WEC 2016: PREMIERA NOWEGO PORSCHE 919 HYBRID

Porsche zaprezentowało swój nowy bolid 919 Hybrid, w którym zespół uczestniczyć będzie w Długodystansowych Mistrzostw Świata FIA (WEC) 2016.

Światowa premiera odbyła się na torze Paul Ricard we Francji, gdzie wyścigowy prototyp wziął następnie udział w prologu rozgrywek. Pierwszy wyścig (6 Hours of Silverstone) odbędzie się 17 kwietnia.

Zobacz także:

SPORT

PREMIERY

Nawet barwy trzeciej generacji Porsche 919 Hybrid przeszły ewolucyjne zmiany – w sezonie 2016 wszystkie trzy kolory (biały, czerwony i czarny) łączą się w zupełnie nowy design. Nowe są także numery samochodów: w ubiegłym roku Porsche odniosło podwójne zwycięstwo w 24-godzinnym wyścigu Le Mans i zdobyło Mistrzostwo Świata w kategorii konstruktorów.

Timo Bernhard (Niemcy), Brendon Hartley (Nowa Zelandia) i Mark Webber (Australia), którzy wywalczyli wówczas tytuły Mistrzów Świata wśród kierowców, poprowadzą prototyp z numerem 1. Siostrzany wóz ekipy w składzie: Romain Dumas (Francja), Neel Jani (Szwajcaria) oraz Marc Lieb (Niemcy) otrzyma numer 2.

Najważniejsze cechy nowego 919 Hybrid

Po raz pierwszy Porsche w pełni wykorzystuje możliwości, jakie dają regulacje WEC, i z myślą o jak najlepszym dostosowaniu samochodu do warunków panujących na poszczególnych torach wprowadza trzy różne pakiety aerodynamiczne – na tyle zezwalają przepisy. Waga 4-cylindrowego silnika turbo, jak również jego zużycie paliwa, zostały w dalszym stopniu ograniczone. Dwa systemy odzyskiwania energii napędu hybrydowego legitymują się większą efektywnością.

Podzespoły napędu elektrycznego są teraz jeszcze mocniejsze i wydajniejsze. Odnosi się to do zoptymalizowanego silnika elektrycznego przy przedniej osi, elektroniki siłowej oraz nowej generacji ogniw w akumulatorze litowo-jonowym własnej konstrukcji. Nowa przednia oś zapewnia większe możliwości konfiguracji, a intensywny rozwój ogumienia we współpracy z firmą Michelin pozwolił opracować udoskonalony, kompletny zestaw opon dla 919 Hybrid.

Bazowa konstrukcja podwozia pozostała niezmieniona, podobnie jak koncepcja napędu hybrydowego z benzynowym, turbodoładowanym silnikiem V4 o pojemności 2 litrów i dwoma różnymi systemami odzyskiwania energii (podczas hamowania, z przedniej osi, oraz pochodzącej ze spalin).

Przepisy WEC stawiają na hybrydy

Regulacje dla kategorii LMP1 wymagają od producentów wykorzystania hybrydowych układów napędowych i bezpośrednio łączą osiągi z efektywnością energetyczną. Oznacza to, że dużą część energii pochodzących z systemów odzyskiwania można wykorzystać ponownie, ale wiąże się to z proporcjonalnym ograniczeniem dozwolonej ilości paliwa przypadającej na jedno okrążenie. Na każdym z nich oblicza się zużycie paliwa poszczególnych prototypów.

Silnik V4 turbo z bezpośrednim wtryskiem

Wydajność procesu spalania i przygotowanie mieszanki w 2-litrowym, benzynowym silniku V4 turbo, który napędza koła tylnej osi, zostały w dalszym stopniu ulepszone. W ubiegłym sezonie moc silnika spalinowego znacznie przekraczała 500 KM. Z uwagi na nowe przepisy moc silnika spalinowego spadła o około 8 proc. Na każde okrążenie 24-godzinnego wyścigu Le Mans przypada o 10 MJ mniej energii pochodzącej ze spalania paliwa, a co za tym idzie, czas przejechania liczącego 13,629 km toru wydłuża się o około 4 sek.

