Wyścigi na 1/4 mili – o co w tym chodzi?

„Tuning” w języku angielskim można przetłumaczyć jako dostrajanie. Dla nas to po prostu ulepszanie podzespołów samochodu, czy motocykla, które ma wpływać na osiąganie jak największej prędkości maksymalnej, skracać czas przyspieszenia, zwiększyć elastyczność silnika. Tuning mechaniczny stawia na modyfikacje samochodu od strony technicznej: celem jest zwiększanie mocy silnika, momentu obrotowego, poprawienie przyczepności, przeróbki układu wydechowego. Z reguły celem „ulepszeń” jest wykorzystanie seryjnych aut do rywalizacji sportowej, np. do wyścigów na 1/4 mili.

Właśnie taka odległość niegdyś dzieliła przeciętne skrzyżowania w dużych aglomeracjach amerykańskich. Popularność wywodzących się z USA wyścigów na prostej – które zaczęto de facto już w latach 30. -spowodowała, że obecnie uczestniczące w zmaganiach auta osiągają niebywałe prędkości dokładnie 402 metrów i 33 centymetrów od startu. Ich współczesne silniki stanowią więc poważne wyzwanie dla tunerów.

Jakie zasady?
W Polsce tego typu wyścigi rozpoczęto w 2003 roku i szybko osiągnęły status Mistrzostw Polski. Ocenia się czas reakcji i przejazd dystansu. Auta klasyfikuje się wg regulaminu, którego głównym kryterium jest  pojemność silnika, liczba cylindrów, system zasilania i rodzaj napędu. Główne klasy to: mini (do 1550 cm³), mini plus (z doładowaniem), diesel,  profi (bez doładowania, napęd przedni, powyżej 1550 cm³), profi plus (napęd tylny lub 4×4), turbo (z doładowaniem sprężarką lub podtlenkiem, napęd przedni), turbo plus (4×4, lub RWD, z doładowaniem), maxi (doładowanie i min. 6 cylindrów lub wolnossące z min. 8 cylindrami), outlaw (dopuszczone wszelkie modyfikacje). 

fot. mat. prasowe VTG

Główne modyfikacje często ograniczają się do montowania modułu (chiptuning), który pozwala na podniesienie momentu obrotowego i mocy jednostki bez ingerencji w fabryczny komputer. Chipy oferowane przez większość producentów gwarantują przyrost rzędu 10% w silnikach benzynowych, oraz 25% w silnikach z turbinami (także w turbodieslach). Większy przyrost tych ostatnich wynika z możliwości zwiększenia ciśnienia doładowania na drodze elektronicznej. Część przeróbek opiera się także na odpowiednim operowaniu danymi dostarczanymi przez czujniki w jednostce, lub ingerencji w mapy (zapłonu, wtrysku), czy modyfikacjami sondy lambda.

Zbawienny podtlenek azotu
Wyraźne efekty przynosi zastosowanie podtlenku azotu, zwanego nitro, który podaje się do kolektora dolotowego silnika. Dzięki temu w komorze spalania zwiększa się udział tlenu. Ten niepalny gaz zawierający w swojej cząsteczce ponad 34% tlenu dodaje mocy jednostce od 15% do 50%. Wtrysk podtlenku azotu powinien odbywać się tylko w momencie w pełni otwartej przepustnicy, oraz od ponad 2500 obr./min. Standardowa butla (4,5 kg) wystarcza na 20-80 przyspieszeń. Za jednym razem można maksymalnie używać systemu przez ok. 10 sekund. Dłuższe użytkowanie może doprowadzić do uszkodzenia silnika, spowodowanego ogromnymi przeciążeniami działającymi na jednostkę. Dlatego decydując się na montaż nitro warto zainwestować we wzmocnienie poszczególnych elementów układu tłokowo – korbowego silnika.

