インディカー技術のダウンロード: トラックを飼いならす

Jan 09, 2024

スタン・サンドバル著 2023年4月11日午後4時11分

スタン・サンドバル著 | 2023 年 4 月 11 日午後 4 時 11 分（東部標準時）

インディカーカレンダーは、おそらく世界中のレースシリーズの中で最も多様なトラックのコレクションを提供します。これは通常、インディカーがシーズンを通じてスピードウェイ、ショートオーバル、ロードコース、ストリートコースなどを訪れることを意味すると考えられています。ただし、インディカーチームがシーズンを通じて経験する路面の種類、凹凸、グリップレベル、周囲条件の変動も非常に多様であり、エンジニアはセットアップを微調整する際に常に分析および評価し、最適な条件を求めています。あらゆるオンスのパフォーマンス。

他のスポーツとは異なり、レースでは各チームが互いに戦うだけでなく、競技場自体とも戦います。そして、そのアリーナは他のスポーツでは不可能な方法で週ごとに（さらにはセッションごとに）変化します。サッカー、アメフト、野球などでは競技面が標準化されており、外部条件から守るためにスタジアムの屋根の下で屋内でプレーすることさえ行われていますが、レースのチームは刻々と変化する特性にその場で適応する必要があります。競馬場の。

エンジニアはほとんどの場合、車をエンジニアリングするものと考えられていますが、サーキットをリバースエンジニアリングし、その結果として車に適切な変更を単に適用しようとしていると考えたほうがよい場合もあります。

チームとエンジニアは、レース週末を通して起こる路面状況や周囲の状況の変化に対応し、予想しながら、多数のセットアップパラメータを常に調整しています。これらの変化に適応できる（さらには予測できる）ことは、周囲の変数が変化しているにもかかわらず、車両のセットアップを最適なウィンドウ内に継続的に維持できる企業に大きな競争上の優位性をもたらします。

路面

レースカーのエンジニアリングが教えられるところでは、レースカーの 4 つの最も重要な部品はタイヤ、タイヤ、タイヤ、そしてタイヤであるというジョークが語られます。これは真実に基づいた言葉です。タイヤの重要性は冗談ではなく、レースカーの中で実際に路面と接触する唯一の部品です。ひいては、ほぼ同じ理由で、レーストラックの最も重要な部分は路面です。レース路面の状態は、特定のセッション、ラップ、さらにはコーナーでタイヤが利用できるグリップの量を決定する主要な要素です。

路面温度は路面を評価する際の最大の考慮事項です。タイヤには最大のグリップ力を発揮する作動領域があり、冷たすぎるとゴムが粘着しなくなり、熱すぎるとタイヤが過飽和になって滑り始めます。タイヤの空気圧と温度の関係を考慮して、エンジニアはタイヤを動作ウィンドウ内に維持するために、路面温度に基づいて開始タイヤ空気圧を常に調整しています。

路面温度はタイヤの空気圧と温度に大きな影響を与えるため、全体的なグリップに与える影響は非常に強力です。通常、摩擦係数として定量化されるトラックのグリップは、ダウンフォースのレベルからスプリングの剛性、静的なアライメント、ギアに至るまで、セットアップのほぼすべての側面を決定します。簡単に言うと、車のセットアップは、可能であれば常に利用可能なトラックグリップを活用し、そうでない場合は全体のラップタイムに最適な妥協をするために存在します。

路面温度はグリップレベルを左右するだけでなく、車のバランスも左右します。フロントタイヤとリアタイヤは幅が異なり、タイヤにかかる力も異なり、使用方法も異なるため、路面温度の変化はフロントタイヤとリアタイヤに同じ影響を与えません。路面温度が突然変化すると、グリップレベルが変化するだけでなく、車のアンダーステアまたはオーバーステア特性も変化します。路面温度自体は常に変化するため、セットアップを調整するエンジニアの仕事は終わりのない仕事です。

