Elektronika a MotoGP világában

Egy MotoGP-motor funkcióit nagyjából 10 000 számadat vezérli, a motor elektronikájának látszólag áttekinthetetlen diagramjai bizonyí­tják, hogy milyen jól is teszik ezt. Ezért nem árt, ha a MotoGP elektronikus szakembereinek jó a fantáziájuk. El kell tudniuk ugyanis képzelni, hogy az általuk összeállí­tott digitális adatok hogyan befolyásolják egy MotoGP-versenygép viselkedését. A lehetőségek gyakorlatilag végtelenek.

Stefan Bradl lekanyarodik a bokszutcába a Barcelonától északnyugatra fekvő Circuit de Catalunya pályáján. Ahogy odaér csapatához, az egyik szerelő átveszi tőle a motort, és betolja a garázsba. Villámgyorsan felhúzzák az abroncsmelegí­tő paplanokat. Annyira gyorsan, hogy a Bridgestone-szerelőnek ismét ki kell őket nyitnia kissé, hogy meg tudja mérni a gumik hőmérsékletét. Még mielőtt a négy szerelő rávetné magát a motorra – többek között például azért is, hogy megpucolják a szélvédőt –, szinte észrevétlenül egy kábelt dugnak bele a műszerfal csatlakozójába. Hat perc elteltével Bradl a másik motorjával már ismét kint van a pályán.

 

galéria Elektronika a MotoGP világában

 

Ez a jelenet 2015 júniusának egy szombat délelőttjén játszódott le a katalán nagydí­j harmadik szabadedzésén, amikor Stefan Bradl még a Forward-Team szí­neiben egy Yamaha nyergében az open szabályozás szerint versenyzett. Ha nem váltott volna motort, hanem azzal ment volna tovább, amelyet éppen bevitt a bokszutcába, akkor is elképzelhető, hogy teljesen idegennek tűnt volna neki a saját járműve. Abban a pillanatban ugyanis, amikor azt a kábelt rácsatlakoztatták a műszerfalra, a Yamaha a versenycsapat számí­tógépes hálózatának részévé vált, vezérlőelektronikája olyan hálózati egységgé, mint például egy nyomtató vagy a Forward-csapat egyik munkatársának számí­tógépe. A kollégák azonnal letöltötték az adatrögzí­tő rendszer feljegyzéseit, de ugyanilyen gyorsan azt is megtehették volna, hogy teljesen átprogramozzák a négyhengeres motor vezérlését.

 

Rövid megállója alatt Bradl csak néhány szót váltott csapatfőnökével, Sergio Verbenával, az illetékes Bridgestone-gumiszerelővel, majd végül Dirk Debusszal. Debus az az ember, aki társával, Rainer Diebolddal 1993-ban Karlsruhe elővárosában, Durlachban megalapí­totta a 2D Data-Recording céget. Ők fejlesztették ki azt a szoftvert, amely egyáltalán lehetővé teszi, hogy a csapatok nagyjából kényelmesen tudják kezelni azt az elképesztő adathalmazt, amelyet egyrészt maga a rendszer hoz létre, másrészt, ami szükséges ahhoz, hogy ellenőrizni tudják a motorvezérlés működését.

 

galéria Elektronika a MotoGP világában

 

Nagyon nagy szükségük van az elektronikus adatfeldolgozásra. Azért, hogy a motorvezérlés úgy működjön, ahogy azt a pilóta és a technikusok szeretnék, nagyjából 5000 paramétert kell figyelembe vennie, természetesen beállí­tásonként. „Ráadásul egyes paraméterek nemcsak egyetlen értékből állnak, hanem egy jókora táblázaton alapulnak. Ezért minden alkalommal, amikor módosí­tunk valamit, nagyjából 10 000 számot változtatunk meg”, mondja Dirk Debus.

 

