» kiirendusvõistlused » võistlusklassid » 

Top Fuel / Funny Car
» Mootor
» Jõuülekanne
» Rehvid ja tiivad
» Pidurid
» Äpardused
» Mitmesugust
» Dünaamika

NHRA Top Fuel dragster on kõige paremini kiirenduv sõiduriist maailmas. Poole sekundiga 0-100 km/h, 4.5 sekundiga üle 500 km/h. Sellele ei saa vastu ükski teine auto, lennuk, paat, kosmoselaev vms. Lootusetult ei jää maha vaid kerega kolleeg - Funny Car.

 

Dragster meenutab rataste ja tagatiivaga raketti, teljevahega max 300 tolli/7.6 m, miinimumkaal koos juhiga 2150 lbs / 970 kg. Fikseeritud tagatiiva maksimumkõrgus 90 tolli / 230 cm.

Funny car on tavaliselt 125 tollise (3175 mm) teljevahega raamil ja kaetud kerega, mis peab meenutama mõnda seeriautot. Levinumad on Chevrolet Camaro, Pontiac Firebird, Dodge Stratus, Chevrolet Corvette, Ford Mustang ja paljud teised, mõnikord üsna eksootilised nagu Toyota Celica, SAAB, Mercedes-Benz jne. Meenutamine piirdub tavaliselt esiotsa kujunduse ja tagatuledega. Miinimkaaluks koos juhiga on 2325 lbs / 1050 kg.

Funny car'i on oluliselt raskem ja ohtlikum juhtida kui dragsterit. Üle kahe korra väiksema teljevahe tõttu tuleb asja (sirgel teel) ikka kõvasti roolida. Lisaks on dragsteril mootor ja tagarattad juhi selja taga, funny car'il aga istub juht kinnises keres, lõhkemisohtlike tagarehvide vahel, 8000 hobujõuline, iga hetk õhku lennata võiv mootor "süles".

 

Mootor
 

Mootoriks on 500 kuuptolline (8.2 liitrine) Hemi V8, millel peal 14-71 Roots-kompressor. Mootori pöörded võivad ületada 8600 p/min, sellest 30-40% kiiremini pöörlev kompressor varustab mootorit üle 40 psi (3 bar) rõhuga.

Võimsused ulatuvad üle 8000 hobujõu, s.t. iga silinder arendab 1000 hj, täpsem number sõltub konkreetsest seadistusest, mis vastab raja kvaliteedile ja ilmastikuoludele. Eesmärgiks ei olegi suurim võimsus, vaid selle mahapanek. Libeda raja ja kuuma ilmaga tuleb mootorit paratamatult "rahustada", et sõit ei läheks asjatu kummisuitsetamise nahka.

Kütusena kasutatakse "vedelat dünamiiti" - nitrometaani (90%, lisaks 10% metanooli), mille kütteväärtus massi kohta on neli korda väiksem kui bensiinil. Just nimelt - väiksem. Aga mis nipiga siis saab mingist tühisest kaheksaliitrisest töömahust 8000 hj?

Vastuseks on nitrometaani keemiline valem: CH3NO2. Rõhk sümbolitel "O2". Väike arvutus näitab, et hapnik moodustab molekulmassist üle poole. Nitrometaan laguneb silindris kuumuse ja rõhu mõjul ning toimub igavene keemia, kus moodustuvad pea kõikvõimalikud kombinatsioonid süsinikust, vesinikust, hapnikust ja lämmastikust, mis lõpuks teadagi suuremalt osalt CO2 + H2O välja annavad, siiski koos rohkete "lisadega", mis liigses koguses halvavad inimese hingamise, vett jooksvatest silmadest rääkimata.

Kui näiteks bensiin süsivesinikuna vajab kogu hapnikku õhust ja kuna õhus seda vaid 21% on, siis seda ka bensiinist 15 korda rohkem vaja.

Seevastu nitrometaan vajab oma tohutu hapnikusisalduse tõttu õhku kõigest 1.7 korda rohkem, s.t. 9 korda vähem kui bensiin. Kusjuures seda täeliku põlemise jaoks. Täieliku põlemise korral tasakaalustab seega väiksem õhutarvidus kuhjaga väiksema kütteväärtuse (9/4 e. bensiinist üle kahe korra rohkem jõudu sama õhuhulga juures).

