WRC-TECH: Com es va dissenyar l’aerodinàmica dels Rally1?

Fa un any, la campanya de proves de desenvolupament dels Rally1 estava en plena acció. Múltiples proves per tot arreu on anàvem descobrint a poc a poc el disseny aerodinàmic final dels nous cotxes. Com és habitual, els detalls de com s’havia desenvolupat el procés de disseny aerodinàmic eren secrets i alguns encara ho són. La nostra principal curiositat era saber qui estava involucrat, quines eines es van utilitzar (CFD, túnel de vent,…) on es va fer i quins problemes van tenir. Vam preguntar als equips i això és el que vam descobrir.

Procés de disseny de l’aero

Tots els equips van confirmar que el procés de disseny va ser dirigit i desenvolupat a les seves pròpies seus (Alzenau – Hyundai, Puupola – Toyota i Cockermouth – M-Sport), no a les oficines del fabricant. Tots tres també van confirmar l’ús tant de CFD com de proves al túnel de vent durant aquest procés, cosa que no havia passat el 2016 amb l’anterior generació de cotxes.

Hyundai i20 N Rally1, prova de desenvolupament, novembre de 2021 – imatge de Romain Thuillier, © Hyundai Motorsport GmbH

El disseny aerodinàmic del Hyundai i20N Rally1, així com l’enginyeria, el xassís, el motor, la transmissió, l’electrònica, els amortidors, etc. van ser desenvolupats íntegrament a Alzenau. Tot i que en alguns casos també van comptar amb alguns proveïdors, alguns partners a l’estranger, segons el director de l’equip, Julien Moncet. A l’equip de disseny habitual de Hyundai es va unir, a partir del maig del 2021, en Christian Loriaux, qui va tenir un paper important en el disseny del cotxe des de llavors.

Les simulacions numèriques (CFD) també es van desenvolupar a Alzenau, mentre que les proves al túnel de vent es van dur a terme en una instal·lació europea externa, el nom de la qual roman en secret, per raons de confidencialitat.

© Nacho Mateo / K.Rovanperä/J.Halttunen, Toyota GR Yaris Rally1, prova de desenvolupament, novembre de 2021

Tot el disseny i l’enginyeria del Toyota GR Yaris Rally1 es va fer a Puupola, segons va confirmar el director tècnic de Toyota, Tom Fowler. Simon Carrier va tornar a dirigir el disseny aerodinàmic, com ja va fer amb el Yaris WRC. Igual que Hyundai, els càlculs de simulació numèrica (CFD) es van realitzar a la seu de l’equip.

Les proves de Toyota al túnel de vent van tenir lloc en una instal·lació externa no revelada, però tenim la confirmació que no va ser al túnel de vent (a escala real) de Toyota a Colònia, el que segurament significa que les proves al túnel de vent es van fer utilitzant un model a escala.

test_ford_puma_rally1446
© Nacho Mateo / C.Breen/P.Nagle, Ford Puma Rally1, prova de desenvolupament, octubre de 2021

El nivell d’implicació de Ford Performance en el disseny del Ford Puma Rally1 va ser tan alt que el director tècnic de M-Sport, Chris Williams, el va definir com a projecte conjunt. La col·laboració va donar a M-Sport accés a l’àmplia experiència i als grans recursos de Ford Performance en matèria d’aerodinàmica als Estats Units, cosa que els va permetre treballar conjuntament per trobar les millors solucions.

Els recursos esmentats per Williams incloïen un elevat número d’horesde CFD, així com l’accés a túnels de vent i la creació de models per validar el cotxe.

Prova del model a escala del Ford Puma Rally1 al túnel de vent ARC – imatge extreta del vídeo de Ford Performance
Ford Performance ha publicat recentment imatges de les proves realitzades , amb un model a escala del 40% al túnel de vent del Centre de Recerca d'Automòbils (ARC), situat a Indianapolis, Estats Units (http://arcindy .com/wind-tunnel.html).

Problemes amb la  reglamentació

La nova normativa per al 2022 definia molt clarament alguns punts clau, com la cèl·lula de seguretat, el xassís tubular, la supressió del diferencial central, la reducció del recorregut de la suspensió o la tornada a la transmissió manual de 5 marxes. També imposava importants restriccions en l’aspecte aerodinàmic, que afectaven especialment la part davantera del cotxe i el difusor del darrere. Però, com sempre, encara deixaven un cert marge a la imaginació dels enginyers.