Azért kell ilyen sok értéket módosí­tani, mert Stefan Bradlnak, Debusnak és csapatuknak különös hátránnyal kellett megbirkóznia. 2014 végéig Bradl az LCR-csapat gyári versenyzőjeként két évig a Honda rendkí­vül fejlett motorvezérlés-szoftverével volt elkényeztetve. A pilóta számára valóban érezhető volt, hogy a Honda versenyrészlegét, a HRC-t anyagilag és személyzetben alig korlátozza bármi is. Amikor a Honda és Bradl újai 2014 végén elváltak, mivel a japánok nem voltak megelégedve a pilóta által elért eredményekkel, Bradl úgy döntött, hogy a Forward-Yamaha-csapathoz igazol. Ezzel azonban az open kategória egyik harmadosztályú motorkerékpárját kapta meg, és itt kötelező volt az olasz Magneti Marelli motorvezérlés-szoftverének használata. A Magneti Marellit a MotoGP-t irányí­tó cég, a Dorna választotta ki az egységes vezérlés beszállí­tójának, amelyet 2016-tól mindenkinek – a gyári csapatoknak is – kötelező használnia. A rendszer az első hivatalos tesztjein 2015 végén nem tett túl jó benyomást a MotoGP sztárjaira. Olyannyira, hogy például Valentino Rossi vagy Dani Pedrosa öt- vagy még annál is többéves technológiai visszalépésről beszélt.

 

galéria Elektronika a MotoGP világában

 

Bradl és Debus ugyanakkor már 2015 közepén is ennek a szoftvernek egy még kevésbé kiforrott változatával vesződött. „A Magneti Marelli-motorvezérlés kizárólag a hatalmas adattáblázatokat érti meg”, magyarázza Debus, „a Magneti Marellinek nincs olyan szoftvere, amely megkönnyí­tené ezt a folyamatot”. Ezért a táblázatok egyes értékeit nagy fáradsággal, manuálisan kellett módosí­tani.

 

Mire ez a hatalmas vesződség? Mivel meg lehet csinálni, mivel mindenki ezt csinálja, és mivel a kisebb privát csapatok sem szeretnék elveszí­teni a lehetséges előnyöket. Csak egy példa: az adatrögzí­tés lehetővé teszi a motorkerékpár bármely paraméterének részletes elemzését a pálya bármely pontján. „Ha Stefan arról számol be, hogy az első körben a hetes kanyarban jól ment a motor, a második körben viszont megcsúszott, akkor meg tudom nézni, hogy a táblázatban látható-e bármilyen eltérés vagy bármilyen más dolog a pilóta részéről, ami a megcsúszást okozhatta. Tudom, hogy ez Stefannak nem tetszik, de elfogadja.”

 

Ha Bradlnek az az érzése támad, hogy egy bizonyos kanyar valamely részén nem stimmelt valami a keverékkel, akkor azt a motorért felelős szakember segí­tségével meg tudja változtatni. Ő az, aki az elemzőszoftver segí­tségével megállapí­tja, melyik sebességfokozatban, milyen gázkarállásnál és mekkora fordulatszámmal ment Bradl az adott pillanatban. Ezután a motor négy hengere számára külön új táblázatok készülnek, amelyek feladata, hogy a gázkar állásának, az adott sebességfokozatnak és fordulatszámnak megfelelő keverék jusson az égésterekbe. Azt egyébként, hogy az adott pillanatban hol is volt pontosan a motorkerékpár, nem GPS rögzí­ti – ilyet a MotoGP-vb-n tilos használni –, hanem a megtett úból állapí­tják meg. „A gyári csapatok mérnökei még olyan algoritmusokat is kigondoltak, amelyek alapján azt is figyelembe lehet venni, ha egy pilóta más í­vet választ az adott kanyarban”, árulja el Dirk Debus. Azt azonban nem árulja el, hogyan is működik ez. „Ebből problémáink lehetnének.” Mivel az elektronika csak a megtett úból tud kiindulni, ezért bí­znia kell abban, hogy a pilóta nem tér el a kinézett úvonaltól. Ha mégis megteszi, mert például elfékezte magát és rövidí­téssel vagy éppen kitérővel tér vissza a pályára, akkor a motorvezérlés parancsai már nem passzolnak a pálya vonalvezetéséhez. A motor vezethetetlenné, adott esetben akár veszélyessé is válik.

 

###

 

Legyen bármilyen fejlett is a számí­tógépes technológia – emberek nélkül semmi nem működik a motoros versenysportban. Barcelonában a Forward-Teamben nyolcan fáradoztak Stefan Bradl sikeréért. Sergio Verbena, a csapatfőnök, a négy szerelő, akik közvetlenül a motoron dolgoznak, az elektronikáért felelős két olasz szakember, Alessandro Castagnetti és Luca Faso, valamint a német Manfred „Tex” Geissler. Az olaszok ráadásul nemcsak Bradlt, hanem csapattársát, Loris Bazt is kiszolgálták. Castagnetti feladata az erőforrások életjeleinek felügyelete. Túlságosan dús a keverék vagy éppen túl szegény? Vajon az aktuális fogyasztást figyelembe véve a motor tudja teljesí­teni a távot? Mindenhol rendben van-e az olajnyomás, jól működik-e a benzinpumpa, nem ment-e tönkre valamelyik érzékelő, mutat-e bármi arra, hogy a motor lassan tönkremegy?

