„Nu poți pierde energie, timp și bani, doar să faci o rundă rapidă în cercuri”

1 iunie 2020, 17:56

baretsky

Astăzi, Ulrich Baretzky, șeful tehnologiei motoarelor Audi Sport, se retrage din funcția sa după peste 30 de ani cu compania, o perioadă care a avut succes în Trans Am, DTM și într-o manieră fără precedent, la Le Mans.

În timp ce zilele sale de proiectare și pilotare a motoarelor pe benzină cu 5 cilindri și 8 cilindri care au obținut multiple succese pentru marcă au adus un succes uriaș, pentru multe dintre proiectele care îl definesc în cadrul legendei sportive Audi a fost trecerea la tehnologia diesel în R10 TDI.

În 2007, Alan Lis a vorbit cu Ulrich Baretzky despre motorul TDI V12 care a propulsat R10. Reimprimăm acel interviu aici în omagiu unui om care a făcut mai mult decât majoritatea pentru a modela curse moderne de automobile sportive:

Cum a început proiectul motorului de curse diesel?
„Motorul de curse TDI V12 a funcționat pe dyno pentru prima dată la jumătatea lunii mai 2005, dar au fost efectuate teste exploratorii timpurii folosind motoare diesel pentru mașini de drum din gama de produse Audi. Motorul pe care l-am folosit a fost o versiune de 3,7 litri a motorului rutier TDI V8 de 4 litri. Desigur, motorul V12 este mai puternic și mai eficient, dar cu V8 de 3,7 litri, am reușit să obținem performanțe suficient de bune pentru a ne ajuta în etapele incipiente ale programului motorului de curse diesel. Printre altele, aceste teste au ajutat la stabilirea raportului foraj: cursă pentru motorul de curse V12.

„S-a dovedit a fi o modalitate foarte rentabilă de a începe munca noastră de dezvoltare și am ajuns să rulăm motorul V8 de 3,7 litri mai mult de 800 de ore pe banca de testare. Este impresionant în comparație cu un motor pe benzină de înaltă performanță care ar eșua bine înainte de 800 de ore. "

Care au fost principalele provocări ale programului de curse diesel?
„Ambalarea motorului V12 în șasiul R10 a fost o adevărată provocare, dar despre asta știam deja de la R8, care era, de asemenea, o mașină cu supraalimentare. Este întotdeauna un compromis în ceea ce privește cerința de răcire, greutatea și aerodinamica. Când totul este ambalat foarte strâns, este un coșmar pentru mecanici, deoarece nu există loc de lucru. Aceasta pune sarcina pe proiectanții și inginerii de motoare pentru a crea un motor fiabil și fiabil. În momentul în care trebuie să-l repari, l-ai pierdut.

„Un alt aspect neobișnuit al motorului, care a fost o surpriză pentru noi, și sunt sigur că va fi o surpriză și pentru Peugeot, este că motorul de curse diesel necesită aproximativ 30% mai multă răcire decât motorul V8 pe benzină utilizat în R8 . Înțelepciunea primită este că un motor diesel este foarte eficient și în cele mai multe moduri, dar are totuși nevoie de mai multă răcire, ceea ce compromite pachetul auto.

„A existat, de asemenea, o problemă importantă cu R10 de a concura cu o mașină cu motor diesel fără a genera fum. În partea din spate a mașinii avem filtre de particule furnizate de Dow Automotive.

„Am folosit filtre de producție pentru testarea timpurie a modelului R10, dar erau foarte mari și foarte grele, așa că am fost foarte bucuroși să găsim un partener precum Dow care a reușit să vină cu o nouă tehnologie pentru a crea noi filtre ceramice cu o porozitate bună. . Aceasta însemna că ar putea fi foarte compacte. Acestea au doar aproximativ 130 mm lungime și aproximativ 90 mm înălțime. A putea face micile filtre a fost important, deoarece acestea se aflau într-o locație în care ar bloca fluxul de căldură din compartimentul motorului dacă ar fi prea mari.

