Slovenski menjalnik lahko prestavlja v 70 milisekundah

Slavna Pailerjeva lancia s slovensko podporo

O skrajno predelanih avtomobilskih dirkalnikih za gorskohitrostne dirke smo vedno govorili v superlativih in z veliko občudovanja. Že pred desetletjem, ko so na slovenske ceste začeli prihajati avstrijski gosti z vrhunskimi lanciami, fordi in porscheji, se je zdel ta športno-tehnični svet za nas nedosegljiv.

Vsak, ki je vsaj enkrat obiskal dirko v Ilirski Bistrici in na lastne oči videl brutalne pospeške, si je za vedno zapomnil strupeno lancio delto Felixa Pailerja z okrog 700 "konji".

Letos lahko z veseljem poročamo, da je ta slavna lancia dobila pomemben del slovenskega znanja. Pailerjeva lancia ima namreč pnevmatski sistem pretikanja sekvenčnega menjalnika, ki je obenem podprt z napredno elektroniko. Slovensko. Saj veste, na gorskohitrostnih dirkah je tehničnih omejitev zelo malo in za sposobne inženirje je to pravi sanjski svet. Meje dejansko postavlja njihova domišljija.

Izdelali so ga Jernej, Marko, Mitja in Simon

"Obvezno morate poudariti, da je sistem ekipno delo in da za njim ne stojim sam," nam je zabičal Marko Mlakar, medtem ko je odpiral vrata enega izmed dirkalnikov, ki uporabljajo omenjeni pnevmatski sistem. Ni bila sicer Pailerjeva lancia, ki ji je na dirki v Ilirski Bistrici odpovedal motor, toda proizvod najdemo tako v Mlakarjevem dirkalnem volkswagnu golfu kakor v mitsubishi lancerju Rada Raspeta, konec leta ga bodo predvidoma vgradili tudi v vrhunsko predelano subaru imprezo Avstrijca Michaela Jelineka.

Začetnik sistema je bil pred petimi leti Jernej Modrijan, ki je prototipno različico menjalnika vgradil na svoj gokart s Kawasakijevim motorjem. Že v tej fazi sta z Mlakarjem v razvoj vložila okrog tri tisoč ur in vsaj deset tisoč evrov lastnega denarja, nato je tak menjalnik na gorskih dirkah v golfu začel uporabljati tudi Mlakar sam, dvojici iz Žirov pa sta se vsak s svojim znanjem pridružila še Mitja Strožič in Simon Klančnik.

"Klančnik izdela obvolanski ročici in vsa vpetja iz karbona, Storžič pnevmatske komponente, sam pa skrbim za elektroniko, krmilno enoto in digitalni zaslon," pove 33-letni Mlakar.

Katere komponente sestavljajo pnevmatski sistem?

Kakšna je glavna prednost sistema? Dirkač ima lahko ves čas obe roki na volanskem obroču in mu z desno roko ni treba segati po ročici sekvenčnega menjalnika. Elektronika obenem ponuja možnosti skoraj neskončnih asistenčnih sistemov.

Če smo v dirkalnikih WRC nekoč videli hidravlično povezavo obvolanskih ročic in sekvenčnega menjalnika, so se Slovenci odločili za pnevmatski sistem. V njihovih ceveh torej ni tekočina, temveč stisnjen zrak. Hidravlika je dražja in zaradi tekočine tudi težja, pozimi tekočina lahko zmrzne (dirkalniki se redko uporabljajo), obenem začnejo spoji slej ali prej puščati, kar prinaša nevarnost tudi za požar. Zanemariti ne gre niti potrebnega večjega pritiska in s tem povezanih ventilov. Na drugi strani je zrak lažje nadzirati, tudi ob puščanju večjih posledic ni.

Pnevmatski pristop dobro poznamo v avtomobilizmu, saj zračne zavore uporabljajo tovornjaki, traktorji in težki gradbeni stroji, na principu stisnjenega zraka pa je lani študijo svojega zračno-hibridnega pogona predstavil tudi koncern PSA.

Menjalnik Za zdaj sistem deluje le s sekvenčnim menjalnikom ali menjalnikom klasične zasnove H, ki pa ima nadgradnjo mehanizma sekvenčnega pretikanja. Število prestav je poljubno, nastavljivo je v elektroniki. V povprečju potrebuje sistem za pretikanje prestave navzgor okrog 70 milisekund, navzdol pa 120 milisekund. Časi so odvisni tudi od menjalnika.