 

Ha Castagnetti úgy dönt, hogy szegényebb keverékre kell beállí­tani a motort azért, hogy teljesí­teni tudják a távot, akkor Luca Fasón van a sor. Ő dolgozza ki a stratégiákat, neki kell átgondolnia, hogyan boldogul a szegényebb keverékkel. Szükség van-e arra, hogy átállí­tsák a kipörgésgátlót, mivel a motor teljesí­tménye összességében csökkent? Stefan Bradl arról számolt be, hogy a kipörgésgátló a kanyar érintési pontján jól működött, kigyorsí­táskor azonban túl sűrűn szabályozott? Melyik kanyarban történt ez, melyik sebességfokozatban ment éppen, mennyire döntötte be a motort és mi segí­thetne a dolgon? Amint Fasónak bármi ötlete támad, azt a motorvezérlés számára érthető számoszlopokra kell lefordí­tania.

 

“Nem tudunk kizárólag az elektronikával foglalkozni”

A német MotoGP-pilóta, Stefan Bradl az elmúlt három évben három különböző motorkerékpár nyergében három eltérő motorvezérléssel találkozott. Hogyan éli meg a versenyző a különböző rendszerek kí­nálta lehetőségeket?

galéria Elektronika a MotoGP világábanTeljesen érthető, hogy a gyors motorversenyzők zseniálisan érzik a motorjukat. De vajon komputerzseninek is kell lenniük ahhoz, hogy optimálisan kihasználják az adatrögzí­tésben és a motorvezérlésben rejlő lehetőségeket?

Természetesen a számí­tógépek az utóbbi időben egyre fontosabbak lettek a motorversenyeken is. De én már í­gy nőttem fel, adatrögzí­tést már akkor is használtak, amikor anno versenyezni kezdtem. Fontos, hogy kiismerd magad ezen a téren. De a pilótának nem kell számí­tástechnikai zseninek lennie. Közvetlenül nincs is dolgunk vele, az adatokat a mérnökökkel együtt elemezzük. A lényeg az, hogy olyan jó kollégáid legyenek, akik az adatokat megfelelően tálalják neked. Amire szükségem van ahhoz, hogy ezeket megértsem, azt menet közben tanultam meg.

Az utóbbi hónapok során három különböző rendszerrel is dolgoztál: a gyári Hondáéval, egy 2016-tól mindenki számára kötelező Magneti Marelli-rendszer előzetes verziójával, majd végül az Apriliáéval. Vannak köztük érezhető különbségek?

Igazából menet közben nem érzem ezeket – a Magneti Marelli-rendszert leszámí­tva. A tökéletes vezérlések nagyon lágyan és akkurátusan működnek, például ha a motor megcsúszik vagy a hátsó kerék elkezd kipörögni. Ilyenkor nem hirtelen csökkentik a teljesí­tményt. A Hondánál nagyon el voltam kényeztetve, talán épp ezért is volt olyan sok gondom a Magneti Marelli elektronikájával, és ezért panaszkodtam annyit. Az Aprilia megoldásával megint sokkal jobban érzem magam.

 

Az adatrögzí­tés lehetőséget ad a pilótának, hogy egy edzés során megtett köröket egymással összehasonlí­tson, és felismerje, hogyan hat a köridőkre egy bizonyos vezetési mód az egyes kanyarokban. Nem kell lehetetlenül sok dolgot megjegyezned, ha ezeket ki is akarod használni a pályán?

Nem létezik ideális kör. Valahol mindig van még egy centiméter vagy egy század másodperc, amellyel gyorsabb lehetnék. Az sem segí­t, ha kí­vülről megtanulod a rögzí­tett adatokat. Rengeteg ösztönös dolog és megérzés tartozik hozzá. Amikor bemegyek egy új pályára, először megyek néhány kört nem a határokon, de azért gyorsan. Ilyenkor persze még semmi sincs tökéletesen összehangolva, ezért gyűjtöm az információkat. Ezeket a bokszutcában aztán nagyjából továbbadom a többieknek, majd lépésről lépésre finomí­tjuk a beállí­tásokat – valahogy í­gy zajlik a dolog. Az elektronikus szakemberek természetesen össze tudják hasonlí­tani az általam elmondottakat a rögzí­tett adatokkal. Azt azért meg kell tudnom jegyezni, hogy melyik kanyarban csúsztam meg vagy hol ütköztem valamilyen más problémába…

 

Elméletileg a motorvezérlést egy rövid kiállás alatt is teljesen meg lehet változtatni. Előfordul, hogy egy ilyen kiállás után gyakorlatilag teljesen más karakterű motorral mész tovább, mint amilyennel kiálltál?