ストリートコースでは周回の異なる部分で異なる路面が登場することが多く、エンジニアは妥協点を探らなければなりません。フィリップ・アボット/モータースポーツ画像

路面の材質はタイヤのゴムと相互作用する必要があるため、グリップに影響を与えるもう 1 つの要素です。インディカーのシーズン中には、さまざまなタイプと築年数のアスファルト、舗装路、コンクリート、そして場合によっては樹脂が使用され、それぞれが提供するグリップの量がわずかに異なります。トラックが 1 つの均一な表面である場合、これはそれほど問題ではありませんが、トロントのようなトラックではコーナーごとに異なる素材が使用されていることは有名です。この場合、エンジニアは単により多くの妥協をする必要があります。つまり、セットアップの変更は、ある部分には利益をもたらすかもしれませんが、別の部分には害を及ぼす可能性があります。

道路の材質も、チームが再舗装されたトラックでテストを行う大きな理由です。バーバーモータースポーツパークは 2019 年末に完全に再舗装され、そのおかげでグリップ力が大幅に向上しました。 2021年初頭のテストは重要でした。ラップは2019年のポールタイムよりも2.0秒以上速かったのです（エアロスクリーンが追加されたにも関わらず）。このような大きな違いには、セットアップを再考するだけでなく、コーナリング速度の違いを考慮してギアをまったく新しいスタックにする必要がありました。

路面の凹凸も大きく異なる場合があります。この点において、デトロイトを一周するのは、バーバーを一周するのとは大きく異なる経験になります。セットアップにおけるバンプの主な影響は、スプリングとダンパーのパッケージです。より硬い車は地面に向かってより低く走行できるため、ダウンフォースが得られ、より反応性が高く、方向転換がより上手になります。しかし、硬い車は段差にうまく対処できません。衝撃を吸収し、タイヤを地面に維持するためのより柔らかいセットアップの能力は非常に重要です。タイヤは空中で跳ね上がるため、コース上になければ何もできません。

最後に、トラック表面を分析する場合、もう 1 つの重要な要素は「トラックの進化」、つまり置かれたゴムの量です。レースの週末 (または雨の後) を開始するトラックは、新鮮なトラックを意味する「グリーン」と呼ばれます。車が周回を完了し始めると、トラック上にゴムの層が残ります。周回を重ねれば重ねるほど、表面のゴムの量も増えます。これはグリップにとって有益です。ゴムがより多くの量のゴムに粘着できるため、トラックでより多くのラップを走れば走るほど、より速くなります。これが「トラックの進化」と呼ばれる理由であり、チームが通常、最初のプラクティスの開始時に走行を開始する前に待機する理由であり、チームが常に予選ラップをできるだけ遅く出発しようとする理由です。すでに説明した他の多くの要因と同様に、トラックのグリップが変化するとバランスも変化するため、エンジニアはセットアップでそれに応じて補正する必要があります。

トラックの進化は比較的予測可能であるため、チームは常にトラックの進化を先取りしようとします。ただし、ゴムを置く際の特殊な点は、最後にどのような種類のゴムを置いたかによって計算が変わることです。異なるタイヤコンパウンドは常に互いに一致するとは限りません。通常、レース週末には多くのシリーズが次々と競い合うため、エンジニアはセッション直前にどのシリーズがコース上で走行したかを常にメモします。たとえば、NASCAR セッションがインディカーセッションの直前に実行された場合、NASCAR ラバーはインディカーのトラックの進化には役立たないため、エンジニアはセッション開始時にグリップがわずかに低下することを期待するでしょう。

トラックの進化のもう 1 つの側面はビー玉です。消しゴムを紙に当てて、ゴムの塊が落ちるのを見たことがある人なら、この概念に精通しているでしょう。タイヤが路面に擦り付けられると、摩耗したゴムがタイヤから剥がれ落ち、レーシングラインから外れてしまいます。大理石の上を運転するとグリップが大幅に低下し、非常に危険になる可能性があります。ボールベアリングの上を走ろうとする漫画のキャラクターのように、タイヤと路面の間に侵入します。

周囲条件

インディカーは 7 か月にわたってフロリダからオレゴンまであらゆる場所でレースが行われるため、当然のことながら、年間を通じてさまざまな気温、空気条件、風に遭遇します。こうしたコンディションの変化は、クルマのセットアップに波及効果をもたらし、それを正しく行うためには不可欠です。コンディションの変化に応じてセットアップを調整できるチームの能力が、レースが来るまでに競争力のあるセットアップを持っているか、それともバランスが悪いかの違いとなる可能性があります。その周り。

気温の変化は、車のセットアップのいくつかの側面に影響を与えます。路面温度の重要性についてはすでに説明しましたが、路面温度は気温と雲量に大きく影響されます。ラジエターカバーはブロッカーやブランキングとも呼ばれ、さまざまなサイズがあり、主に気温によって決まります。サイドポッドの入口部分にあるカバーで、エンジンメーカーによって形状が異なります。ラジエーターをより多く覆うことは抵抗にとって有益ですが、同時にエンジンの油温と水温の上昇にもつながり、出力に影響します。気温に応じてこれらのブロッカーを調整して、空気抵抗、パワー、信頼性の適切な妥協点を見つけると、特にインディアナポリスモータースピードウェイのような空気抵抗に敏感なトラックでは、空気抵抗とパワーがラップタイムの支配的な要素となるため、パフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。。

ラジエーターブロッカーを適切に構成すると、IMS のような空力に敏感なトラックで大きな違いを生むことができます。マイケル・レビット/モータースポーツ画像

空気密度は気温だけでなく湿度や気圧にも影響され、車のダウンフォースに大きな影響を与え、ひいては発進時の車高に影響を与えます。一例として、同じ車が同じ速度で走行すると、空気の密度が高くなるとより多くのダウンフォースが生成されます。状況によってより多くのダウンフォースが発生すると予測される場合、エンジニアはそれを補うために車の開始時の車高を上げる必要があります (同様に、空気密度が低下すると予測される場合には車の高さを下げることができます)。

これは、空気の状態に関係なく、地面に近い位置 (ダウンフォースの生成が最も効率的である位置) で車を動作させるために行われます。空気密度の低下に対応して車高が十分に低くなっていない車は、周回を通じて車高が高くなりすぎ、空力学的最適値から大きく外れて動作するため、大量のダウンフォースが失われます。空気密度の増加に応じて車が高くなっていない場合、コース上のあらゆる場所で車が低くなり、車が運転できなくなる可能性があります。車高が低すぎると、車が最高速度近くで走行しているときに、「タッチ」または「ボトミング」と呼ばれるダウンフォースによって実際に地面に押し込まれます。車が最高速度に近づくにつれて少量のボトミングは予想されますが、多すぎると車が地面に激しくぶつかり、タイヤの負荷が解除され、車が不安定になり、タイムロスが発生したり、ドライバーが車から降ろされたりする可能性があります。追跡。

風も大きく変化する可能性があり、空気力学的に大きな影響を与えるため、セットアップで考慮する必要があります。風を予測することは、セットアップを正しく調整する上で最も難しい側面の 1 つです。ドライバーとエンジニアは、コースサイドで作業しているときに、風速と風向の現在の状態を常に最新の状態に保つことができます。

通常、ドライバーとエンジニアは、トラック上のさまざまな場所に対して向かい風、追い風、横風という言葉で話します。たとえば、高速コーナーに向かうストレートを走行している場合、向かい風は車の最高速度を低下させ、より多くのダウンフォースを発生させ、さらに車の空力バランスを変化させます。追い風はこれらの逆のことをします。

結果として、ギア比は通常、風を正確に考慮する必要があるシミュレーションの最高速度の予測に基づいて調整されます。パフォーマンスの観点から見ると、ギアの選択は最高速度と加速の間のギブアンドテイクです。大きな向かい風が予想される場合は、加速を良くするためにトップギアを短くすることができます（向かい風により以前の最高速度に到達できなくなるため）。追い風の場合、レブリミッターにぶつからないようにヘッドルームを増やすためにギアを長くする必要があります。

