Csúcstechnika, ami a csúcsra repítette a Ferrarit

Ferrari technikai csemegék - 2. rész

2022.04.24. 11:29

A Ferrari technikai újításait bemutató minisorozatunk első részében a 125 S ötfokozatú váltójától eljutottunk a teljesen alumíniumból készült F360 Modenáig. Az ezredforduló után még magasabb fokozatba kapcsoltak a fejlesztésekkel a teljesen kompozitból készült típustól kezdve az első összkerékhajtásos Ferrarin keresztül a szintén első konnektoros hibridig.

Miután az F360 Modena megmutatta, hogyan lehet megszabadulni a kilóktól az alumínium széleskörű alkalmazásával, három évvel később, 2002-ben újból nagyot dobott a fogyókúra terén a Ferrari. Ekkor mutatták be a márka alapítójáról elnevezett Enzót, amely korábban sosem látott magasságokba emelte a könnyűszerkezetes építésmódot. Az akkori új csúcsmodellnek a váza és a karosszériája is kompozit műanyagból készült. Az utascellát is tartalmazó monocoque vázat karbon-alumínium méhsejtszerkezetű elemekből állították össze, amit karbonszálas műanyag elemekkel borítottak be. A befektetés megtérült, a 4,7 méter hosszú, hatliteres, V12-es – tehát jókora - motorral hajtott típus tömege alig másfél tonna. Így nem csoda, hogy százra 3,9, kétszázra 10,6 másodperc alatt gyorsult.

A karosszériának azonban nemcsak az anyaga figyelemre méltó, hanem a kialakítása is. A részben aktív aerodinamikai elemeknek is tulajdoníthatóan, mint amilyenek a hátsó állítható áramlásterelő lapok is, a karosszéria jelentős leszorítóerőt volt képes generálni. A legnagyobb értéket, 7602 newtont (775 kilónak felel meg) 299 km/órás sebességnél mérték. A karosszérián kívül máshol is tudott különleges anyagot felmutatni az Enzo. Fékei ugyanis F1-ből átvett megoldással karbon-kerámiából (hivatalos nevén szénszállal erősített szilícium-karbid kerámia) készültek.

Az F360 Modena 2004-ben, a párizsi Autókiállításon bemutatkozott utóda, az F430-as alapvetően továbbvitte elődjének műszaki megoldásait. Két olyannal azonban gazdagodott, ami egyszerre javította az autó mindennapi használatát, és emelte vezethetőségének színvonalát. Az egyik ezek közül eléggé látványos helyre, a kormánykerékre került. Nem más ez, mint az azóta legendássá nemesült Manettino, ami tulajdonképpen egy elegáns, és az F1 autók kormánykapcsolóira emlékeztető kivitelű, öt állású üzemmód kapcsoló. Közöttük olyanokkal, amelyek a havas vagy csúszós úton könnyítik meg a vezetést, vagy olyanokkal, amelyekkel épp a maximumot lehet kihozni az autóból.

Az F430-asban mutatkozott be az E-diff névre keresztelt elektronikus differenciálmű is. Mielőtt még bárki megijedne: nem a hétköznapibb márkáknál széles körben alkalmazott fékdifferenciálról van szó. Nem arról, amelyik úgy működik, hogy megfékezi a tapadását vesztett egyik oldali kipörgő kereket azért, hogy a nyomaték a jobban tapadó túloldali kerékhez vándoroljon. Bizony nem, hanem arról az aktív rendszerről, amelynél a két hátsó hajtott kerék féltengelyére egy-egy többtárcsás, olajban futó kuplungot telepítenek, amelyek zárásukkal, nyitásukkal befolyásolják a kerekekre jutó nyomaték nagyságát. Ez a megoldás ugyanis például arra is képes, hogy kanyarból kigyorsításkor több nyomatékot juttasson a jobban terhelt kanyarkülső kerékre, míg a kevésbé terhelt kanyarbelsőre kevesebbet küld. Ez összességében azt jelenti, hogy az egyenletes elosztáshoz képet több össznyomaték küldhető a kerekekre. Vagyis intenzívebb lehet a kigyorsítás, ami jót tesz a köridőknek.

