- Tenaga hybrid datang ke divisi prototipe GTP kelas atas IMSA tahun ini, yang mengubah balapan di Rolex 24 2023 di balapan Daytona secara dramatis.
- Empat produsen mobil besar memilih untuk membangun dan mendukung GTP hybrid, sebuah usaha yang membutuhkan staf teknik yang besar, daya komputasi yang sangat besar, dan pengujian yang ketat.
- Aturan baru yang mengantarkan era hybrid sama rumitnya dengan mobil itu sendiri, menggabungkan penggunaan energi nyata dan virtual. Perubahan tersebut menantang tim dari Cadillac, BMW, Porsche, dan Acura untuk menyusun berbagai skenario dalam menentukan strategi balapan mereka.
Rolex 24 tahun ini di Daytona menyaksikan debut mobil balap hybrid di kelas Prototipe GTP teratas IMSA. Sementara ratusan ribu mobil penumpang hibrida telah bersenandung di sepanjang jalan kita selama lebih dari dua dekade, sistem GTP baru berbeda dari yang ada di mobil jalanan seperti telur rebus dari telur dadar.
Kami menghabiskan waktu di balapan bersama Cadillac, salah satu dari empat produsen kendaraan besar—bersama BMW, Porsche, dan Acura—yang menghadirkan mesin hybrid GTP. Kami menanyai insinyur mereka tanpa ampun dalam upaya untuk mempelajari cara kerja sistem powertrain yang kompleks dan bagaimana mereka digunakan dalam balapan. Kami menghargai bahwa mereka berbicara perlahan dan mencoba menggunakan bahasa Inggris yang sederhana ketika menjelaskan mobil mereka yang tampak liar kepada kami.
Teknologi Hybrid Bersama
Sesuai peraturan yang dibuat oleh IMSA, badan sanksi seri, pabrikan di GTP diberi mandat untuk menggunakan sistem hybrid yang identik. Bosch memasok motor-generator unit (MGU), yang terletak di antara mesin dan transaxle belakang Xtrac tujuh kecepatan. MGU menghasilkan puncak 40 tenaga kuda di Daytona dan akan memungkinkan untuk menghasilkan sedikit lebih banyak di trek yang lebih panjang seperti Le Mans.
MGU memberi makan baterai kecil 1,35 kWh; sistem beroperasi hingga 800 volt. Output sistem total mobil GTP—mesin gas plus motor listrik—tidak boleh melebihi 500 kW (671 tenaga kuda) di roda belakang kapan pun di mobil balap penggerak belakang ini. Sensor torsi di gandar belakang memastikan bahwa tim mempertahankan output daya tersebut. IMSA memantau tenaga roda belakang melalui telemetri yang sama yang digunakan tim di pit. Mobil-mobil tersebut memiliki sistem regen yang dapat disesuaikan yang bekerja pada poros belakang untuk mengisi ulang baterai.
Desain mesin bensin yang menggerakkan setiap mobil GTP terserah pabrikan. Cadillac mengembangkan V-8 32-katup 5,5 liter yang disedot secara alami; BMW menggunakan V-8 twin-turbo 4.0 liter; Porsche menggunakan mesin V-8 4.6 liter twin-turbo; dan Acura menancapkan V-6 2.4 liter twin-turbo di bagian belakang kedua mobilnya. Sembilan dari monster elektro ada di grid, tiga dari Cadillac dan masing-masing dua dari pabrikan lain.
Kekuatan Hibrid Pengubah Bentuk
Di sinilah segalanya menjadi aneh-sains aneh. Saat tidak ada tenaga listrik yang digunakan, mesin bensin dapat menyuplai 671 kuda secara penuh. Saat MGU memberi makan daya melalui transmisi, itu tidak dapat menambah total itu. Jika motor listrik pada kecepatan penuh, menambahkan 40 kudanya, maka mesin bensin secara otomatis dimatikan dengan jumlah tersebut. Ini secara teoritis akan memungkinkan pengemudi untuk menghemat bahan bakar dan memperpanjang waktu mengemudi. Banyak regen dilakukan saat pengereman, tetapi juga bisa dilakukan di jalan lurus; di Daytona, baterai kecil dapat terkuras dalam satu putaran lintasan jalan sepanjang 3,56 mil dan hampir diisi ulang dalam satu putaran.
Jika regen digunakan saat turun lurus dan menempatkan daya tarik setara dengan 40 tenaga kuda ke poros belakang, tim dapat menyalakan mesin bensin sebesar 40 tenaga kuda untuk mengimbanginya. Artinya, mesin bensin pada mobil GTP dapat menghasilkan lebih dari 671 tenaga kuda saat dibutuhkan.
