Příběh Hondy ve formuli 1: rozvod

Nejlepší příběhy píše sám život. Honda se v roce 2015 vrátila do formule 1. Japonci si jen těžko mohli představit těžší návrat do královny motorsportu. Pro značku ze země vycházejícího slunce nakonec slunce přece jen vyšlo. A konec příběhu byl jako z hollywoodského bijáku...
Foto: Getty Images / Lars Baron
Příběh Hondy ve formuli 1: rozvod | Foto: Getty Images / Lars Baron

Rok 2017

RA617H
Rozvod

Nestává se to často, ale týmy spolu s FIA našly vzácnou shodu na tom, aby byl počínaje rokem 2017 odstraněn nepopulární žetonový systém.

Jeho účelem bylo předejít závodům v utrácení při vývoji pohonných jednotek, ale v praxi jen konzervoval náskok Mercedesu a ztrátu všech ostatních. Nikoho, ani samotný Mercedes, už nebavilo dívat se na to, jak deklasuje konkurenty a ti s tím nemohou nic dělat, protože jejich ruce jsou svázané. Tímto krokem se výrobcům pohonných jednotek konečně uvolnily ruce a zároveň se zavedlo několik rozměrových, hmotnostních a materiálových limitů nastavených podle hodnot těch nejlepších agregátů, které měly zaostávajícím motorářům ukázat jasné cíle a umožnit jim dotáhnout se na úroveň úspěšnějších konkurentů.

V Sakuře si uvědomovali, že předchozí design pohonné jednotky nikdy nemohl být úspěšný, a tak jim nezbývalo nic jiného, ​​než vzít čistý list papíru a začít znovu. Přesně to i po návratu do práce po skončení Zlatého týdne v květnu roku 2016 udělali.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Honda RA617H; zdroj: Honda Racing

Vyvíjeli několik různých zkušebních jednoválcových motorů, z nichž tři se přetavily do plnohodnotných šestiválců.

Jejich celková architektura byla sice podobná, ale každý z nich se odlišoval designem spalovací komory a konfigurací turbodmychadla a MGU-H.

Zároveň měl každý jinou hmotnost a polohu těžiště, což se později ukázalo jako klíčový faktor při rozhodování, která ze tří alternativ bude nasazena do auta.

Poslední slovo v tom měl McLaren, který dal na řady externích konzultantů a zvolil specifikaci postavenou Hondou ve spolupráci s inženýry z McLaren Applied a externími designéry. A to i přesto, že tato specifikace byla postavena narychlo a existovalo při ní vyšší riziko nespolehlivosti.

Na dynamometru dávala podobný počáteční výkon jako ostatní dvě verze, jenže ty zase slibovaly vyšší potenciál pro další nárůst výkonu a zlepšení palivové účinnosti. Vynikala nad nimi hlavně kompaktnějšími rozměry a nižší hmotností. Vážila o zhruba 4 kilogramy méně než verze vyvíjená týmem „starých pušek“.

Klepněte pro větší obrázekHonda RA617H (vlevo) a RA616H (vpravo) – porovnání rozložení turbodmychadla (modrá: dmychadlo, červená: turbína, žlutá: MGU-H a hřídel turbodmychadla)

Navenek nejviditelnější změnou oproti předchozím pohonným jednotkám bylo turbodmychadlo po vzoru Mercedesu. Dmychadlo se již dále nenachází mezi řadami válců, ale je v přední části motoru, díky čemuž může být celá sestava turbodmychadla a MGU-H položena o něco níže.

Tím pádem se podařilo snížit polohu těžiště pohonné jednotky. Oba předchozí modely totiž měly těžiště několik centimetrů nad minimální povolenou úrovní (20 centimetrů nad referenční rovinou) a ještě k tomu i nadváhu (více než 145 kilogramů), kterou se také podařilo odbourat.