Iseenesestmõistetavalt ei kulu nitrometaani just vähe. Piltlikult öeldes pihustatakse bensiini mootorisse nagu kastetaks õrna lillekest, et segu liiga rikkaks ei läheks, seevastu nitrometaani valatakse ämbriga ja lüüakse veel "kannaga pähe", et too kiiremini alla läheks. Mootor on ülihoolas joodik. Burnout ja veerandmiil neelavad u. 60 liitrit. Finishijoone kandis on kütusekulu u. 5 liitrit... sekundis. Mõni väikeauto saab sellega 100 km sõidetud.

Kütusesüsteem on üsna keeruline. Kütusepaak asub ees, kahte mehhaanilist kütusepumpa aetakse ringi nukkvõllilt, tööpõhimõttelt sarnanevad need veepumbale. Ühe pumba tootlikus on üle 90 galloni minutis (6 liitrit sekundis). Kütusekogust reguleerib peaventiil, mida kontrollib keerukas taimerite süsteem, mis alustab tööd kui juht stardis gaasi põhja lööb. Umbes poole sekundi pärast hakkab peaventiil piirama tagasivoolava kütuse hulka, seega läheb järjest rohkem mootorisse. Stardis antakse peale umbes 3.5 liitrit sekundis, lõpujoonel ulatub see 5 liitri kanti. Üle ei saa aga pingutada, liiga rikas segu ei sütti ja silinder "sureb". Tava V8 mootoril ei pruugi ühe silindri kadumist märgatagi, aga Top Fuel'i puhul on kohe kadunud 1000 hj ja lisaks heitgaasi reaktiivjõu erinevus tahab autot keerata, mistõttu roolimist on kuhjaga.

Kütust pihustatakse kolmest kohast, et aurustumisega tekkiv jahutusefekt oleks suurim. Esiteks õhukoguri "liblikate" juurest 20%, teiseks kompressori pealt 20%, ülejäänud 60% aga pihustatakse otse silindrite sisselaskekanalitesse, kusjuures kasutatakse kolme pihustit silindri kohta, igaühe ava läbimõõt 8 mm. Kokku võib mootoril olla üle 30 pihusti.

Kütusekulu arvestades ei tasu imestada, et kompressori käitamine nõuab umbes 1000 hobujõudu. Paras töö F1 mootorile. Kevlarist rihma rebenemine on üsna sage.

Surveaste on 6.5 kandis. Kuna kiirendus tingib kütuse liikumise tahapoole, siis esimesed silindrid jäävad "kuivale", mistõttu on nende surveaste pisut kõrgem. Samas on viimasel ajal levima hakanud uued sisselaskekollektorid, mis olukorda parandavad.

Süütessüsteemis kasutatakse kahte 44 amprist magneetot ja kahte küünalt silindri kohta. Väidetavalt võib nende magneetode jõul keevitustöid teha. Distantsi lõpupoole on aga süüteküünla elektroodid ära põlenud, aga pole hullu, mootor "diiseldab" hõõguva väljalaskeklappide abil edasi. Mootorit saab seisma jätta ainult kütusekraani sulgemisega.

Kuna nitrometaan põleb väga aeglaselt, siis kasutatakse suurt eelsüütenurka - kuni 65 kraadi. Seda saab sõidu ajal vähendada - umbes 20 meetri peal muudetakse süüdet korraks hilisemaks, et sidur jõuaks mootorile järele, siis hakatakse vaikselt varasemaks keerama, lõpujoonel jällegi kuni 65 kraadi.

Nitromootori hääl on omaette klass. Tegemist ei ole tavalise mootorimüraga, vaid plahvatusteseeriaga, mis meenutab mitmeraudse õhutõrjekahuri või üliraskekuulipilduja valangut või hardcore ilutulestikku. Ka tribüünidel olevatel pealtvaatajatel taob lööklainevalang vastu rinda ja tunne on nagu lastaks suruõhku kõrvadesse. Rääkimata spetsiifilistest lõhnadest.

Mootori elueaks on üks sõit.

 

Jõuülekanne
 

Sidur on 5-6 kettaline ja keeruka hüdromehaanilise juhtsüsteemiga. Nagu mainitud, starditakse tühikäigul gaasipedaali põhja lüües, järgnev pöörete tõus (kuni 8200 peale) põhjustab tsentrifugaalvihtide toimel siduri osalise haardumise ja auto sööstab kohalt. Gaasipedaali all olev lüliti aktiveerib samas ka juhtsüsteemi, mis hakkab vastavalt etteantud programmile sidurit hüdrosilindri abil üha rohkem ühendama, kuni umbes 200 meetri peal saavutatakse täielik lukustumine.