„Filtrele de particule sunt un sistem complet autonom. Singura diferență reală dintre cele pe care le folosim pentru curse și cele utilizate într-o mașină de producție este că nu există un sistem de regenerare, deoarece nu este necesar. Motorul nu funcționează la ralanti și nu există oprire-pornire, așa cum ați face într-un oraș. Motorul de curse funcționează aproape constant la încărcare maximă și acest lucru ajută la regenerarea filtrului. Când șoferul dă înapoi clapeta de accelerație, există mult oxigen în filtru, ceea ce ajută la arderea funinginei, iar când se întoarce la clapetă, procesul este complet. Filtrele generează multă căldură și în timpul nopții la Le Mans, le puteai vedea strălucind în spatele mașinilor pe măsură ce treceau.

„Un alt motiv pentru care am fost încântați să folosim filtrele Dow a fost contrapresiunea redusă pe care au generat-o în sistemul de evacuare. Comparativ cu un filtru convențional din Sileziu, presiunea inversă a fost cu 50% mai mică. Tehnologia de filtrare Dow este o dezvoltare pe care sperăm să o găsească în mașinile Audi în viitorul apropiat.

„Pe lângă faptul că suntem complet fiabili, nu am avut o singură problemă cu ei până acum, și funcționează foarte bine. La finalul cursei de la Le Mans, am șters evacuarea mașinii câștigătoare cu un prosop de hârtie și a fost absolut curată. ”

Fiind un motor diesel turbocompresor, sarcinile și presiunile la care este supus TDI pentru curse trebuie să fi fost, de asemenea, o provocare?
„Da, desigur, și din cauza încărcăturilor și presiunilor pe care trebuie să le reziste, motorul de curse TDI trebuie să fie foarte compact și foarte rigid - cel puțin la fel de rigid ca motorul R8 și, desigur, TDI are încă patru cilindri. A trebuit să facem o muncă foarte grea pentru a obține rigiditatea necesară fără a compromite greutatea motorului. Am stabilit o greutate țintă de 260 kg sau mai mică.

„Prin comparație, presiunea de ardere într-un motor cu benzină foarte încărcat ajunge la 140 bar, în motorul TDI, este peste 200 bar.

În trecut, motoarele diesel pentru vehicule rutiere au fost relativ simpliste în ceea ce privește electronica. Presupun că acest lucru nu este cazul motorului de curse V12?
"Deloc. Astăzi, electronica este o problemă foarte importantă pentru motoarele diesel. Pe vremuri, nu aveai nevoie de nimic în afară de un demaror: atunci când motorul se încălzea, putea funcționa fără intrare electrică. Toate acestea s-au schimbat dramatic. Pentru motoarele diesel performante de astăzi aveți nevoie de o mulțime de electronice.

„Pe părțile laterale ale motorului de curse, am adunat toate punctele de conectare pentru senzori în cutii individuale, pentru a face mai ușor să schimbați ceva dacă nu funcționează. După cum vă puteți imagina, țesătura de cablare pentru motorul TDI V12 este foarte complexă. Alimentarea electrică a injectoarelor este complet separată de restul sistemului electric, deoarece injectoarele au nevoie de un nivel ridicat de curent, deoarece acestea trebuie să reacționeze foarte repede.

„Bosch ECU a fost special dezvoltat pentru TDI V12. Există o mulțime de ECU-uri existente pentru motoare diesel și motoare de curse, dar nu o combinație a celor două. Ne-am așezat împreună cu Bosch pentru a stabili un compromis bun cu ceea ce este necesar pentru un motor diesel și ceea ce este necesar pentru un motor de curse. MS14 este ceea ce am venit cu noi.

„Motorul este echipat cu injectoare electronice Piezo în linie furnizate de Bosch, care furnizează, de asemenea, sistemul de combustibil common rail și sistemul hidraulic. Înainte de a fi utilizate pe TDI V12, injectoarele Piezo în linie fuseseră utilizate doar până la o presiune de 1600 bar într-un autoturism. Le-am folosit cu succes la 2000 de baruri și vor fi folosite în acest fel la motoarele de mașină Audi din 2007. Desigur, am făcut deja un alt pas cu motorul de curse în această zonă. ”

„Alternatorul este acționat de o curea de transmisie de către trenul de viteze și acesta își ia puterea de la arborele cotit. Acest lucru permite amortizarea între motor și alternator. Demarorul este, de asemenea, o parte foarte importantă și este montat într-o locație a motorului care permite schimbarea acestuia, printr-o gaură în subtravelul mașinii, în aproximativ 30 de secunde. Acest lucru este necesar, deoarece nu aveți voie să porniți o mașină la Le Mans, aceasta trebuie să pornească sub propria sa putere. ”