fot. mat. prasowe VTG

Kombinacje-modyfikacje
Modyfikacje związane z układem paliwowym polegają głównie na zmianie proporcji paliwa w mieszance. Jednak zmiana stosunku powietrze – paliwo, może się niestety wiązać z odkładaniem się w cylindrach tzw. raka silnika, czyli osadu węglowego. Praktykuje się także specjalne rodzaje paliw, najlepiej wysokooktanowych, które lepiej znoszą ekstremalne warunki panujące w wyczynowym silniku bez ryzyka spalania stukowego. Fanatycy adrenaliny stosują np. paliwo modelarskie na bazie nitrometanu, którego nawet niewielka domieszka (10%) znacznie poprawia osiągi. Zawodnicy startujący autami wyposażonymi w jednostki turbodoładowane (Mitsubishi Lancer EVO, Subaru Imreza) stosują paliwo sportowe np. ELF Turbo Max. Dawniej popularna była też benzyna lotnicza (Avgas). Ważny jest fakt, że paliwo o wyższej liczbie opałowej (np. 98 okt) charakteryzuje się mniejszą prędkością spalania przez co silnik bez regulacji zapłonu może mieć mniejszą moc. Wyjątkiem są paliwa klasy premium zawierające związki o sporej zawartości tlenu. Do dynamicznego sprintu stosuje się także wyczynowe sprzęgła. Przenoszą duże momenty obrotowe i nie mają tłumika drgań skrętnych (brak sprężynek na tarczy). Czasem są to sprzęgła z ceramiczno-metalowymi okładzinami. Wymaga to także modyfikacji układu przeniesienia napędu, ponieważ seryjne półosie, koło zamachowe, docisk czy nawet skrzynia biegów mogą nie wytrzymać gwałtownych obciążeń.

Co zatem jest najważniejsze?
W sprincie najważniejszy jest start. Aby dobrze ruszyć opony muszą mieć właściwą temperaturę, dlatego wcześniej rozgrzewa się je specjalnymi urządzeniami. Auto musi być odciążone przez pozbycie się wszelkich zbędnych elementów (seryjne fotele, tylna kanapa, koło zapasowe). Na początku kariery Grzegorz Staszewski z firmy Chiptronic zwyciężał w wyścigach na ¼ mili m.in. Audi S4 VTG (Killer), którego moc po przeróbkach wynosiła 550 KM, m.in. dzięki zamontowanej instalacji systemu nitro. Modyfikacje objęły też korbowody, tłoki, pierścienie i głowicę pod kątem przystosowania do doładowania osiągającego 1,6 bara, ale też do wtrysku podtlenku azotu. Wymieniono także kolektory ssący i wydechowe, oraz zamontowano niezależną elektronikę (komputer firmy Autronic). Sprzęgło i przednie hamulce przeniesiono z Audi RS4. 

Obecnie zawodnicy jeżdżą takimi monstrami, które mają niewiele wspólnego z seryjnymi autami.

Witek Karałow

fot. z archiwum Witka Karałowa

Rozmawiamy z Witkiem Karałowem – vice-mistrzem Polski z 2006 roku w klasie Turbo, znawcą tematu – o przygotowaniach auta do 1/4 mili.

Jakie są zasady przygotowania samochodu do wyścigu na 400 metrów?
Start w sprincie to połowa sukcesu. Niska masa równa się łatwiejszy start, dlatego samochody są maksymalnie „odchudzane”. W autach z napędem na jedną oś bardzo dużą rolę odgrywa rozłożenie masy. Ważne jest, by oś napędzająca była odpowiednio dociążona. Kolejna kwestia to odpowiednia skrzynia biegów – dobiera się jej przełożenia w zależności od mocy, typu silnika itd. Amerykańskie „muscle cary”, czy dragstery jak nasz Dunlop No Limit VTG Typhoon, czy Corvetta Inter Cars mają skrzynie trzybiegowe, są to tzw. dragowe automaty. W Hondzie Civic Dunlop No Limit VTG ze względu na małą pojemność, dużą turbinę i stosunkowo mały moment obrotowy stosujemy krótszą skrzynię, dobierając przełożenia tak, by finiszować na końcu czwartego biegu. Skrzynia jest manualna, a pierwsze dwa biegi wydłużamy, by nie mieć problemów z trakcją (napęd na przód). Trójka i czwórka są krótkie, ale bez przesady. Długością skrzyni -oprócz doboru przełożeń- możemy manipulować poprzez dodanie opon o niższym bądź wyższym profilu (niższe skracają skrzynie, a wyższe wydłużają). Szerokie i często wysokie koła, oraz potężny moment obrotowy wymagają wyczynowego sprzęgła wielospiekowego, często wielotarczowego. Seryjne momentalnie się rozpadają, ślizgają.