Van sorgir noves idees i solucions per compensar en part les peces que faltaven, com ara para-xocs davanters redissenyats, angles d’inclinació del fons més grans, conduccions internes des dels passos de  roda o l’ús de l’eliminació del flux d’aire calent del sistema de refrigeració de la unitat híbrida. Però aleshores la FIA havia de donar la seva aprovació.

Quan els equips van compartir els seus dissenys amb la FIA a mitjans del 2021, la majoria de les solucions dissenyades per compensar la falta de càrrega aerodinàmica davantera es van considerar il·legals, i van obligar els equips a redissenyar aquesta zona des de zero.

Les imatges del cotxe de proves del Ford Puma Rally1 confirmen aquest pas enrere. El cotxe vist durant les proves del 2021, així com les imatges del túnel de vent, mostraven un disseny més elaborat del para-xocs davanter, amb  deflectors verticals a banda i banda del divisor frontal i un complex disseny a la part superior dels passos de roda davanters, com es mostra a la imatge inferior. Amb tan poc temps al davant i tantes restriccions, els equips van tenir poques possibilitats de treballar en noves alternatives. El resultat va ser que la part davantera dels tres cotxes mostrava unes línies molt similars, més netes i sense aquests apèndixs.

Cotxe de proves de desenvolupament del Ford Puma Rally1 (esquerra) i cotxe de carreres definitiu al Ral·li Catalunya 2022 (dreta)

Una cosa similar va passar amb el Toyota: el llavi exterior lateral va desaparèixer en el disseny final, juntament amb el petit deflector sobre el divisor frontal, i la part superior del parafangs davanter va passar a ser plana, després de la revisió de la FIA.

Cotxe de proves de desenvolupament Toyota GR Yaris Rally1 (esquerra) i cotxe de carreres definitiu al Ral·li Catalunya 2022 (dreta)

 Sistema de refrigeració de la unitat híbrida

Un altre punt clau va ser la introducció de la unitat híbrida, desenvolupada i subministrada per una empresa externa (Compact Dynamics). La normativa establia que havia d’estar situada a la part del darrere del cotxe, i els equips van dissenyar els nous cotxes basant-se en aquesta configuració. El disseny incloïa un circuit de refrigeració al darrera per mantenir refrigerada la unitat híbrida, basat en els requisits de refrigeració establerts pel proveïdor.

Però aquests requisits van resultar ser massa conservadors. Quan aquest fetes va fer evident, els equips van començar a restringir la quantitat de flux d’aire que entrava al circuit per posar a prova la capacitat de refrigeració del sistema.

Toyota Yaris Rally1 suecia wrc evans
Nacho Mateo

El resultat va ser que aquestes ’orelles’ que forçaven l’entrada d’aire a la part del darrere del cotxe van resultar innecessàries, almenys per a Toyota. El que els va permetre redissenyar el cotxe sense les preses d’aire laterals, amb tots els avantatges aerodinàmics que això representa (menor resistència i més càrrega aerodinàmica del darrere). El nou disseny del cotxe es va veure per primer cop durant les proves prèvies al Ral·li de Catalunya, amb orificis que substitueixen les preses d’aire laterals.

La supressió d’aquestes  preses d’aire laterals al cotxe del 2023 ja ha estat confirmada per l’enginyer de desenvolupament de Toyota Kevin Struyff a l’entrevista realitzada per Loïc Ricci per a la revista francesa Autohebdo.

Test_Ogier_012 RallyRACC 2022
Nacho Mateo

En resum, l’escàs temps disponible i els nous elements i la nova reglamentació van portar tots els equips a un procés de disseny molt intens, que no els va impedir construir màquines guanyadores des del principi (M-Sport i Toyota) fins al final (Hyundai ) de la temporada. Les expectatives per al 2023 semblen encara millors, una vegada els cotxes han demostrat el seu potencial, i malgrat la reduïda disponibilitat de dies de prova. Els nous desenvolupaments arrodoniran el cercle, per a una temporada encara millor.

Subscriu-te

El butlletí del motor en català

Totes les novetats de casa nostra en la nostra llengua

Subscriu-te
Notificació de

0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments