Mercedes pro rok 2015 připravil zcela nový motor. Jak je to možné a co chystá letos?

Během loňské zimy nesměli výrobci motorů využít pro vývoj více než 32 žetonů. To odpovídá přibližně 48 % z celé pohonné jednotky, takže výroky o "zcela nové" pohonné jednotce se zdají nesmyslné.

Cowell však upozorňuje na to, že je možná výměna dílů také z důvodu spolehlivosti, aniž by bylo zapotřebí sahat na žetony. A s nižším počtem jednotek na sezónu (počet klesl loni z pěti na čtyři na jednoho jezdce) a s větším množstvím závodů je podle něj možné kvůli spolehlivosti změnit téměř cokoliv.

Zůstalo jen pár šroubků a podložek"Myslím, že jsme přenesli jen nějaké zvláštní šroubky a několik podložek, ale to bylo všechno," naznačuje rozsah změn na pohonné jednotce Mercedesu mezi ročníky 2014 a 2015. Tedy žádná jemná evoluce!

"Šlo o obrovský program, ne pouze o projekt. Počet žetonů, které jsme si mysleli, že máme, poskytl velmi široké dveře příležitosti. Neprováděli jsme žádné filtrování podle návratnosti na utracený žeton. Byl to případ, kdy můžete všechno," přiznává Cowell rozsáhlou změnu.

"Protože rok 2015 nebyl úplně hladký z pohledu spolehlivosti, a kvůli vyšší spotřebě, muselo být přepracováno mnoho dílů, které splnili v roce 2014 kritéria životnosti. Rozhodli jsme se, že se pokusíme o zlepšení všeho. Bylo to proto velmi těžké a přenesli jsme zřejmě méně než pět procent," pokračuje šéf továrny na závodní motory v Brixworthu.

Mercedes proto studoval každý detail svého motoru a optimalizoval jej. Společná zůstala jen obecná architektura (1,6litrový V6 motor s přímým vstřikem a jediným turbodmychadlem) a úchytné body pro šasi a převodovku. "Vyžadovalo to ohromné množství práce," souhlasí Cowell.

Turbodmychadlo - stejný konceptMistrovský tým zůstal u stejného koncept rozděleného turbodmychadla: kompresor se nachází vpředu před blokem motoru a turbína vzadu. Obě části jsou spojeny společnou hřídelí, kterou sdílí také MGU-H (motorgenerátor pro rekuperaci tepelné energie).

"Myslím, že MGU, kompresor a turbína nejsou velkou výzvou. Ale to, co leží mezi nimi, to je výzvou přímo monstrózní. MGU je v podstatě pouze elektromotorem. Úroveň výkonu pravidla nepředepisují, prvotním problémem tedy je pochopit jeho výkonové vlastnosti z pohledu točivého momentu a otáček.

Pak se snažíte vyvážit dvě práce, které dělá: rekuperaci energie z turbíny a řízení rychlosti hřídele. To je oblast, v níž musíte myslet na ovladatelnost pohonné jednotky, protože řídí tlak z kompresoru do motoru, to je další věc. Jakmile máte cíl a limit 125 000 otáček za minutu, pak se dostáváte na určitá rozcestí, kdy musíte zvážit, kterým konstrukčním směrem se vydáte," objasňuje Cowell. Detaily ohledně instalace MGU-H ale nechce prozradit. Není divu, netouží po nich pouze čtenáři, ale zejména inženýři soupeřů.

Variabilní systém sáníJedno z velkých novinek na loňském motoru byl variabilní systém sání spalovacího motoru. V předchozí sezóně 2014, kdy byly hybridní v F1 zavedeny, jej pravidla zakazovala, aby přechod do turboéry nebyl příliš složitý: "Všichni jsme byli pro to, abychom do toho v roce 2014 nešli, protože jsme chtěli, aby zavedení těchto nových pohonných jednotek bylo jednodušší."

"Ale některé automobilky hodně usilovaly o to, abychom ho měli od roku 2015. Umožňuje nám to udržet optimální délku sání, i když se mění otáčky. Opravdu máme variabilní sání a díky němu se zlepšila efektivita. Utratili jsme za něj žetony a je fér říct, že auto je s ním rychlejší než bez něj," sděluje Cowell.

"Jakýkoliv systém přidává na složitosti a zvyšuje riziko, že závod nedokončíte. Jakýkoliv systém zvyšuje hmotnost a objem, a jeho zavedení si žádá spotřebování určitých zdrojů, tedy peněz z vašeho rozpočtu a lidi z vaší skupiny odborníků. Musíte vyvážit přínos a riziko.

