Продвинутая работа с подвеской: как это делают профессионалы мотоспорта сегодня

МОТОГОНКИ.РУ, 26 марта 2020 - Как известно, цифра - главный инструмент инженера и ускорения пилота, о чем можно почитать в материале, подготовленном совместно с топовой российской командой SPB Racing Team.

А о том, как читать и интерпретировать данные телеметрии для улучшения характеристик подвески и шасси – на достаточно базовом уровне, доступном, пожалуй, всем владельцам мотоциклов, оснащенных набором датчиков и дата-логгером, – можно прочитать здесь, в материале, подготовленном экспертом проекта Boxes Motos Александром Шеиным.

Но затем, возникает вопрос: какой шаг сделать дальше? Ответ на него нам даст сертифицированный специалист по подвескам и системам демпфирования Ohlins, основатель и ведущий инженер Московской Лаборатории Ohlins (Ohlins.Moscow) Андрей Иванов.

Цифра не врет: современные технологии позволяют найти любой ответ, причем, достаточно быстро - Московская Лаборатория Ohlins

Забавно, но наш разговор сразу зашел о понятиях: «Я, честно говоря, не очень люблю слово телеметрия, потому что это на деле некая подмена, хотя и принятого, привычного понятия… из-за чего может возникать недопонимание. Например, в любом регламенте мотоциклетных соревнований FIM черным по белому написано: телеметрия запрещена. Как так? А просто! «Теле» – значит, на расстоянии. Телеметрия – измерение чего-то на расстоянии. Телеметрия используется, например, в Формуле-1. Там это есть, можно читать данные с машины на ходу, они передаются по сетям в бокс команды. В MotoGP и World Superbike это же запрещено, как и обратная связь с пилотом! Мы говорим о сборе информации («дате»), которая аккумулируется в дата-логгере, «черном ящике», с которого мы затем загружаем ее в ноутбук и анализируем. Все же, "телеметрия" – это система удаленного сбора информации. Ведь и инженер называется в команде не иначе как data analyst (аналитик по данным)».

Дата-логгер AIM, установленный на мотоцикле для кольцевых гонок

Данные – это все: цифра не врет; ее можно анализировать, сопоставлять, сравнивать, интерполировать, эмулировать и так далее. Каким именно образом она собрана, вопрос, конечно, второй. Но у кого она есть – тот король, живется ему гораздо легче, а на любую возникающая головную боль можно найти «таблетку».

Опыт работы в чемпионате мира по эндуранс – FIM Endurance World Championship с командой penz13.com Рико Пенцкофера можно назвать просто бесценным для аналитика и инженера, особенно, по шасси.

24 часа Ле Мана - 24 Heures Moto 2018 года

«Сегодня без аналитики данных на серьезном уровне никто не работает. Во-первых, не все пилоты умеют говорить, выражать свои ощущения на уровне, понятном инженеру. При этом они могут ехать очень быстро, но не уметь объяснить, как и почему. Представьте, что к гонке готовятся три разных пилота, но едут на одном мотоцикле, как в эндурансе: мотоцикл должен быть подготовлен одинаково хорошо для всех троих! Самое интересное, что каждый пилот по отдельности говорит что-то свое, а когда они собираются вместе на брифинг, начинают друг другу в рот смотреть и поддакивать, что тут же ведет инженера в неверном направлении. Как быть? Смотришь дату самого опытного, и вот его мнение, в итоге, играет главную роль. Люди все разные и по-разному дают этот самый feedback, и поэтому цифра искренней демонстрирует реальность: сразу видно, что-то поменялось здесь и здесь, какой эффект мы получили».

Обсуждение гоночных настроек и поведения шасси с Владимиром Леоновым

В больших командах таких аналитиков несколько, минимум, двое: один занимается шасси и тормозами; другой – моторами, электроникой, построением стратегий, топливной эффективностью. В командах поменьше, если на одном мотоцикле едет один пилот, обычно, подготовку подвески производят по известному алгоритму: когда параметры пилота известны, таблица соответствий конкретного амортизатора + персональный опыт инженера-подвесочника для конкретной трассы дают готовое решение – «базовый сетап». Затем, незначительные корректировки производятся уже на треке, в зависимости от погодных условий, состояния асфальта и так далее. Важно: никогда не бывает двух абсолютно одинаковых событий даже на одной и той же трассе! Всегда есть нюансы, даже у самых топовых мировых пилотов.