Cilinder Skrbi za prestavljanje. Lahko je dvosmeren (gor in dol) ali enosmeren za sklopko in loputo za plin. Pri atmosferskih motorjih je cilinder samo na loputi za plin, ki simulira vmesni plin in omogoča pretikanje navzdol. Motor s turbinskim polnilnikom je bolj problematičen, zato pri prestavljanju navzdol potrebuje pomoč sklopke. Samodejno jo stiska elektronika.

Kompresor za zrak Osnova pnevmatskega sistema. Pritisk v kompresorju je deset barov.

Posoda za zrak K trilitrski posodi za zrak spadajo še senzor pritiska, regulator pritiska in varnostni ventil. Če senzor pritiska zazna padec, kar se zgodi ob vsakem prestavljanju, vklopi kompresor.

Ventili za zrak Krmilijo cilindra za prestavljanje in sklopko oziroma loputo za plin.

Prestavni ročici Narejene so iz karbona, omogočajo pretikanje prestav. Desna za navzgor, leva za navzdol oziroma poljubno glede na nastavitev uporabnika.

Krmilna enota Enota MME Motorsport z ustrezno programsko opremo. Vsi elementi so narejeni v domači režiji, vključno s programom.

Digitalni zaslon Zaslon MME Motorsport ima samodejno zatemnitev in skupno vodilo elektronike CAN.

Elektronika omogoča skoraj neomejene možnosti prilagoditve

Med štirimi tehničnimi mušketirji je Markovo področje računalništvo in elektronika. To smer je tudi študiral, najbolj pa ga je vedno privlačila avtomobilska elektronika. Delal je tudi na oddelku uporabne matematike na Institutu Jožef Stefan in pomagal razvijati sisteme umetne inteligence. Danes je zaposlen kot vodja programerjev v podjetju za razvoj spletnih aplikacij.

Elektronika pri tem sistemu menjalnika ponuja izredno veliko možnosti. Pailer uporablja sistem, da pri polnem plinu na ravnini voznik trikrat pritisne ročico za pretikanje navzdol, menjalnik pa nato samodejno to pri idealnih vrtljajih naredi šele takrat, ko začne voznik zavirati. Voznik je med približevanjem ovinku ali vožnjo skozi šikano povsem osredotočen le na cesto in vrtenje volana, nad menjalnikom bedi elektronika.

"Možnosti je neskončno. Pri tekmah v pospeševanju bi lahko elektronika držala sklopko. Ko bi voznik spustil gumb, bi sistem spustil in nato navzgor samodejno prestavljal pri idealnih vrtljajih. Imamo tudi program za štart. Tam elektronika na štartu drži določene vrtljaje. Ko avtomobil spelje in doseže hitrost 50 kilometrov na uro, začne menjalnik pretikati samodejno," razlaga Mlakar.

Medtem ko Pailer izkorišča ves potencial slovenskega pnevmatskega sistema menjalnika, si lahko v spodnjem videu ogledate, kako Rado Raspet v dirkalnem mitsubishiju po lastni izbiri navzdol prestave še vedno najraje pretika ročno.

Montaža traja tri tedne, vsak milimeter je lahko ključen

Izdelava sistema in njegova montaža v dirkalni avtomobil sta zelo zapleteni, zato zahtevata vsaj tri tedne resnega dela po skoraj ves dan. Določene dele sicer kupijo (ventili, valj), rezervoar za zrak in vsa vpetja, ki morajo biti do milimetra natančna, izdelajo sami. Največ časa vzame prav montaža v dirkalnik, ki jo najraje opravijo sami.

"Naš sistem podatke senzorjev elektronike bere prek glavnega vodila CAN. Avtomobil je sicer vir motenj, zato je avtomobilska elektronika zelo zapletena. Prilagoditi se moramo motnjam alternatorja, tresljajem, temperaturnim nihanjem, zato smo sistem izpopolnjevali pet let. Med branjem senzorjev ne sme biti motenj, saj bi sicer menjalnik lahko recimo prestavil kar samodejno," je povedal Mlakar.