向かい風では、翼を通過する空気が増えるため、ダウンフォースも増加するため、ストレートの終わりでの過度の底付きを避けるために車高補正が必要になります。強い追い風は逆の効果をもたらします。翼を通過する空気が反対方向の風と衝突し、生成されるダウンフォースが減少します。その結果、グリップが低下し、追い風が突然強くなると、ドライバーは本当に追い込まれてしまう可能性があります。この好例は、昨年のインディ 500 のターン 2 でした。ターン 2 は、風からコースを守る巨大なグランドスタンドのない唯一のコーナーであるため、インディではユニークです。その日はコーナー出口で突然の突風に見舞われ、多くのドライバーが転倒した。

最後に、強風は車の空力バランス、つまり圧力中心を変化させます。エアロバランスは前後のダウンフォースの配分であり、特に高速コーナーで車がアンダーステアになるかオーバーステアになるかに大きく影響します。エアロバランスを調整する最も一般的な方法は、フロントウイングのフラップを使用することです。ただし、これは走行の合間またはピットストップ中にのみ実行できるため、他のコーナーの利益のために一部のコーナーでは妥協する必要があります。大きな向かい風に対処すると、ダウンフォースが追加されますが、前後に比例してダウンフォースが追加されるわけではありません。風によって車のバランスが変化します。これは、突風による突然のエアロバランスの変化（特にリアグリップと比較して不釣り合いな量のフロントグリップが追加された場合）により、進入が不安定になり、リアがついていけずに突然のスピンにつながる可能性があるため、特に不安になる可能性があります。フロントと一緒に。

この問題をさらに複雑にしているのは、すべてのコーナーの向きが異なるため、あるコーナーに入る向かい風が別のコーナーでは追い風または横風になる可能性があるという事実です。これを防ぐために、強風で車が不安定になると考えた場合、エンジニアはフロントウイングのフラップ角度を下げ、全体のグリップに占めるリアの割合を高くすることもあります。これにより、他のコーナーのバランスが崩れる可能性がありますが、安定する (クラッシュしない) 方法で安定します。

まとめ

クルマは常にトラックと相互作用しているため、路面の状態と周囲の状況がクルマの挙動に大きな影響を及ぼします。この効果は非常に強力であるため、練習セッションのコンディションが予選やレースの予想に当てはまらないと考えた場合、チームが冒険に出ようとしないこともあります。これが、朝のウォームアップがチームにとって非常に重要なセッションである理由でもあります。通常、路面と周囲の状況がレースに最も似ているセッションだからです。それでも、週末のどの時点でも経験したことのない状況でレースが行われることもあり、チームはそれに対応する必要がある。

刻々と変化するトラックに対応する上で、シミュレーションがどれほど重要な役割を果たすかは、どれだけ強調してもしすぎることはありません。チームが成功するには、トラックから素早くスタートし、セッションごとに変化するトラックについていき、適切な調整 (または適切な量の調整) を決定することが極めて重要です。多くのチームには専任のシミュレーションエンジニアがいます。彼らの仕事は、収集されたデータに基づいてセッションの終了時に数学的モデルを現実と照合し、そのモデルを次のセッションで予測的に使用して最適な行動方針を決定することです。

セッションの報告が終わる前から、チームはすでに次のセッションでの変更の可能性を見据えています。特にレース週末の終了時間が迫っている場合はそうです。セッション間で行う最適なセットアップ変更を決定することは、エンジニアにとってレース週末の最も難しい側面の 1 つです。実行できる変更や変更の組み合わせは無限にあります。結局のところ、レース中の路面と周囲の状況は誰にとっても同じなので、実際には車のセットアップが完璧である必要はなく、さらには優れている必要さえありません。ただ他の人よりも優れている必要があります。

インディカー、意見

路面周囲条件まとめ

前: エンジニア次: 家族で映画鑑賞会を主催する組織

お問い合わせを送信

送信