Klepněte pro větší obrázekHonda RA617H (vlevo) a RA616H (vpravo) – žlutá barva zvýrazňuje olejovou nádrž

Bohužel velmi rychle došlo na slova zkušených inženýrů. V neděli ráno, jen pár hodin před začátkem předsezónních testů, kdy auto poprvé vyrazilo na trať během takzvaného filmovacího dne, se objevily první problémy s olejovou nádrží. Ta se nachází na přední straně motoru a jelikož se do tohoto prostoru nově přesunulo i dmychadlo, celá nádrž musela být navržena nově. Dostala komplikovaný tvar obepínající dmychadlo, takže pohyb oleje uvnitř byl méně předvídatelný a hůře modelovatelný a ještě k tomu se ukázalo, že pohonná jednotka byla k šasi připevněna v poněkud jiném úhlu než původně říkala specifikace, podle které Honda nádrž navrhovala. Zejména při prudkém brzdění a v levotočivých zatáčkách v důsledku nadměrného přelévání oleje v nádrži docházelo k tomu, že olejové čerpadlo nasávalo do mazacího systému vzduch, což způsobovalo vážné problémy s ložisky.

Klepněte pro větší obrázekHydrodynamický olejový tlumič
1: olejový film
2: rotor (rotující hřídel)
3: ložisko
4: plášť tlumiče
5: centrovací pružina

Hřídel turbodmychadla je uložena v ložiskách specifického typu. Jedná se o takzvaný hydrodynamický olejový tlumič (z angl. squeeze film damper), tedy nerotující ložisko s přídavným tlumením využívajícím olejovou vrstvu. Jejím úkolem je tlumení vibrací způsobených kmitáním rotujícího hřídele.

Když olejové čerpadlo nabralo vzduch, v dutině ložiska nebyl dostatek oleje na tlumení vibrací, což vedlo až k jeho selhání.

Bylo nezbytné přepracovat přepážky zabudované uvnitř nádrže. To samozřejmě nelze jen tak snadno zařídit přímo na okruhu a tak zatímco dumali nad provizorním řešením, většinu prvního testovacího dne strávili v garáži. Nakonec přišli s nápadem naplnit nádrž „nad rysku“, což zase způsobilo nový problém, když se olej přes odvětrávání olejové nádrže dostával na vstup dmychadla, odkud pak pronikal do míst, kde neměl co dělat, narušoval těsnění a opět došlo k selhání ložisek.

Celý systém mazání byl s ohledem na tyto problémy přepracován a jeho vylepšená verze byla nasazena v belgickém Spa, ale jak se později ukázalo v Austinu, problém s MGU-H se zcela odstranit nepodařilo.

V roce 2017 došlo také k rozsáhlým změnám pravidel definujících rozměry a tvar karoserie vozů tak, aby byly monoposty rychlejší s atraktivnějším designem a fyzicky náročnější ovladatelností.

Širší auta s většími křídly, podlahami a pneumatikami znamenala dramatický nárůst přítlaku, což představovalo obrovskou výzvu nejen pro konstruktéry šasi, či pneumatik, ale i pro vývojáře motorů.

Motor monopostu F1 je totiž strukturální prvek šasi, což znamená, že i přes blok motoru a hlavu válců jsou přenášeny síly a momenty působící na vůz. A ty narostly značně, co Hondě zpočátku způsobovalo potíže. Museli změnit způsob, jakým jsou komponenty montovány k horní části motoru včetně samotné hlavy válců.

Klepněte pro větší obrázekSchéma komůrkového zážehu
1: zapalovací svíčka
2: předkomora
3: paprsky hořící směsi z předkomory
4: hlavní spalovací komora
5: vstřikovací ventil

Zatížení se zvýšilo i z toho hlediska, že větší část kola se jezdí na plný plyn. Aby piloti mohli využívat po celou dobu maximální potenciál pohonné jednotky a nebyli omezováni potřebou šetřit palivo, bylo nezbytné zvýšit účinnost spalování. Nastal čas kompletně přepracovat celý koncept spalování a zavést takzvaný komůrkový zážeh (z angl. pre-chamber ignition).