Arra, hogy a Ferrari nemcsak a száguldás szerelmeseinek vágyaira figyel árgus szemekkel, hanem a kényelmes luxust óhajtók igényeire is odafigyel, ékes bizonyíték a 2005-ben bemutatott Ferrari Superamerica. Három évvel korábban, 2002-ben született alaptípusának lánykori neve 575M Maranello, a Superamerica ennek nyitható tetejű változata. Ami pedig a nagy szám, az épp maga a tető. Amelynek azonban nem a motoros nyitása, és nem a kereken egyperces nyitási, illetve zárási ideje a szenzációja. Helyette egészen másvalamivel hívja fel magára a figyelmet. Azzal, hogy átlátszó üvegből készült, mégsem kell hozzá redőny, hogy a nap ne égesse le a bennülők haját. Az üveg ugyanis - világelsőként - elektro-kromatikus volt, vagyis elektromosan lehetett elsötétíteni. Ehhez képest az, hogy a Superamericát az F133-as jelű V12-es motor akkor legerősebb, 540 lóerős változata hajtotta, szinte már mellékes.

Ez persze költői túlzás, mert egy Ferrari esetében sosem közömbös, hogyan megy - és ebből a szempontból a százra 4,2 másodperc alatt katapultáló, 325 km/órás végsebességű Superamericának semmi szégyenkeznivalója nem lehetett. A hajtást tekintve azonban az ágaskodó lovas olasz márkának régóta volt egy tartozása. Ha bármelyik 2012 előtti típusukkal próbált meg bárki télen, letakarítatlan úton eljutni egy sípályára, próbálkozását nagy valószínűséggel nem koronázta siker. A Ferrari ugyan már a nyolcvanas években, az alumíniumkarosszéria kapcsán már említett 408-as prototípusánál kísérletezett összkerékhajtással, de azután évtizedekre újra elaltatta a témát.

Egészen az FF nevű GT típusuk tíz évvel ezelőtti megjelenéséig, amelynek nevében a második F egyszerre utalt a négy ülőhelyre és a négykerék-hajtásra. (Az első F – hasonlóan a számokat tartalmazó típusjelzésekhez – a márkanév, azaz a Ferrari rövidítése.) Bárki azonban azt hitte volna, hogy a maranellói mérnökök olyan összkerékhajtási rendszerrel rukkoltak ki, mint a többi autógyár, megnyugtathatjuk, hogy teljesen egyedülálló műszaki megoldással álltak elő.

A 4RM jelzésű rendszer (ami ugyanaz olaszul egyébként, mint angolul a 4WD, mert benne az R a ruote, azaz kerék, az M pedig a motrici, vagyis hajtás - pontosabban hajtott – szó rövidítése) lelke ugyanis egy két előremeneti fokozatú, két kuplunggal megtűzdelt külön sebességváltó, ami fizikailag és mechanikailag is teljesen elkülönül a hátsókerék-hajtás elemeitől. Annyira, hogy hajtását sem a hosszában álló V12-es motor hátuljáról, hanem az elejéről, közvetlenül a főtengelyről kapja. Ráadásul nem is túl sokat, a motor nyomatékának legfeljebb ötöde juthat az első kerekekre.

A hátsó sebességváltó fokozatainak száma hét, ezért felmerülhet a kérdés, hogyan képes ezzel együttműködni az első váltó, összesen alig két előremeneti és egy hátrameneti fokozattal. A hátsó váltó három fokozatát, az ötödiket, a hatodikat és a hetediket egyből kiejthetjük, ilyenkor ugyanis az első váltó üresbe kapcsol, vagyis ilyenkor csak hátsókerekes az FF. A Ferrari mérnökei szerint ez nem gond, mert nagyobb sebességeknél már elboldogul csak a hátsó kerekeivel is az FF. Amúgy már csak azért is, mert ott már kisebb a kerekeken a nyomaték, mint az alacsonyabb fokozatokban.

Az alsó négy fokozatnál pedig az a trükk, hogy az első váltó egyese a hátsó váltó első és második, a második fokozata pedig a harmadik és negyedik fokozata közötti áttételezésű, és így mindkettő a hátsó váltó két-két fokozatával működik egyszerre együtt. Erre az első féltengelyeknél elhelyezett egy-egy kuplung miatt képes, azokat ugyanis úgy méretezték, hogy elviseljék az akár állandó csúszást is - mert épp csúszásukkal egyenlítik ki a fordulatszám-különbségeket. Az leős váltó hátrameneti fokozatának összáttételezése egyezik a hátsó váltóéval. A 4RM rendszert később megkapta az FF utóda, a 2016 és 2020 között gyártott GTC4 Lusso is, de vele a lánc megszakadt, egy alapvetően más összkerékhajtási rendszerrel jelentkezett azóta a Ferrari.