Siduri seadistamine ongi üks kõige tähtsamaid ja keerulisemaid asju. Eesmärgiks on, et tagarehvid natuke libiseksid, aga ainult natuke. Kui liiga palju, siis teadagi pidamine kaob ja suitsupilv tekib. Ilma libisemata seevastu hakkavad rattad hüplema (tire shake) ja lähevad samuti suitsema. Sageli lõpeb see kompressoririhma purunemisega, kuna mootori pöörded lähevad "punasesse" ja rihm ei pea koormusele vastu.

Käigukasti ei tasu otsida. Seda lihtsalt ei ole. Käigukasti eesmärgiks on alati olnud nõrga mootori kompenseerimine, siin aga jätkub võimsusest ka finishijoonel kummide suitsetamiseks, probleem on selle ära kasutamises.

Peaülekanne on 3.20:1. See on NHRA väljamõeldis, et piirata tippkiirust, enamus tiime eelistaks 2.90 kanti numbrit.

Nagu näha, on mootori ja jõuülekande seadistamine paras raketiteadus. Asendamatuks abiks on datalogger, praktiliselt kõik kasutavad Racepak toodangut.

 

Rehvid ja tiivad
 

Tagarehvid on Goodyear, 18 tolli (460 mm) laiad, ümbermõõduga 3 meetrit, rõhuga vaid 4 psi (0,3 baari/atm/ kg/cm2), mistõttu on nad üsna sültjad. Startides tekib nn "kott", rehv litsutakse vastu rajapinda laiaks, mis suurendab rehvi kontaktpinda ja seega pidamist.

Kiiruse kasvades hakkab rehvi läbimõõt tsentrifugaaljõu mõjul kasvama (üle 20%), mis mõjub nagu sujuv ülekandearvu vähenemine, teatud käigukasti efekt, lisaks väheneb ka veeretakistus. Kui rehvid ei saaks "kasvada", siis nad lõhkeksid. Vaatepilt selline, nagu oleks miini otsa sõidetud. Õhku lendavad rehvitükid rebivad funny car'i kere tagaosa hetkega ribadeks ning kupeest saabki rodster.

Kuna nitro klassides on üheks suuremaks probleemiks rehvide pidamise kindlustamine, siis on tagatiiva ja funny cari kere eesmärgiks tekitada võimalikult palju survejõudu (downforce). Tagatiiva survejõud ulatub tonnidesse (2-3). Samas tuleb hoolikalt jälgida, et rehve ka päris sodiks ei surutaks.

Aerodünaamika on ka tõsiselt käsile võetud, tuuletunnelid, CAD/CAM ja lugematud pisinipid on jõukamatele tiimidele enesestmõistetavad.

Muuseas, sageli imestatakse, et kuidas on võimalik Top Fueli juhtida nii kitsaste esirehvidega, mis startides õhus on ja ka muidu vaevu maad puudutavad. Vastus: ei olegi. Esirattad toetuvad hoopis aerodünaamikale, nende pööramise efekt on sama nagu lennuki pöördetüüril.

 

Pidurid
 

Kuna üle 500 km/h pealt peatumise üritamine muudaks rattapidurite oleku tahkest mitte-tahkeks, siis kasutatakse lisaks ühte või kahte pidurdusvarju, mis aeglustavad lühikest aega üle 5G (ehk nagu vastu puud sõitmine). Seejuures selgub turvavööde pingutamise vajadus.

Tuleb mainida, et kõikide radade pidurdusmaa pikkus ei ole kiiruste kasvuga sammu pidanud, seetõttu tuleb mõnikord autot mingist tobedast soomülkast välja õngitseda.

 

Äpardused
 

Kuna tegemist on vedela lõhkeaine ja üle 500 km/h kiirustega, siis tuleb ette äpardusi, mille kõrval actionfilmide trikid kahvatuvad.

Fuel klasside puhul pole haruldased saltod, funny cari kere pealt ära lendamised, kompressori lõhkemised, tulekahjud, rääkimata kummide suitsetamisest ja mootoririketest. Samas, tänu ohutusstandarditele, jalutavad juhid minema ilma vigastusteta, visates reporteritele paar nalja. (Eeldades, et plahvatus/lööklaine ei halvanud nende kuulmis- ja kõnevõimet.)

 

Mitmesugust
 

Nitroautodega võistlemine pole odav lõbu. Viimastel aastatel on kulutused järjest kasvanud. Kui veel mõni aeg tagasi sai miljoni dollariga hooajal toredasti hakkama, siis nüüd on konkurentsis püsimiseks tarvis "üle kahe" miljoni dollari aastas, mida iganes see ka tähendab. Teadagi on see kaasa toonud tiimide kihistumise. Väidetavalt on ühe miljoni hankimine suhteliselt lihtne, seevastu kahe ja rohkem miljoni leidmine tohutult raskem. On tekkimas F1 sündroom, kus on mõned tippvõistkonnad ning ülejäänutel pole praktiliselt mingit võidulootust.