Dwa systemy rekuperacji energii

Energia kinetyczna wytwarzana na przedniej osi podczas hamowania jest zamieniana w energię elektryczną. Drugi system rekuperacji znajduje się w układzie wydechowym, gdzie strumień spalin napędza drugą turbinę zamontowaną równolegle do turbosprężarki. Wykorzystuje on nadmiar energii pochodzącej z ciśnienia spalin, która to w przeciwnym razie byłaby bezpowrotnie tracona. Zastosowano tu technologię VTG, czyli zmienną geometrię łopatek turbiny zależnie od ciśnienia spalin – pozwala ona napędzać turbiny już od niskich obrotów silnika i przy niskim ciśnieniu. Dodatkową turbinę połączono z generatorem.

Wytwarzana energia elektryczna – wraz z tą generowaną przez KERS na przedniej osi – jest tymczasowo przechowywana w akumulatorach litowo- jonowych. Gdy kierowca potrzebuje pełnego przyspieszenia, uwalniana jest dodatkowa moc ponad 400 KM. Generuje ją silnik elektryczny napędzający koła przedniej osi, tymczasowo zamieniając 919 Hybrid w pojazd z napędem na cztery koła. Dla każdego toru zespół opracowuje strategię przewidującą, kiedy i w jakim stopniu energia ma być rekuperowana i wykorzystana.

Akumulatory litowo- jonowe

Przepisy WEC dają także inżynierom wiele możliwości, jeśli chodzi o nośniki energii. Początkowo rywale używali kół zamachowych i elektrochemicznych superkondesatorów. W sezonie 2016 przestawiają się na stosowane przez Porsche akumulatory litowo- jonowe. Inną fundamentalną decyzją w odniesieniu do 919 Hybrid było zastosowanie wysokiego napięcia o wartości 800 V – technologii, którą projektanci aut seryjnych wprowadzają w prototypie Mission E.

Przepisy wyróżniają cztery poziomy dodatkowej energii elektrycznej do dyspozycji, od 2 do 8 MJ. W ubiegłym roku firma Porsche – jako pierwszy i jedyny producent – wybrała klasę 8 MJ. W najwyższej kategorii rekuperacji przepływomierz FIA ograniczy ilość paliwa dozwolonego na jedno okrążenie do 4,31 l. Inżynierowie muszą również uwzględnić fakt, że im wydajniejsze są systemy odzyskiwania i magazynowania energii, tym mogą być większe i cięższe.

Sprawdzone podwozie i rozwój opon

Tak jak w bolidach Formuły 1, wykonany z włókien węglowych monokok Porsche 919 Hybrid ma konstrukcję kanapkową i jest wytwarzany jako pojedynczy element. Monokok, silnik spalinowy i przekładnia tworzące jeden zespół zapewniają optymalną sztywność. Podczas gdy silnik V4 spełnia w podwoziu funkcję nośną, 7-stopniową, hydraulicznie sterowaną przekładnię wyścigową wykonaną z aluminium zamontowano w karbonowej strukturze.

Dla uzyskania lepszej dynamiki jazdy, balansu, przyczepności i dodatkowych opcji konfiguracji 919 Hybrid otrzymało nową oś przednią i zoptymalizowaną oś tylną. Po przeprowadzonych w lutym br. szeroko zakrojonych testach spodziewany jest wzrost osiągów po stronie opon Michelin.

Wydajna aerodynamika

W tym roku Porsche po raz pierwszy będzie wykorzystywać trzy różne pakiety aerodynamiczne. Dotychczas, w ramach kompromisu, w otwierającym sezon wyścigu na torze Silverstone 919 Hybrid startowało w konfiguracji o mniejszym docisku, niedopasowanej do tamtejszych warunków. Kompromis ten podjęto dla dobra największej atrakcji sezonu – wyścigu w Le Mans. Nowy sezon 919 Hybrid zacznie z pakietem generującym dużą siłę docisku.

Później, w Le Mans, wystartuje w konfiguracji o ekstremalnie małym docisku, a w kolejnych 6 wyścigach WEC otrzyma kolejny pakiet o wysokim docisku. Przepisy zabraniają wykorzystywania więcej niż trzech konfiguracji aerodynamiki na sezon. Zmiany w aerodynamice wynikały z dalszego zwiększenia wydajności i mają na celu uzyskanie stabilniejszego prowadzenia w różnych sytuacjach. Wpływ bocznego wiatru, wahań balansu w zakrętach czy przechyłów został dodatkowo ograniczony.