Pabrikan mobil penumpang terkadang menggunakan sistem hybrid untuk menggemukkan kurva torsi rpm rendah mobil mereka demi performa yang lebih baik. Kami diberi tahu bahwa motor listrik GTP hampir tidak berpengaruh pada performa mobil, tetapi kami tidak begitu yakin. Tim balap tidak suka memberikan keuntungan teknis apa pun yang mungkin mereka temukan selama pengembangan.
Hidup di Jalur Virtual
Seakan ini tidak cukup rumit, ada aspek virtual penting untuk kelas GTP baru. IMSA telah memutuskan bahwa mobil GTP tidak boleh menggunakan lebih banyak energi per tugas mengemudi dari 920 megajoule, atau 255,6 kWh. Perhitungan dilakukan dengan memanfaatkan sensor torsi di poros belakang. IMSA memantau total energi (kombinasi tenaga mesin gas dan listrik hibrida) untuk memastikan tim tidak melebihi jumlah maksimum selama bertugas. Jika mereka melakukannya, hukuman waktu dinilai, menempatkan mereka jauh di belakang. Penalti awal adalah 100 detik. Tidak ada tim yang ingin menderita itu.
IMSA menggambarkan mobil GTP memiliki “tangki bahan bakar virtual” yang perlu “diisi ulang secara virtual” saat batas energi tercapai. Saat energi total 920 megajoule hampir habis, tim membawa mobil masuk meskipun masih ada bensin yang tersisa di tangki. Saat selang pengisian bahan bakar bensin dipasang ke mobil, jam mulai bekerja dan jatah megajoule diisi ulang dengan kecepatan 23 megajoule per detik selama selang ada di dalam mobil. Tangki bensin dapat diisi ulang dalam 15 detik, tetapi pengisian megajoule penuh membutuhkan waktu 40 detik, sehingga mobil dapat duduk diam bahkan dengan tangki bensin penuh jika tim menganggap perlu untuk menambah megajoule. Dalam situasi di mana mobil mengadu lebih awal selama periode kehati-hatian atau untuk ban kempes, pengisian virtual yang lebih singkat akan dilakukan. Umumnya, jadwal pit stop akan berkisar pada penggunaan energi daripada konsumsi bensin murni karena mobil kadang-kadang memiliki cukup bahan bakar untuk terus bersirkulasi setelah batas megajoule tercapai. Pakan!
Kelebihan Strategis
Semua ini menciptakan begitu banyak kemungkinan strategi—untuk bagaimana dan kapan tenaga listrik hibrida dikerahkan dan cara memainkan permainan megajoule—sehingga komputer perusahaan mobil menjadi kembung karena terlalu banyak bekerja. Dan apa saja strategi tersebut? Insinyur Cadillac tidak berbicara, begitu pula tim GTP lainnya tidak mengumumkan pemikiran mereka sebelum acara. Ini adalah balapan, dan keuntungan apa pun yang menurut tim dilindungi oleh dinding keheningan. Orang-orang Caddy memang mengakui bahwa mobil-mobil baru sekarang jauh lebih kompleks, dan bahwa kemungkinan skenario balapan sangat banyak jumlahnya, mereka harus melipatgandakan jumlah insinyur perangkat lunak dalam tim dibandingkan dengan ketika mereka menjalankan kelas prototipe DPi teratas IMSA. tahun lalu.
Pengemudi Cadillac Alex Sims mengatakan pengemudi hanya mengontrol level regen langsung dari kokpit. Tugas mereka adalah mengemudi dengan datar dan tidak menabrak. Bagaimana dan kapan jus hibrida digunakan adalah rahasia tim; itu diaktifkan secara otomatis tergantung pada pengaturan powertrain mana yang dipilih oleh pengemudi atas arahan teknisi tim.
Kami pikir kami memiliki semua itu dengan benar. Tapi kita tahu bahwa tim melakukannya, karena empat finis GTP teratas berada di putaran yang sama dan dalam beberapa detik satu sama lain setelah 24 jam. Putaran balapan tercepat Acura ARX-06 yang menang adalah sekitar tiga per sepuluh detik lebih cepat daripada mobil saudaranya yang menempati posisi kedua. Dan lap terbaik mobil itu hanya seperseribu detik lebih cepat dari Caddy V-LMDh tempat ketiga.
Itu adalah balapan yang hebat sampai akhir. Dan yang terbaik, Anda tidak perlu tahu apa-apa tentang megajoule untuk menikmatinya.