Viimastel aastatel on tekkinud ka eelmise lõiguga seotud nähtus nimega "mitme auto tiimid". Jõukamatel võistkondadel on kaks või isegi kolm autot, mis reeglina küll erinevate sponsorite värvides, kuid sellest hoolimata on tagajärgi mitmeid. Esiteks, kuna kvalifikatsioonisõitude arv on piiratud neljaga ning mõistagi on piiratud ka eliminaatori-turniirisüsteemi võistlussõitude arv, on võimalik sama tiimi autodel katsetada erinevaid seadistusi, ning seega saada rohkem kogemusi kui ühe auto tiimid. Teiseks on küllaltki sagedane olukord see, et tiimikaaslased satuvad võistlussõitude ajal kõrvuti, ning teadagi võidab see, kellel võitu rohkem vaja on.

Chevrolet Camaro ja Pontiac Firebirdi tootmise lõpetamine on ka vastavate Funny Car'ide elu raskendanud, kuna GM ei taha neid enam sponsoreerida. Pro Stock klassis näiteks on juba üle mindud Chevy Cavalier ja Pontiac Grand Am peale. Seevastu tuli 2002 aastal võistlustulle Toyota oma Celica mudeliga. See auto on maailma kiireim Toyota, mitte Toyota vormel üks.

Viimasel ajal on NHRA püüdnud muuta võistlusi publikusõbralikumaks ning muretekitavalt kiireks muutunud nitroautosid aeglasemaks teha.

Võistluste kiiremaks kulgemiseks on raundide vaheline aeg lühendatud 90 minutilt 75'le. Lisaks kehtestati alates 2001.a. hooajast kütuse nitrometaanisisaldusele piiriks 90% (ülejäänu on metanool), et vähendada mootorite õhulendamisest tekkivaid tüütuid rajakoristuspause ning püüda autosid aeglustada. Viimane õnnestus küll ainult ajutiselt.

 

Dünaamika
 

Millised on siis kiirendusnäitajad?

Tüüpiline Top Fuel läbib 60 jalga (18 meetrit) ajaga 0.8 sek, kiirust on kogunenud 150 km/h, 100 meetri peal ollakse 2.1 sekundiga, kiirust üle 300 km/h, poole maa peal 3.0 sekundiga @ 450 km/h, 300 meetri peal 3.8 sekundiga ja finishis 4.5 sekundiga 530 km/h rauas.

Funny Car: 60 jalga ajaga 0.9 sek, kiirust on kogunenud 130 km/h, 100 meetri peal ollakse 2.3 sekundiga, 200 meetri peal 3.3 sekundiga @ 420 km/h, 300 meetri peal 4.0 sekundiga ja finishis 4.7 sekundiga 520 km/h juures.

Top Fuel dragster saab parema kaalujaotuse ja suurema downforce'i tõttu kiiremini liikuma, samas distantsi teisel poolel kiirendab aerodünaamilisem Funny Car natuke paremini, lõppkiirused on pea võrdsed, kuid aeg 0.2-0.3 sek dragsteri kasuks.

Muuseas, 400 meetrit 4.5 sekundiga läbides tuleb keskmiseks kiiruseks 320 km/h. Ehk kui näiteks F1 tuleks lendstardist 300 km/h kiirusega, samas kui Top Fuel stardib paigalt, siis 400 meetri peal on juba Top Fuel ees.

Et need kuivad numbrid natuke selgemaks saaks, siis lõpetuseks väike näide: üks võidusõtja küsis enne esimest proovisõitu Top Fuel'is mitmete proffide käest, et mis tunne siis sellega ka sõita on. Sõidujärgselt tunnistas ta täpseimaks järgmise ütluse:

"Top Fueliga sõita on sama, et paned tugitooli kiirteele, istud ja ootad, kuni mõni suur rekka täiega selga lajatab!"

 

NHRA

Top Fuel

Larry Dixon
Kalitta Racing
Tony Schumacher
Kenny Bernstein
David Baca
Rhonda Hartman-Smith

Funny Car

John Force Racing
Gary Scelzi
Del Worsham
Whit Bazemore
Ron Capps
Dean Skuza

 
 
muskelautod | kiirendusvõistlused | tehnika | üritused | autoesitlused | foorum | sõnastik | kalkulaatorid
tqhq'st | sisukaart | e-mail
© tqhq.ee 2000 - 2017. Loe meie materjalide linkimisest ja kopeerimisest.