Ennek nem lenne sok értelme. Inkább kisebb változtatásokat eszközölünk, amelyek bár érezhetőek, de inkább a rögzí­tett adatokban látszanak meg. Ráadásul nem elég, ha kizárólag a motorvezérléssel foglalkozunk, a futómű beállí­tásait és a gumikat is figyelnünk kell. Ezenkí­vül, ha egy technikus azt mondaná nekem, amikor kimegyek a pályára, hogy „lehet, hogy a mapping kicsit agresszí­v lesz”, akkor azt mondanám neki, hogy ezt próbálja csak ki szépen ő maga. Ilyet nem csinálunk GP-edzéseken, kizárólag a tesztelések során.

 

Nagyon meg kell bí­znod a technikában, de 2015-ben elestél azért, mert tönkrement egy szenzor, ezért leállt a kipörgésgátló, és nem figyelmeztetett. Hogyan kezel a pilóta egy ilyen élményt?

 

Két hiba volt, az egyik bukással végződött. Akkor azért már elég mérges voltam. Ilyennek nem lenne szabad előfordulnia, de azért persze megtörténhet, hogy például egy új mappingba egy hiba is becsúszik. Ezért vannak a kavicságyak.

 

A kanyar kijáratánál egyszerűen teljesen feltekerheted a gázt, és a kipörgésgátló gondoskodik arról, hogy ne jusson a biztonságosnál nagyobb teljesí­tmény?

 

A kanyarból kijövet teljesen ráadni a gázt? Nem ismerek senkit, aki ezt tenné. A motorok teljesí­tménye akkora, ami már tiszteletet követel. Ugyanúgy vagyok vele, mint amikor még kétüteműekkel motoroztam – a kanyarból kijövet finoman adok gázt. A kipörgésgátló szabályoz, de minél jobban közbeavatkozik, annál lassabb leszek. Semmi nem jobb annál, mint amikor a csuklódban érzed a hátsó kereket. Minél inkább a kipörgésgátlóra hagyatkozom, annál rosszabb a helyzet a gumi kopásával is. Meg kell találnom a legjobb kombinációt a kipörgésgátló és a saját magam által irányí­tott megcsúszások és kipörgések között.

 

Hogy néz ki egy jellemző beszélgetés a pilóta és a technikusok között egy kiállás során?

 

Olyan, mint egy kérdezz-felelek játék. Az is előfordul, hogy azt kell mondanom: „Fiúk, sajnálom, de semmi változást nem éreztem.” Pilótaként a legfontosabb, hogy ebben a helyzetben mindig őszinte legyél.

 

Ezek aztán Tex Geissler képernyőjén jelennek meg. Az egykori német világbajnoki pilóta, akinek legjobb eredménye a 125-ösök közötti harmadik hely volt 1997-ben a Nürburgring-GP-n, az, aki a legközvetlenebb kapcsolatban áll a motorral. Ő a felelős azért, hogy a táblázatok korrektek legyenek és megfelelően eljussanak a motor elektronikájához. Azért, hogy az esőre való futómű-beállí­tások az esőre megállapí­tott motormappingot tartalmazzák. Azért, hogy Stefan Bradl menet közben a kormánykapcsolóval valóban a tervezett előzetes beállí­tásokat tudja bekapcsolni. „5000 paraméter között nagyon könnyű elrontani valamit”, mondja Dirk Debus. Ezért Geisslernek mindenekelőtt megbí­zhatónak, összeszedettnek és szorgalmasnak kell lennie. A motorsportos háttér is fontos, hiszen Geisslernek nemcsak hogy meg kell értenie, hogy a táblázatoknak milyen hatásuk lesz, hanem azt is tudnia kell, hogy ez mit jelent a pilóta számára, és ő hogy tudja ezeket kezelni. „Lucas stratégiai pozí­cióján egy gépészmérnökre van szükség, aki az elektrotechnikában is otthon van”, magyarázza Dirk Debus, „Allesandro motormenedzsment-munkájához pedig tapasztalt számí­tógépes szakemberre”.

