στην κατεύθυνση της στροφής. Το αντίτιμο είναι η αυξημένη αντίσταση λόγω τριβών του ελαστικού με την άσφαλτο (άρα και μικρότερη τελική ταχύτητα), μειωμένη σταθερότητα στις ευθείες και αυξημένη φθορά των ελαστικών.

Στη Formula 1, είναι σχεδόν κανόνας όλα τα μονοθέσια να έχουν λίγο toe out, ο βαθμός του οποίου εξαρτάται από το είδος της πίστας και τα χαρακτηριστικά του μονοθεσίου που οι μηχανικοί προσπαθούν να διορθώσουν.

Επιπλέον, μία υπερβολική τιμή στη γωνία σύγκλισης ή απόκλισης θα έχει ως αποτέλεσμα τη μη ομαλή φθορά των ελαστικών, με το toe in να φθείρει περισσότερο το εξωτερικό κομμάτι του πέλματος του ελαστικού, ενώ το toe out το εσωτερικό.

Η λύση της Mercedes:

Πώς λοιπόν απολαμβάνεις τα πλεονεκτήματα και των δύο περιπτώσεων; Αλλάζοντας τη γωνία μέσα από το μονοθέσιο, με τον ίδιο τρόπο (σαν αρχή) που αλλάζει και η κατανομή της πέδησης από στροφή σε στροφή.

Οι κανονισμοί απαγορεύουν ρητά τη χρήση του οποιουδήποτε κινητού ή ελεγχόμενου μέρους στην ανάρτηση, άρα κάτι τέτοιο θεωρούταν αδύνατο εδώ και δεκαετίες, συγκεκριμένα από το 1993 και μετά, την τελευταία χρονιά των ενεργητικών αναρτήσεων.

Η Mercedes όμως δε χρησιμοποιεί την ανάρτηση για να πραγματοποιήσει αυτήν τη ρύθμιση, ούτε κάποιο αυτοματοποιημένο ή υδραυλικό σύστημα, που επίσης απαγορεύεται.

Σύμφωνα με αυτά που έχουμε κατανοήσει, πρόκειται για μία απλή λύση κατά την οποία οι σύνδεσμοι που ενώνουν την κολώνα του τιμονιού με την ανάρτηση βρίσκονται σε πλήρη «έκταση» όταν ο οδηγός έχει το τιμόνι στην κανονική του θέση, και επιτρέπουν μια ελαφριά συστολή όταν το τιμόνι τραβιέται προς τα πίσω, συμπαρασύροντας όλη τη συνδεσμολογία της ανάρτησης μαζί του.

Τα οφέλη:

Με αυτόν τον τρόπο η Mercedes μπορεί να έχει τους τροχούς της σε απόκλιση όταν το χρειάζεται, κατά τη διέλευση από αργές στροφές για παράδειγμα, απολαμβάνοντας τα οφέλη που εξηγήσαμε παραπάνω, και να μειώνει ή να εξαλείφει αυτήν τη γωνία στις ευθείες. Το αποτέλεσμα είναι να μην έχει το έλλειμμα τελικής ταχύτητας λόγω τριβών με το οποίο συνεπάγεται το toe out.

Εκτός από την τελική ταχύτητα, ένας ακόμα τομέας που επηρεάζεται είναι η διαχείριση των ελαστικών. Τα ελαστικά δε θα υπερθερμαίνονται πλέον τόσο στο εσωτερικό κομμάτι τους, ενώ το μονοθέσιο θα μπορεί να διατηρεί τον ίδιο ρυθμό με αυτόν που θα είχε με ένα επιθετικό toe out. Πέρα από την εφαρμογή στις ευθείες, η μείωση της απόκλισης των τροχών στις μεγάλης διάρκειας στροφές θα επεκτείνει ακόμα περισσότερο τη διάρκεια ζωής τους.

Υπάρχουν κι άλλοι πιθανοί τομείς στους οποίους το σύστημα θα μπορούσε να κάνει κάποια διαφορά, όμως δε μπορούμε παρά να κάνουμε υποθέσεις σε αυτό το σημείο.

Για παράδειγμα, ο βαθμός στον οποίο οι τροχοί συγκλίνουν ή αποκλίνουν, επηρεάζει την απόσταση του μονοθεσίου από το έδαφος. Αλλάζοντας αυτήν τη γωνία κατά τη διάρκεια του γύρου, μπορεί να αλλάξει και η κλίση του μονοθεσίου (rake), καθώς το μπροστινό μέρος «βυθίζεται» ή «σηκώνεται» πλέον κατά βούληση. Μικρότερη κλίση σημαίνει μειωμένες αεροδυναμικές αντιστάσεις όταν το μονοθέσιο δεν χρειάζεται όλη του την κάθετη δύναμη (σε μία ευθεία πχ). Επιπλέον, η μικρότερη κλίση σημαίνει ότι η επιφάνεια με την οποία η μπροστινή πτέρυγα «συναντά» τον αέρα είναι επίσης μικρότερη, κάτι που μειώνει επιπλέον τις αντιστάσεις.

Η συζήτηση για το συγκεκριμένο σύστημα μπορεί να γίνει πολύ μεγάλη, καθώς πέρα από τα θέματα νομιμότητας, τίθενται και αυτά της ασφάλειας, με επιχειρήματα αντίστοιχα εκείνων που είχαν χρησιμοποιηθεί και εναντίον του F-Duct πριν από κάποια χρόνια.

Πέρα από την πολιτική του ζητήματος (αν θα απαγορευτεί, αντιγραφεί, από ποιους και πόσο γρήγορα), που είναι ίσως θέμα για κάποιο άλλο άρθρο, το συμπέρασμα και η αίσθηση που παίρνουμε από το συγκεκριμένο σύστημα, είναι ότι πρόκειται όντως για κάτι σημαντικό, και αποτελεί ένα μεγάλο όπλο στη διάθεση των Πρωταθλητών.

Το αν αξίζουν συγχαρητήρια που το σκέφτηκαν και το εφάρμοσαν, μάλλον θα κριθεί από τη σκοπιά που βλέπει ο καθένας τις εξελίξεις, και ίσως, από το πόσο εύκολα θα κριθεί ο φετινός τίτλος.