My jsme na jeho návrh vynaložili hodně přemýšlení. Jeho rozvržení je relativně jednoduché, což přináší slušné výsledky. Pokud jde o konstrukci, jde o uměleckou práci, inženýrská elegance je výjimečná," chválí se šéf Mercedesu.

VýfukyDalší velkou a dobře viditelnou změnou bylo výfukové potrubí. Zatímco předchozí pohonná jednotka PU106A sázela na Birmannův koncept s výfuky svedenými do jednoho kmene, u PU106B se do hry vrátil běžnější, tzv. Sulzerův koncept.

Rozdíly jsem na stránkách F1news.cz již kdysi rozebíral, takže jen stručně: řešení z roku 2014 je zaměřeno na získání co nejlepšího proudění plynů do turbíny, aby bylo pomocí MGU-H možné rekuperovat co nejvíce energie. Jeho nevýhodou je však to, že motor s vnitřním spalováním (ICE) obírá o výkon.

"Takovou změnu neuděláte, pokud tím nezrychlíte závodní auto. Očividně jsme tedy cítili, že tento návrh auto učiní rychlejší. Na tomto motoru [2015] jsou výfuky delší, takže je váha zřejmě vyšší, stejně jako objem, proto musí být výkon vyšší, aby tyto věci překonal.

Se všemi třemi z těchto věcí souvisí další celý rok vývoje v oblasti výkonu, aerodynamického dopadu kvůli blokování v bočnicích. Můžete pracovat na minimalizaci tohoto dopadu a na minimalizaci hmotnosti delších primárních částí," doplňuje Cowell.

Důvodem této změny může zvýšení celkové efektivity spalování: "Moc rádi bychom veškerou chemickou energii z paliva přeměnili v tlak na píst, což by nám na klikové hřídeli dalo 1240 kW. Pak by do výfukového potrubí nesměřovala žádná energie. Pokud míříte na hvězdy, pak můžete jednoduše pokácet stromy. Ale spalovací komora je tím nejlepším místem pro tuto konverzi."

Jakou efektivitu dosahovala loňská pohonná jednotka Mercedesu, to však Cowell odmítá prozradit: "Dosahujeme více než 40%, ale méně než 50% efektivity. Jsme na tom mnohem lépe než před rokem. To číslo je fenomenální."

Sníží se v sezóně 2016 náskok na soupeře?"Minimální hmotnostní limit je 145 kg a my se všichni snažíme o to, abychom ho přesáhli jen o pár gramů... Do optimalizace zátěže a zkreslení od tlaků, aniž by došlo k narušení výkonnosti a vše fungovalo v harmonii, jsme vložili obrovské množství úsilí.

Máme štěstí, že jsme všichni na jednom místě a stravujeme se ve stejné kantýně. Pomáhá to ve všech oblastech a ve vývoji. Skutečně se soustředíme na to, aby šlo o jeden byznys s jednou ambicí," upozorňuje Cowell.

Pohonná jednotka pro nadcházející sezónu má být opět lepší než její předchůdce. Prostor pro vylepšování se stále zmenšuje, ale už teď je jasné, že nebude stejná.

Jiné bude například turbodmychadlo, protože se mění pravidla pro obtokové ventily a výfuky kvůli lepšímu zvuku motorů. Jeho instalace tedy bude odlišná, a stoupne počet koncovek výfuku.

"Nové pravidlo týkající se obtokových ventilů je opravdu jen o problému směrování. Vůbec to nepomáhá výkonu na klikové hřídeli, ale kvalitu zvuku to zlepšuje," uznává šéf Mercedesu.

Cílem jsou podle něj opět bezchybná spolehlivost a vítězství: "Požadavek na životnost je v roce 2016 stejný jako v roce 2015, takže to není velkým cílem. Pracujeme ale na zlepšení provozuschopnosti pohonné jednotky. Pak jde o program zvýšení efektivity všeho."

Soupeři v čele s Ferrari naznačují, že letos budou Mercedesu blíže a že se s ním budou chtít utkat o titul. Nástupce PU106B možná již neprojde tak rozsáhlým vylepšením a jeho dominance už nebude tak velká, ale totéž jsem si myslel před rokem, když jsem psal článek o PU106A. Více se dozvíme 19. března, kdy v Melbourne začne kvalifikace na první velkou cenu sezóny 2016.