A fost nevoie de TDI V12 un nou design de turbocompresor sau ați putut folosi același sistem de la motorul R8?
„Turboalimentatoarele sunt o dezvoltare specială pe care am făcut-o împreună cu Garrett, care a fost partenerul nostru de turbocompresor în ultimii opt ani. Până în prezent, nu am avut niciodată un eșec turbo, ceea ce este remarcabil, având în vedere cât de mult sunt stresați.

„Valva de gunoi este foarte simplă și este controlată pneumatic, nu există electronice în sistem. Veți observa că sistemul de evacuare are izolație, dar acest lucru nu este pentru a proteja restul mașinii de căldură. Încercăm să menținem energia termică din sistem pentru a menține turbinele care se învârt în turbocompresoare. Trebuie să captați cât mai multă energie, dar un sistem de evacuare diesel se răcește foarte repede, de aici izolația.

„Din R8 am știut că admisiile de aer pentru tuburi de aer pentru turbo-compresoare au fost un beneficiu, deoarece presiunea creată în interiorul lor a dat o umplere mai bună a orificiului de admisie decât ați avea-o de la un turbocompresor normal fără tub de aer. Din tub, aerul trece printr-un filtru și intră în stadiul compresorului turbocompresorului. Când aerul părăsește compresorul, temperatura sa a crescut la peste 200 grade C și trebuie răcit în intercooler înainte de a intra în plen. Plenele de pe R10 sunt fabricate din fibră de carbon și am fost surprins de cât de ușoare erau și totuși erau încă capabili să suporte presiuni de 2,94 bari. Am încercat să facem pachetul de aer foarte scurt pentru a evita să avem volum mort în plen. Acest lucru a fost făcut pentru a reduce la minimum turbo lag și pentru a îmbunătăți capacitatea de reacție a motorului. Desigur, există încă o cantitate mică de întârziere a accelerației în sistem, deoarece va dura întotdeauna puțin timp pentru a umple volumul plenului. ”

Una dintre cele mai mari provocări pe care echipa Taurus Sport le-a găsit cu motorul lor diesel în 2004 a fost capacitatea transmisiei de a face față cuplului mult crescut. Evident, acest lucru a fost rezolvat de Audi Sport?
„Da, autoturismele diesel au tendința de a avea o limită de turbo boost pentru a evita deteriorarea cutiei de viteze, în timp ce cu motorul de cursă suntem capabili să obținem cuplul necesar pentru a obține performanța pe care dorim să o avem și că cutia de viteze poate rezista. De fapt, am putut folosi un sistem de schimbare a puterii fără ambreiaj cu motorul diesel - și personal am fost foarte surprins că am reușit să îmbunătățim cu aproximativ 30% timpii de schimbare pe care îi obținusem cu motorul FSI V8. Dacă vă imaginați inerția din masele care se învârt în interiorul unui motor diesel, este greu de conceput că schimbarea vitezelor ar putea fi făcută chiar la fel de repede ca și cu R8, darămite mai rapid. Cu 15.800 de schimbări de viteză în timpul cursei de la Le Mans, se adaugă un beneficiu care poate fi numărat în câteva minute. ”

Cum se compară R10 cu R8 în ceea ce privește consumul de combustibil?
„În ceea ce privește timpul de tur, R10 TDI 2006 și R8 FSI 2002 sunt aproape la fel - în jur de 3 m 30s, în timp ce consumul TDI este îmbunătățit cu aproximativ 10%, chiar ținând cont de faptul că lungimea pistei a crescut, că R10 este cu 25 kg mai greu decât R8 și că modificările aduse reglementărilor aerodinamice din motive de siguranță au dus la un cD mult mai mic.

„Cu toate acestea, R10 a atins o viteză maximă de 330 km/h și un timp de tur de 3m 30s cu acest consum îmbunătățit. Dacă am avea aceeași aerodinamică ca în 2002, cifrele ar fi și mai bune. Consumul absolut pe care l-a obținut R10 în timpul cursei de la Le Mans a fost de 41 de litri la 100 de kilometri, o cifră care poate fi comparată cu un autoturism cu consum ridicat, cum ar fi un 4 × 4. Într-o mașină de curse care coboară Le Mans la 3m 30s, este impresionant.

