De invloed van vloeistoffen op prestaties en betrouwbaarheid

Denk aan de enorme sprongen tijdens een WRC-proef, of de eindeloze kilometers tijdens het World Endurance Championship. Zware beproevingen voor mens en machine. Een goed uitgekiende strategie voor brandstof en smeermiddelen kan op dit soort momenten het verschil maken. Motorsport.com sprak met Romain Aubry, technisch directeur Total Competition, om te achterhalen welke rol deze elementen spelen.

Wat is het fundamentele verschil tussen brandstof geproduceerd voor de langeafstandsracerij en brandstof voor de rallysport?

Het voornaamste verschil zit hem voor ons in het feit dat in de rallysport alle deelnemers gebruikmaken van dezelfde motortechniek: ze rijden allemaal met een 1.6 liter turbo. Dit helpt bij het definiëren van de juiste brandstofformule. In de langeafstandsracerij is er sprake van verschillende motoren. Wat betreft de formule is de aanpak dus totaal anders.

Ook hebben we in de rallysport geen specifieke beperkingen qua brandstofconsumptie want de wagens hebben voorgeschreven afmetingen van de tank. Ze starten zelden met een volledig gevulde tank en ze eindigen ook zelden op de limiet. We kunnen altijd een marge inbouwen zodat de impact van consumptie geen doorslaggevende rol speelt. Het draait voornamelijk om prestaties.

In de endurance helpen alle kleine beetjes die gewonnen kunnen worden middels consumptie. Het WEC is meer een rijdend laboratorium, waar we de brandstoffen van de toekomst kunnen ontwikkelen. We introduceren een productformule die in vijftien tot twintig jaar gebruikt wordt door iedereen. De brandstof die getest wordt tijdens het WEC-seizoen en de 24 uur van Le Mans zal ergens in de jaren 2030 beschikbaar zijn bij de tankstations.

Op welke manier is deze Research & Development relevant voor de sociale en technologische evolutie van het wagenpark, met hybride, elektrificatie en waterstof? Kan de ontwikkeling van een brandstof op het circuit over tien tot vijftien jaar daadwerkelijk relevant zijn voor de massa?

Ja, zeker. Ook al is er sprake van elektrificatie, in 2030 of 2040 zijn er nog steeds tankstations. Er zal altijd brandstof zijn. Uiteraard liggen de verhoudingen in 2030 anders maar er zullen altijd mensen zijn die hun auto moeten tanken. Sommigen stappen over op waterstof, al lijkt 2030 daar nog wat vroeg voor. We verwachten dat dat pas wat later komt. Het werk dat we nu verrichten met de WEC-brandstof in 2019 en 2020, is ook bruikbaar voor de teams die in de jaren 2030-2035 in ons netwerk zitten.

Terug naar het WEC. Wat betekent dit voor de formules en R&D? Hoe kan je brandstof sparen door brandstof te creëren?

De eerste stap is de keuze van de moleculen. Elke molecuul, ongeacht de chemie en familie, beschikt over een bepaalde hoeveelheid energie. Een druppel brandstof (of een molecuul) beschikt over wat we noemen PCI: een verbrandingswaarde. Dat is de hoeveelheid energie in joules die vrijkomt bij verbranding. Sommige moleculen leveren bij verbranding een energie van 30 mJ per kilogram op. Anderen geven 40 mJ vrij. Daarom is het noodzakelijk om moleculen met een hogere verbrandingswaarde te selecteren.

Hoe meer energie een druppel brandstof bevat, hoe meer kracht er op de zuiger komt. Deze thermische energie wordt omgezet in mechanische energie met het vermogen dat wordt overgebracht op de wielen.

Wordt er echt significante winst geboekt dankzij de ontwikkeling van smeermiddelen in het WEC en WRC? Wat zijn de gebieden van optimalisatie? Resulteert het testwerk in winst voor de motor, transmissie of andere componenten?

Wat betreft de brandstof in het WEC: we leveren daar slechts twee teams onze smeermiddelen. Maar inderdaad, door met de stroperigheid van de smeermiddelen te spelen kunnen we impact op het verbruik of de prestaties van de wagen hebben. De frictie van diverse mechanische componenten neemt af. Dit zijn ook technologieën die zijn toegepast op straatauto’s. Alle smeermiddelen met de benaming FE (wat staat voor Fuel Economy) betekent, ongeacht het merk, dat er aan de formule gesleuteld is om het verbruik te verbeteren.

En hoe zit dat met levensduur en slijtage?

De winst in verbruik en de winst in prestaties zijn met elkaar verbonden. Alles hangt af van wat je wil bereiken: als je de frictie kunt verminderen, kan je de prestaties verbeteren. Ofwel door dezelfde hoeveelheid brandstof te behouden, of door de hoeveelheid brandstof te verminderen voor gewichtsbesparing. Alle winst van smeermiddelen om frictie te verminderen biedt de kans om qua pure prestaties of verbruik vooruitgang te boeken.

Is de efficiëntie van een motorblok aan het begin en einde van een 24-uursrace hetzelfde?

Aan het einde van een 24-uursrace doorgaans niet. De motor is uitgeblust na Le Mans, alles wat daar gebeurt is behoorlijk vermoeiend! Sommige onderdelen moeten vervangen worden maar de motor blijft bruikbaar voor het team.

En hoe zit dat met de rallysport? Er zijn veel abrupte bewegingen en sprongen…

De levensduur van een motor is in de rallysport korter. In Finland en Zweden springen die wagens soms wel 30 of 35 meter ver. Dat is leuk om te zien maar niet echt goed voor de motor!

Is de hoeveelheid smeermiddelen hetzelfde voor rally’s, gezien hun wisselende omstandigheden zoals hoogte?

Er komt niet iedere rally een nieuwe variant. De validatie van een nieuw smeermiddel duurt te lang en heeft weinig zin. Er zijn echter wel verschillende varianten beschikbaar. Bij een rally onder hete omstandigheden willen we een hogere doorstroming dan bij lagere temperaturen.

Dit interview is tot stand gekomen met ondersteuning van Total.