Jakim modyfikacjom ulega sam silnik?
Silniki są kompleksowo zmodyfikowane. Aby liczyć się w czołówce trzeba zbudować silnik praktycznie od podstaw. Kupujemy nowy wał korbowy, lub -jeśli jest wystarczająco mocny- oddajemy go do wyważenia. Stosujemy kute, dużo mocniejsze i grubsze korbowody, a także kute tłoki, często o większej średnicy, by zwiększyć pojemność. W japońskich autach wolnossących bardzo powszechne jest wycięcie seryjnych tulei i zastąpienie ich wykonanymi z wytrzymalszego materiału, dającego też możliwość rozwiertu tulei pod tłoki o większej średnicy. Głowica jest poddawana obróbce w zależności od potrzeb, wymieniamy sprężyny zaworowe na trwalsze i podwójne, talerze zaworowe na takie, które są wykonane z tytanu. Wałki rozrządu wymieniamy w zależności od „setup’u”, by dać większe możliwości modyfikacji. Montujemy większe zawory z trwalszego materiału, oraz śruby o większej wytrzymałości do podpór wału i do głowicy. Zwiększamy średnicę kanałów w kolektorze ssącym i wejścia z przepustnicy, a co za tym idzie zwiększamy średnicę samej przepustnicy. Kolektor wydechowy i cały układ wydechowy to podstawowa modyfikacja. Bez niej nawet najmocniejszy silnik nie wyprodukuje dużej mocy, bo nie będzie miał gdzie pozbyć się gazów wydechowych. W autach już wyposażonych w turbodoładowanie wymieniamy sprężarkę na większą, lub w silnikach wolnossących, które chcemy wzmocnić dodajemy nową turbinę. Wzmacniamy zapłon stosując lepsze świece, kable wysokiego napięcia, wzmacniacze zapłonu. Komputer wspomagający jest seryjny, lub całkowicie nowy i samodzielny (stand alone), aby móc napisać program i zestroić nowy silnik (ustawienie zapłonu, mieszanki itd.). Ponieważ podajemy znacznie więcej paliwa, niż w seryjnych silnikach wykorzystujemy wydajne pompy paliwowe i wtryski. Oczywiście instalujemy też podtlenek azotu. Stosujemy także 100% blokadę dyferencjału.

Jak należy jeździć w takim wyścigu?
Wbrew powszechnej opinii to nie są tylko wyścigi samochodów. Kierowca jest tu bardzo ważny. Może niekoniecznie trzeba być Carlosem Sainzem, ale na pewno trzeba umieć się ścigać na 1/4 mili. Silne nerwy i refleks, aby nie popełnić falstartu, oraz idealnie wstrzelić się w światła tak, by uzyskać jak najmniejszy czas reakcji – jest tu priorytetem. Obroty najlepsze do startu są dla każdego samochodu inne. Zależy to od silnika, napędu i opon. Mocno zmodyfikowane auta wkręcają się zwłaszcza na pierwszych biegach tak szybko, że ciężko jest nadążyć z późniejszą ich zmianą. Przy tym należy jeszcze trafić w odpowiednie obroty: nie za wysoko, by nie przekręcić silnika, ale też nie za nisko, by nie wpaść w „turbo laga”, czyli obroty niższe, niż optymalne dla turbosprężarki, czy agresywnych wałków. Ponadto trzeba stale kontrolować optymalną przyczepność.

Jakiego rodzaju opony stosujecie?
W wyścigach na 1/4 mili stosuje się przeważnie opony typu „drag slick”. Najpopularniejsi producenci to M&H, Mickey Thompson, Hoosier. Są to opony, których nie można stosować w żadnym innym przeznaczeniu, niż na tor do dragu (1/4mili). Są bardzo miękkie, nie mają wzmocnień bocznych, przez co auta się kołyszą przy każdym ruchu kierownicą. Stosuje się małe, ale szerokie felgi i drag slicki, które mają wysoki profil. W wyższych klasach opona od ziemi do topu ma często 26 cali, lub nawet więcej. Ale to sprawa indywidualna. Opony są rozgrzewane przez „burnout” (rodzaj krótkiego palenia gumy) na obficie polanym wodą asfalcie. Wodę stosuje się po pierwsze po to, by łatwiej kręcić tak wielkimi oponami, a po drugie, by nie niszczyć ich, tylko rozgrzać.