Řešení spočívá v rozdělení spalovacího prostoru na dvě části – hlavní spalovací prostor a k němu prostřednictvím drobných otvorů připojena menší komůrka. Spalování začíná v komůrce, kde je malé množství bohaté směsi zapáleno svíčkou. Tato hořící směs se ve formě paprsků šíří skrz otvory v komůrce a následně zapálí velmi chudou směs v hlavním spalovacím prostoru.

Kvůli tomuto řešení bylo třeba předělat písty, hlavu válců a také přesunout vstřikování z vrchu hlavy pod výfukové ventily.

I v tomto případě se projevovalo zaostávání Hondy za ostatními výrobci, kteří si podobný koncept spalování osvojili již dříve. Renault uprostřed sezóny 2016, Ferrari ještě o rok dříve, nemluvě o Mercedesu, který měl komůrkový zážeh od samotného začátku v roce 2014.

Klepněte pro větší obrázekSběrač nasávacího potrubí motoru RA617H, ze kterého ústí individuální sací potrubí pro každý válec; zdroj: Honda Racing

Variabilní délka sacího potrubí

Systém variabilní délky nasávacího potrubí (z angl. variable-length intake manifold; zkr. VLIM), jak jeho název napovídá, umožňuje měnit délku nasávacích potrubí motoru. Délka nasávacích potrubí má vliv na plnění válců vzduchem a tím i na průběh točivého momentu a výkonu.

Při sání, když se píst hýbe směrem dolů, vzniká podtlaková vlna, která se přes otevřené sací ventily dále šíří sacím potrubím, od volného konce sacího potrubí se odrazí a jako přetlaková vlna se vrací zpět do válce. Pokud je délka sacího potrubí optimální, přetlaková vlna se dostane do válce těsně před uzavřením sacích ventilů a tím zvýší množství nasátého vzduchu.

Rychlost podtlakové i přetlakové vlny, tedy rychlost zvuku, je stále stejná, nezávisle na otáčkách motoru. Avšak doba, po kterou je sací ventil otevřen, závisí na otáčkách motoru. Při vyšších otáčkách je doba otevření sacího ventilu kratší. Za tuto dobu ujede vlna menší vzdálenost a tím pádem dorazí k válci až po uzavření nasávacího ventilu. Proto je při vyšších otáčkách vhodnější kratší sací potrubí.

Existují různá provedení tohoto systému. V F1 se používají posuvné mechanismy, které pohybují nátrubky nasunutými na koncích sacích potrubí. Jejich zasouváním a vysouváním se mění délka nasávacího potrubí.

Pokud jde o systém variabilní délky sacího potrubí, ten Honda sice měla už v roce 2015, ale kvůli stísněnému prostoru, do kterého se musel vejít, byl neefektivní a nespolehlivý. Celý mechanismus musel být uložen příčně. Nasávací kanály pro jednotlivé válce byly zkřížené jeden přes druhý jako vzepjaté ruce a prohnuté v pravém úhlu. Takové řešení nebylo zdaleka optimální z hlediska proudění vzduchu a také velmi limitovalo rozsah délky sacích potrubí. Navíc se často stávalo, že se mechanismus zasekával.

Někomu by se mohlo zdát, že zaseknutá nasávací potrubí budou fungovat jako obyčejná sací potrubí s fixní délkou, ale bohužel opak je pravdou a taková porucha může být pro motor fatální.

