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 útjai 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 útból 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 útból tud kiindulni, ezért bíznia kell abban, hogy a pilóta nem tér el a kinézett útvonaltól. 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.