Если подвеска хорошая, то обязательно с датчиками хода!

«Если говорим про мотоцикл, чтобы работать с подвеской, нужны датчики. Без них все это – танцы с бубном. Кроме всего прочего, датчики нужно регулярно калибровать. Вибрации и износ могут вносить изменения в их работу. Бывает, что «уплывает вольтаж»: вроде бы, измеряем миллиметры, но ведь измеряют их вольты, и вот когда вольты становятся немного «не теми» – и миллиметры уже не те. Некоторые ставят датчики и ездят с ними, затем продают подвеску, и уже новые владельцы продолжают ездить, ничего не регулируя. Когда мы работаем на треке, калибрую датчики почти каждую сессию. Даже у Пенца (до моего прихода) было такое: не уделяли внимание таким деталям – работали и работали. А когда стали калибровать регулярно, вдруг изменения пошли заметные, и эффективность работы повысилась. Раньше цифры просто гуляли».

Данные о работе подвески – для каждого мотоцикла (модели) и пилота свои. База знаний Ohlins, в теории, доступна официальным дилерам и сертифицированным специалистам. Но личный опыт инженера, который прошел многочисленные курсы повышения квалификации, много лет практикует на треке с разными пилотами и мотоциклами – он бесценен.

Если у тебя все откалибровано, смотришь самое распространенное – как мотоцикл сжимает центробежными силами подвеску в апексе

«Какие параметры мы изучаем? Физика известна! Если у тебя все откалибровано, смотришь самое распространенное – как мотоцикл сжимает центробежными силами подвеску в апексе – переднюю и заднюю. Именно в апексе, когда еще нет газа, но уже нет тормоза, а шасси работает естественно. Мы смотрим, насколько мотоцикл просаживается, как ходит амортизатор – в общем, изучаем прогрессии».

Сегодня даже тестирование подвески производится не на самом треке, а на специальном стенде. Причем, это касается не только мото, но и авто, включая раллийные и кольцевые, вплоть до дакаровских прототипов.

«Мы знаем диапазон работы каждого амортизатора и нормальные ходы. Например, на кольцевых мотоциклах ход вилки увеличивают до 130 и 140 мм, заднего амортизатора порядка 65 мм, у BMW - 80 мм, но рабочая область чаще всего не превышает 40 мм. Скорость работы подвески – это показатель изменения длины амортизатора за единицу времени. Для кольцевых мотоциклов скорости до 0.4 м/с считаются нормальными, но когда в дате вылезают цифры 0.6–0.7 м/с или даже до 1 м/с, сразу ясно, что здесь что-то не так – либо настройка некорректная, либо дефект в самом амортизаторе. В то же время, кроссовые вилки можно "крутить" на стенде до 2.5 м/с».

Фаза входа в поворот может сделать игру для топовых пилотов

Что еще может показать стенд? Есть ли что-то, что без этого стенда просто невозможно понять «вручную»?

«Есть момент, который очень трудно увидеть в обычной дате, но очень важный для по-настоящему быстрых пилотов – настройка front-end для прохождения поворотов. Так называемая фаза Entry Speed (момент входа в поворот от точки торможения до апекса). Этот параметр сразу показывает быстрого пилота и его реальное преимущество над медленным, например, разницу между Леоновым, и тем, кто по Moscow Raceway 1:50 едет. Эта разница на входе в поворот может составлять до 30 км/ч! Пилоту кажется, что он входит в поворот так же, вроде бы и тормозил в той же точке, но каждый раз теряет здесь и здесь, потому что это оказываются вещи не связанные между собой. А все – настройка подвески и опыт. И эта разница между быстрым и не быстрым – она ровно посередине между точкой торможения и апексом, и так всегда!»