Délka sacích potrubí je navázána na otáčky motoru. Když se mechanismus zasekne a tato délka se nepřizpůsobuje otáčkám, má to negativní vliv na proces spalování. V tom horším případě může nastat detonační spalování, které je pro motor zničující. V roce 2016, kdy se Hondě podařilo získat více prostoru pro sběrač nasávacího potrubí, sací potrubí více vyrovnali a zlepšil se průtok vzduchu i spolehlivost, i když sání bylo stále velmi omezeno umístěním dmychadla. V následující sezóně, kdy se prostor mezi řadami válců konečně uvolnil, mohla být nasávací potrubí uspořádána podélně. Tím pádem se zvětšil jejich rozsah a zajistilo se optimální proudění vzduchu v širším spektru otáček.

Průběh sezóny 2017 nebyl pro Hondu zdaleka příznivější než rok předtím. Navenek to skutečně vypadalo jako krok zpět a opakování noční můry z roku 2015. Hned během předsezónních testů se ukázalo, že nový koncept trpí mnoha dětskými chorobami a je nespolehlivý. V první polovině sezóny byl dokonce výkon motoru nižší než výkon RA616H z konce předešlé sezóny. V průběhu sezóny pak sice vzrostl o zhruba 40 koní, ale progres zastiňovala četná technická selhání.

Nejvíce penalizací dostali v roce 2017 jezdci McLarenu

Nejvíce penalizací dostali v roce 2017 jezdci McLarenu

Nejhlasitější kritik Hondy seděl za volantem a rétorika obviňování pouze neustále prohlubovala frustraci v týmu. Dokonce už v průběhu předsezónních testů se šeptalo, že McLaren uvažuje o budoucnosti bez Hondy a 15. září, paradoxně v době, kdy se výsledky na trati pomalu začaly zlepšovat, bylo definitivně oznámeno, že legendární dvojka se rozvádí.

Tak nějak se už uchytil narativ o tom, že se McLaren zbavil Hondy. Málo se však ví o tom, že McLaren ve skutečnosti nebyl až tak odhodlán Hondu opustit. Situace v roce 2017 byla taková, že smlouva mezi McLarenem a Hondou platná od roku 2015 a uzavřená na tři roky s opcí na další dva roky právě končila.

McLaren měl v létě zájem opci uplatnit, ale chtěl ji prodloužit o další rok, čímž by Hondu zavázal na následující tři sezóny. Proč rok navíc? McLaren považoval sezónu 2017 za promarněnou kvůli slabé výkonnosti pohonné jednotky od Hondy. Ta si podle něj nesplnila smluvní závazky a rok navíc to měl kompenzovat. Byla by to štědrá finanční kompenzace, jelikož se říkalo, že Honda pokrývala polovinu mezd pilotů, motory dodávala zdarma a k tomu do pokladničky týmu přispívala 50 miliony dolarů v hotovosti.

McLaren dlouhodobě trpěl nouzí o sponzory (již dávno před příchodem Hondy) a tyto peníze by se mu určitě hodily. Na druhé straně pozice Hondy se během vyjednávání posilovala. Otevíraly se jí nové možnosti, o kterých ještě bude řeč v následující části, takže už to nebyla jen volba mezi bezpodmínečným přijetím návrhů McLarenu a odchodem z F1. Tento pohled ilustruje, že jejich rozchod nebyl zdaleka tak jednoznačnou a jednostrannou záležitostí.

V konečném důsledku to však nic nemění na faktu, že tento vztah byl od začátku odsouzen k neúspěchu. Jméno McLaren-Honda vzbuzovalo příliš vysoká očekávání, která se dostatečně rychle nenaplnila. Postupně se na sebe nabalovala špatná manažerská rozhodnutí, řešení situace nepomáhaly ani problémy ve vzájemné komunikaci a olej do ohně se ještě přiléval, když byly chyby na obou stranách často neobjektivně shazovány na Hondu.

Dnes, ze zpětného pohledu, můžeme říci, že rozvod byl pro obě strany nejlepším řešením.

(pokračování)

Další článek: Ferrari představí nový vůz v polovině února. Schumacher je novým rezervním jezdcem