Időközben hatalmasat fejlődött az autók elektronikája és elektromosítása. A vonulatból a Ferrari sem maradhatott ki, sőt próbálta fenntartani vezető szerepét. Bizonyíték erre 2013-ban bemutatott csúcsmodelljük, a LaFerrari, amelynek fedélzetén nem kevesebb, mint 21 számítógép tartotta felügyelet alatt a különböző folyamatokat. Például a mágneses lengéscsillapítók, az aktív aerodinamikai elemek, vagy épp a már harmadik generációjánál tartó E-diff működését.

A LaFerrai legnagyobb dobása mégsem ez volt, hanem hibrid rendszere, amihez még csak hasonló sem volt azelőtt a márka egyetlen típusában sem. A HY-KERS elnevezésű rendszer a nevével is utal rá, hogy a korábban a Forma 1-ben alkalmazott KERS (Kinetic Energy Recovery System – mozgási energia visszanyerő rendszer) valamiféle leszármazottja. A száguldó cirkusz 2009-es szezonjában tűnt fel először a lassítások során energiát visszanyerni, majd azt a gyorsítások alkalmával kamatoztató rendszer, de - nem utolsósorban a szabályok rögzítette keretek miatt - a csapatok között nem aratott osztatlan sikert.

A LaFerrari mérnökeit nem kötötte semmiféle regula, így olyan rendszert alkothattak, ami valóban és hatékonyan csökkentette a fogyasztást, és javíthatta egyszerre a menetteljesítményeket – ahogy az egy jól nevelt hibridhez illik. A lécet természetesen sokkal magasabb szinten rögzítették, mint egy átlagos utcai autó esetén, sőt, az sem volt titok, hogy inkább a menetteljesítmények emelése volt a lényeg, nem a takarékosság. Ez a számokból is kitűnik, hiszen a V12-es, 6,3 literes szívómotor (ez is F140-es) teljesítménye önmagában is 800 lóerő, amit a sebességváltóval egybeépített elektromotor további 163 lóerővel fejelt meg.

A rendszer még egy, a motorra szerelt indítómotor-generátorból és az ülések alá épített akkumulátorból állt, utóbbi feladata volt hogy lassításkor magába gyűjtse a 163 lóerős, állandó mágneses szinkronmotor által generált áramot, majd gyorsítások alkalmával visszaszolgáltassa neki. Utóbbiban pedig nem sok hiba akadt. Mivel a LaFerrari tömege végül 1,4 tonna körül alakult, ha teljes erejét bevetette, gyorsulási ideje nem tartott százra három másodpercig sem, de kétszázig sem kellett hét másodpercig malmozni.

A hatalmas teljesítmény jó dolog, de azt le is kell tudni vinni az aszfaltra, és uralni is tudni kell. Egy Ferrari szintű autónál ráadásul mindezt úgy, hogy egy pillanatig se rontsa le az élményt. Erre fejlesztette ki, és vezette be a 458 Speciale modelljénél a Ferrari a Side Slip Control, azaz sodródás, farolás vezérlő rendszerét. Az SSC a Manettino kapcsoló Race és CT-Off állásában aktív. Figyeli az autó oldalirányú gyorsulását, függőleges tengely körüli pördülését, a kormányzás szögét és az egyes kerekek sebességét. Ebből egyrészt tudja, mit csinál éppen az autó, és azt is, hogy merre kellene mennie.

Az elérhető legnagyobb kanyarsebesség és a maximális kigyorsítás érdekében a motor nyomatékának szabályzásával (F1-Track) valamint az E-diff oldalankénti nyomatékelosztásával szabályozza a farolást (túlkormányozottság) mértékét. A rendszer létjogosultságát igazolja a Ferrari saját, Fiorano tesztpályáján elért köridő. A 458 Speciale hivatalos ideje 1 perc 23,5 másodperc, ami másfél másodperccel rövidebb az alaptípus, a 458 Italia idejénél, de jobb például még az Enzoénál is, amely 1 perc 24,9 másodperc alatt futotta le a körét.