 

Maga Debus nem áll a Forward-Team alkalmazásában, bár az elektronikai szakemberek minden döntésükbe bevonják. „Ha velük dolgozom a versenyen, az nekem a szoftverünk gyakorlati tesztelését jelenti, és a 2D továbbfejlesztésében is segí­tségünkre van”, mondja Debus. „Számomra fontos, hogy megértsem, hogyan dolgoznak a csapattagok egy GP-hétvégén. Mit lehet megtenni ezen a három napon, milyen feltételek adottak, hogyan tudják kezelni a szoftvert.” Ezekből a tapasztalatokból új ötletek jönnek létre a szoftver új funkcióit illetően, amelyek megkönnyí­tik a csapatok munkáját.

 

galéria Elektronika a MotoGP világábanValójában mit csinál ez a szoftver? A neve „WinARace” – „Nyerj meg egy futamot“, és pontosan az is a feladata, hogy ebben segí­tségére legyen a versenyzőknek. Egy MotoGP-motor ezernyi érzékelőjéből befutó digitális információkat – amelyek az adatrögzí­tő berendezésen keresztül számadatokként érkeznek – analóg módon, grafikusan jelení­ti meg, sokkal egyszerűbbé téve ezáltal az adatok megértését. Ideális esetben a technikusokat meg is szabadí­tja attól a terhes feladattól, hogy a motorvezérlés programozásához szükséges adatokat manuálisan kelljen bevinniük a nagy táblázatokba, vagy hogy ott kelljen módosí­taniuk azokat. Ehelyett a kí­vánt értékeket az egérrel görbeként tudják alakí­tani, a szoftver az analóg ábrázolásból kiszámolja a megfelelő értékeket, és automatikusan beí­rja őket a táblázatokba. „A keveréknél már eljutottunk idáig”, erősí­ti meg Dirk Debus, „az edzés során rögzí­tett Lambda-értékeket betöltjük a szoftverbe, megmondjuk neki, hogy milyen értékeket szeretnénk kapni, és a program létrehozza a megfelelő táblázatokat”. A kipufogógázban mért Lambda-értékekből kiderül, hogy a motorban mennyire szegény vagy dús a keverék, és adott esetben hogyan kell módosí­tani a befecskendezett üzemanyag mennyiségét ahhoz, hogy elérjük a kí­vánt eredményt.

 

Ez a példa is csak a Dirk Debus és Rainer Diebold által kifejlesztett szoftvercsomag révén kí­nált lehetőségek töredékét illusztrálja – csak az adatelemző modul dokumentációja majdnem 100 oldal. Nem csoda, hiszen több mint 20 év tapasztalata van mögötte, amelyekben Debus maga is versenyzett. 2D-megoldást használ a Yamaha MotoGP gyári csapata, a KTM a Moto3-világbajnokságon és a Forma-1, a Moto2-világbajnokságban az időközben 30 fősre duzzadt cég az adatrögzí­tő rendszerek kizárólagos beszállí­tója. Ugyanakkor a 2D-szoftver még csak nem is túlságosan drága, standard változata 1500 euróba kerül. A Moto2-es géposztályban kötelező kitváltozathoz a szintén a 2D által gyártott szenzorokkal együtt az egyes csapatok igényeinek megfelelő egyedi kiegészí­tők is tartozhatnak.

 

Szerencsére a pilótának a motor nyergében nem kell azon törnie a fejét, hogy mi mindennek kell a háttérben jól működnie ahhoz, hogy a motor hangolása a lehető legoptimálisabb legyen. Stefan Bradl egy leegyszerűsí­tett ábrán megnézheti, hogyan hat a köridőkre, ha a kanyarokban eltérő í­veket választ, keményebben fékez és gyorsí­t, vagy megpróbál minél simábban és egyenletesebben vezetni. A pilóta menet közben nem tudja jelentősen befolyásolni a motor karakterisztikáját. A dolog hasonló a rádióhallgatáshoz, szemlélteti Dirk Debus. „Mi beállí­tjuk neki az adót, és aszerint, hogy tetszik-e neki a zene vagy sem, hangosabbra vagy halkabbra állí­thatja. A kipörgésgátlót öt fokozatban, az egykerekezéskontrollt és a motorteljesí­tményt három fokozatban. De ha másik adót szeretne hallgatni, akkor be kell jönnie a bokszba.” A műszaki kollégáknak pedig minden bizonnyal lesz megfelelő programjuk a repertoárban.