Точная настройка подвески в любом случае требуется на каждом событии

«Настройка на Entry Speed для быстрого пилота является ключевой, а остальное – это уже его опыт. Но при входе в поворот пилот должен быть абсолютно уверен в поведении front-end. Иногда, уверенности мало: «I can not push» - говорят в паддоке. Это значит, что он чувствует, что на входе в поворот происходит перегрузка вилки, поэтому дальнейшая загрузка чревата падением. Здесь играет роль настройка преднатяга, количество масла, жесткость пружины, геометрия – комбинация всего».

Также подвесочный стенд позволяет увидеть важные и интересные моменты, связанные с базовой работой подвески в целом.

«Стенд – это незаменимый инструмент инженера-подвесочника, он помогает понять, как работает амортизатор в целом. Не важно, автомобильный или мотоциклетный, кольцевой или кроссовый, даже велосипедный. Стенд сразу покажет аномалии. Сбор данных на треке – это время и деньги! Можно потратить впустую целый тестовый день, а стенд сразу дает четкую картину еще до выхода на трек. В этом, как я считаю, суть Московской Лаборатории Ohlins: какая лаборатория может быть без научного оборудования? Стенд и есть такое научное оборудование! Лабораторные работы с отверткой – это далекое прошлое».

Как устроен стенд, что он из себя представляет? Коротко, принцип действия стенда отражен в этом видео от разработчика технологии, компании CTW Automation:

«Мы выбрали CTW Automation, потому что они лучшие во всем. Во-первых, у них лучшая электроника и контроллеры, плюс, они производят стенды на базе "шотландского механизма" (Scotch yoke) – он идеален для высоко нагруженных испытаний практически любых типов амортизаторов. Но главное его преимущество - в точности: в отличие от кривошипного механизма, шотландский дает очень плавную и четкую синусоиду. В кривошипном варианте график получается неточным из-за достаточно долгого зависания в районе мертвых точек».

Разница в плавности работы шотландского механизма и кривошипа, который применяется в большинстве стендов

«Стенды различаются по мощности привода и допустимой длине амортизаторов. У нашего высота штанг 2.5 метра – самая большая в России: можно и мотокросс тестировать, и ралли-рейды. КАМАЗ′овский амортизатор здесь можно протестировать».

Сверху, на штангах - жесткое крепление с мощностным датчиком, похожее на траверсу вилки (или просто верхнюю точку крепления амортизатора). Снизу шарнир с осью, имитирующий подвижную опору (колесо на поверхности). В результате, амортизатор получает разнонаправленные толчки снизу, как если бы он был установлен на мотоцикле или автомобиле и двигался вместе с ним по поверхности. Программа позволяет создать практически любой тест или группу тестов, следующих один за другим: симуляцию движения на разной скорости, по разным типа неровностей и так далее. Компьютер на основе данных о виртуальном транспортном средстве сам рассчитает, какую нагрузку нужно дать на амортизатор и в какой момент. Учитывая, что шотландский механизм очень надежен и способен работать с большой частотой (скоростью), полный комплекс тестирования может занять считанные минуты. Инженер изучает графики и аналитику, после чего принимает решение о регулировке (зачастую, не снимая амортизатор со стенда), а затем проводит повторный тест. И так далее.

Стенд быстро создает наглядную картину и рисует гистограммы

«С помощью шотландского механизма стенд создает нагрузку с разной амлитудой, имитируя реальное действие при преодолении неровностей; датчики фиксируют саму нагрузку (в ньютонах) и скорость работы подвески на сжатие и отбой (в м/с), автоматически создаются гистограммы (их можно по разным параметрам рисовать – 5 разных графиков). Главная возможность стенда – это сравнительное тестирование. Мы работаем с подвеской на гонках, на треке; знаем параметры и имеем таблицы готовых настроек. Благодаря стенду, создаем таблицы готовых настроек и заранее знаем, как будет вести себя каждый амортизатор при каждой из настроек, какие он должен иметь показатели, близкие к идеальной работе. Можем создать базу готовых настроек заранее под любые условия!»

Московская Лаборатория Ohlins - это не только мотоциклы. Теперь еще и весь спектр автоподвесок топового класса

В этом году Московская Лаборатория Ohlins также вплотную включается в работу с российскими кольцевыми автомобильными сериями, в том числе, в РСКГ. Первым станет этап на ADM Raceway, затем, Казань, Смоленск, NRing, а завершится сезона в Грозном.