„Am ajuns cu un avantaj de 2-3 ture față de cele mai bune mașini cu motor pe benzină. Cea mai lungă cursă cu o mașină pe benzină pe un rezervor plin cu combustibil a fost de 13 ture, am putut face 14-15 ture fără risc și în timpul cursei, Kristensen a reușit o cursă de 16 ture, pe un rezervor de 90 de litri de motorină. Desigur, acest lucru se va schimba pentru 2007. ”

Unul dintre cele mai izbitoare aspecte ale R10 TDI este că abia îl auzi când rulează pe pistă. Unii oameni au spus că mașinile silențioase nu sunt spectaculoase. Care este opinia ta?
„Personal, sper că acesta este viitorul motorsportului. Unii oameni s-au plâns de zgomotul redus, spunând că este plictisitor dacă cursele nu sunt zgomotoase. Dacă o cursă este palpitantă doar din cauza zgomotului, atunci este păcat, deoarece cred că spectacolul este greșit.

„Zgomotul este, de asemenea, o formă de energie și am vrut să evităm risipa. Am făcut deja progrese în acest domeniu cu R8 cu sistemul de turbocompresor de înaltă eficiență pe care l-am folosit pe mașina respectivă. R10 este o mașină liniștită, deoarece are și un sistem de turbocompresor de înaltă eficiență care absoarbe cea mai mare parte a energiei care iese din evacuare.

„Într-o cursă, veți auzi un R10 doar dacă este singur, de îndată ce există alte mașini în apropiere, nu îl auziți deloc. De fapt, nu am măsurat nivelul de zgomot, dar credem că este sub 100 db. Acest lucru este important, deoarece în 2007 ACO a spus că va necesita ca mașinile care concurează la Le Mans să treacă un test de zgomot. Orice mașină de peste 113 db va fi exclusă. Pentru a ajunge la acest lucru, unele mașini vor avea nevoie de un sistem de amortizare a zgomotului și acest lucru va reduce performanța.

„Ai putea conduce R10 pe străzile Londrei și nimeni nu ar întoarce capul din cauza zgomotului”.

Mulți oameni cred că combustibilul folosit de Audi la Le Mans a fost un combustibil special. Este un comentariu corect?
„În acest sens, l-am folosit într-un motor de curse, era un combustibil special, dar se încadrează în normele UE pentru motorina. Cel mai important aspect al combustibilului pentru Audi și pentru Shell, care l-a furnizat, este că o parte semnificativă a combustibilului este realizată prin procesul de la gaz la lichid (GTL). Aceasta produce un combustibil sintetic care este fabricat din gazul natural care apare în câmpurile petroliere și care în trecut tocmai a fost ars. Acum este colectat și transformat în lichid prin procesul Fischer-Tropsch. Produsul final arată ca apa, este complet inodor și arde foarte curat, aproape fără fum. Combustibilul pe care îl folosim în R10 are un conținut GTL de 20-30%.

„Vrem să folosim programul R10 pentru a dezvolta tehnologia de ardere pentru o țintă viitoare pentru noi în grupul VW Audi, care este să facem un pas dincolo de combustibilii pe bază de petrol și gaze. Cât mai curând posibil, am dori să folosim combustibil Biomasă la Lichid (BTL). Asta înseamnă că vom folosi combustibili sintetici din surse regenerabile. Cea mai bună parte este că procesul de transformare poate fi neutru în CO2. Tot C02 absorbit de plantă este ars. Este un sport cu motor ecologic și sperăm să introducem combustibil BTL în 2008.

„Unii oameni din Formula 1 s-au trezit în sfârșit cu faptul că nu poți pierde energie, timp și bani ca dracu’, doar să faci o rundă rapidă în cercuri. Trebuie să aveți grijă de ceea ce are nevoie planeta și de ce are nevoie, sunt motoare cu adevărat eficiente - nu motoare care funcționează la 20.000 rpm. În motorsport, trebuie să folosim rezonabil resursele, nu să le risipim. Încercăm să arătăm că acest lucru se poate face cu programul R10. ”