Nem a Ferrari lenne azonban a Ferrari, ha nem húzott volna lapot erre is. A 458-ast felváltó 488-as sorozatának Pista (azaz versenypálya) elnevezésű modelljét már Ferrari Dynamic Enhancer nevű (körülbelül: Ferrari menetdinamika javító) programmal szerelte fel. Ez tulajdonképpen az SSC továbbfejlesztése oly módon, hogy ennél a fékrendszer, a kerekek egyenkénti fékezésével is beavatkozik azért, hogy pontosan úgy vegye a 488-as a kanyart, ahogy vezetője akarja. A rendszer képes különbséget tenni a szándékos és a véletlen farolás között, s míg az egyiket engedi, a másikat helyrehozza. A rendeltetése azonban elsősorban a kanyarsebesség növelése és a kigyorsítás elősegítése. A 488 Pista körideje Fioranóban 1 perc 21,5 másodperc, ami épp ugyanannyi, mint a 812 Superfasté, és csupán 2,5 másodperccel lassabb a jelenlegi leggyorsabb Ferrari, az SF90 Stradale idejénél.

Hiába minden idők leggyorsabb Ferrarija (a fioranói pályán) az SF90 Stradale, nem került volna bele összeállításunkba, ha nem lenne a műszaki megoldásai miatt is különleges. De az, mert az SF90 a márka legelső autója, amely – a korszellemnek megfelelően – csak elektromosan is képes önerejéből mozogni. Igaz, összesen csupán 25 kilométert, és közel sem versenytempóban, de tud! Hozzá kell tenni, hogy konnektorról feltölthető hibrid rendszerének nem is ez az elsődleges feladata, de ha már rendelkezésre áll az akkumulátor 7,9 kWh kapacitása, hát erre is képes.

Meg még sokkal többre, ha megnézzük, hogyan is áll fel a hibrid rendszer. A belső égésű motor nem teljesen új, hiszen nem más, mint a 488 Pista négyliteres, biturbó V8-asának 780 lóerős változata. Ehhez azonban három, összesen 220 lóerőt teljesítő elektromotor társul, így az összteljesítmény kerek 1000 LE. Egy villanymotor hátul, a nyolcfokozatú duplakuplungos váltónál helyezkedik el, két további pedig az első kerekeknél úgy, hogy az egyik a jobboldalit, a másik a baloldalit hajtja.

Az elrendezés előnye nyilvánvaló, így egyrészt összkerékhajtásos az SF90, másrészt nemcsak hátul lehet oldalanként szabályozni a kerekekre jutó nyomatékot, hanem elöl is, aminek megint csak a köridő látja hasznát. Innentől kezdve viszont minden rendszer elektronikus melléknevet kap, így az SF90-ben az SSC eSSC-vé, a TC (kipörgésgátló) eTC-vé, és még a fék is e-fékké lép elő, hiszen a lassításból az elektromotorok is kiveszik a részüket.

Mi a következő műszaki újdonság? Mit hoz a jövő? Bármennyire is megrázóan hangzik a süvítő, harsogó, dübörgő belsőégésű motorok híveinek, a következő nagy technikai dobásnak az elektromos hajtású Ferrari sportautó megszületése várható. És lehet, hogy abban sem lesz első a maranellói márka, de hogy látványosat, és maradandót alkot majd, arra már most mérget lehet venni. Hiszen mindig ezt csinálták. :-)

Összegzés:

  • 1947 125 S - V12-es motor (1,5 liter), ötfokozatú sebességváltó, alumínium karosszéria acél csővázon
  • 1962 250 GTO – alumínium karosszéria
  • 1967 206 Dino – középmotor, első Ferrari fogasléces kormányművel, alumínium karosszéria, elöl és hátul dupla keresztlengőkar
  • 1971 365 GT4 BB – F113 jelzésű,12 hengeres, 180 fokos V motor középen, a váltó alatta!
  • 1982 208 GTB Turbo – első turbó Ferrari
  • 1987 F40 – első kompozit karosszéria (kevlár, karbon, alumínium)
  • 1992 456 GT – első 65 fokos V12, F116 jelzéssel (2003-ban utána jött az F140, szintén 65 fokos V12)
  • 1997 F355 F1 Berlinetta – váltófülek a kormány mögött
  • 1999 360 Modena – alumínium karosszéria, motor, futómű
  • 2002 Enzo – karbon-kerámia fék, karbon-alumínium méhsejt monococque, kompozit karosszériaelemek
  • 2004 F430 – E-diff, Manettino
  • 2005 (575M Maranello) Superamerica – Elektrokromatikus nyitható üvegtető
  • 2012 FF – 4RM összkerékhajtás
  • 2013 LaFerrari – HY-KERS
  • 2014 458 Speciale – Aktív aerodinamika, Side Slip Control
  • 2019 488 Pista – Ferrari Dynamic Enhancer
  • 2020 SF90 Stradale - MGUK