Podczas Grand Prix na torze Mid-Ohio rozpocznie się nowa era w IndyCar. Po prawie pięciu latach oczekiwań dojdzie do debiutu układu hybrydowego. Czas przyjrzeć się jego historii, rozwojowi i działaniu.
Burzliwa historia
Pierwsze plany implementacji hybrydy do serii ogłoszono w sierpniu 2019 roku. Miała ona zostać zintegrowana z nowymi silnikami o pojemności 2,4 litra i zadebiutować na początku sezonu 2022. Plany pokrzyżowały najpierw pandemia, która opóźniła debiut o rok, a następnie utrzymujące się problemy z globalnym łańcuchem dostaw, przez które odłożono projekt w czasie o kolejny sezon.
W międzyczasie producenci silników - Honda i Chevrolet - zostali zmuszeni do porzucenia rozwoju jednostek 2,4 l, które były już po pierwszych testach na torze, gdyż okazało się, że hybryda firmy Mahle – wybranej początkowo do jej opracowania – nie nadaje się do wyczynowego użytku. Ilmor (ze strony Chevroleta) i HPD (dziś HRC US, ze strony Hondy) zostali zmuszeni do przejęcia dominującej roli w projekcie i kosztem silnika spalinowego, którego jednoczesne opracowywanie pochłonęłoby zbyt wiele pieniędzy, doprowadzili go do mety.
Jako pierwsi nową technologię 16 sierpnia 2023 na torze Sebring mieli okazję przetestować Will Power, jeżdżący z silnikiem Chevroleta, i Scott Dixon, korzystający z jednostki Hondy. Do końca roku trzynastu kierowców (z Penske, Andretti, McLaren i Chip Ganassi) na siedmiu różnych torach przejechało łącznie 15 256 mil (około 25 tysięcy kilometrów). Pojawiły się jednak obawy, że producenci silników nie będą w stanie wyprodukować wystarczającej liczby części głównych i zapasowych dla wszystkich zespołów na pierwsze Grand Prix sezonu 2024. Zdecydowano się na kolejne opóźnienie – tym razem o pół sezonu – które pozwoliło spokojnie przeprowadzić następne testy.
By zrównoważyć wzrost wagi przed tegorocznym sezonem opracowano lżejsze podwozie, skrzynię biegów i aeroscreen. W trakcie treningów do Indy 500 potwierdzono, że hybrydy zadebiutują na torze Mid-Ohio na początku lipca, a test z udziałem całej stawki odbędzie się na owalu Milwaukee Mile 11 czerwca. Łącznie podczas całej kampanii testowej kierowcy przejechali 25 921 mil (ponad 40 tysięcy kilometrów).
Zasada działania
Hybryda została połączona z używaną od dwunastu lat podwójnie doładowaną jednostką spalinową 2,2 l. Składa się z dwóch głównych części: niskonapięciowego (48 V) silnika-generatora – MGU – i systemu magazynowania energii – ESS. Energia będzie ładowana przez hamowanie lub pociągnięcie za łopatkę przez kierowcę, co będzie używane głównie na owalach i będzie się wiązało ze spowolnieniem bolidu.
MGU jest odpowiedzialne za ładowanie ESS, odbieranie energii z powrotem i przekazywanie jej do wała napędowego. Pracuje z maksymalną prędkością 12 tysięcy obrotów na minutę. Za jego produkcję odpowiedzialny jest Empel pod nadzorem Ilmora.
ESS składa się z dwudziestu ultrakondensatorów zaprojektowanych przez Skeleton ze strony HRC. Jest lżejszy niż bateria stosowana np. w Formule 1, nie przechowuje tyle energii co ona, ale jest idealny do zwiększania mocy w wyścigach dzięki uwalnianiu krótkich, ale potężnych impulsów energii. Może pomieścić maksymalnie 320 kilodżuli, ma maksymalne napięcie wyjściowe na poziomie 60 V, a do pełnego naładowania potrzebuje 4,5 sekundy.
Oprócz tych dwóch rzeczy w skład układu wchodzi jeszcze przetwornica DC/DC, wyprodukowana przez BrightLoop na zlecenie HRC, która jest odpowiedzialna za konwersję napięcia i urządzenie kontrolujące napięcie, które zapewni, że napięcie w całym systemie nie przekroczy 60 V. McLaren zmienił oprogramowanie do istniejącej jednostki sterującej silnikiem, która będzie teraz odpowiedzialna za wszystkie aspekty działania hybrydy.
Po co IndyCar hybryda?
Cały układ zapewni dodatkowe 60 koni mechanicznych mocy, jednak jego użycie będzie ograniczone na jednym okrążeniu w oparciu o długość okrążenia. Biorąc pod uwagę 700 KM z silnika spalinowego i 60 KM z push-to-pass, da to łącznie ponad 800 KM po raz pierwszy od ponad dwudziestu lat. Przez dodatkowe 42,5 kilograma nie przyspieszy to gwałtownie bolidów, lecz nie jest to szczyt możliwości hybrydy. Początkowo zakładano, że zapewni ona dodatkowe 100 KM, jednak plany zrewidowano. W kolejnych latach dostępna moc powinna być stopniowo zwiększana.
Obecnie gdy silnik w bolidzie zgaśnie potrzebna jest interwencja porządkowych z rozrusznikiem, a co za tym idzie żółta flaga i neutralizacja. Teraz dzięki MGU kierowca będzie mógł uruchomić silnik ponownie, co ograniczy liczbę żółtych flag. W ESS będzie zawsze znajdowała się wystarczająca rezerwa energii, by ponownie odpalić jednostkę spalinową.
Dodatkowo wdrożenie hybryd wpisuje się w ogólny trend w motorsporcie. Są one używane już choćby w Formule 1 czy kategorii hipersamochodów i GTP w WEC i IMSA, a Formuła E i Extreme E są w pełni elektryczne. Nie jest to pierwsze działanie IndyCar dla zrównoważonego rozwoju. Od zeszłego sezonu Shell opracowuje w 100% odnawialne paliwo z etanolu wytwarzanego z odpadów trzciny cukrowej. Również wszystkie ciężarówki serii i zespołów są napędzane odnawialnym olejem napędowym. Podczas wszystkich rund na torach ulicznych są używane specjalne miększe opony z zielonym paskiem, wykonane z naturalnej gumy z krzewu gwajuli. IndyCar robi wiele, by nie zostać w tyle za konkurencją i przyciągnąć nowe zespoły i przede wszystkim producentów do serii.
GP na torze Mid-Ohio w niedzielę 7 lipca o 19:30 czasu polskiego. Relacja z tego przełomowego weekendu na ŚwiatWyścigów.pl.
Chcesz czytać więcej artykułów z cyklu Zrozumieć wyścigi? Postaw nam kawę!
