Evolusi YZR-M1 – bagian satu. | MotoGP | Berita

Akhir musim MotoGP 2006 juga merupakan balapan terakhir untuk prototipe 990cc, termasuk Yamaha YZR-M1, dengan peraturan mesin 800cc baru diperkenalkan untuk musim depan.

Selama lima tahun balapan, M1 meraih 27 kemenangan MotoGP – dua bersama Max Biaggi (2002) dan 25 bersama Valentino Rossi (2004-2006) – plus dua gelar juara dunia pembalap, bersama Rossi pada 2004 dan 2005. The Rossi / Colin Kemitraan Edwards/M1 ​​juga memberi Yamaha gelar juara konstruktor 2005 dan gelar tim pada 2004 dan 2005.

Tahun ini, Rossi datang dalam lima poin dari kejuaraan dunia keenam berturut-turut dan, setelah akhir musim Grand Prix Valencia, pemimpin proyek YZR-M1 Koichi Tsuji memberikan presentasi teknis merinci evolusi mesin MotoGP Yamaha selama periode 990cc diuraikan, dari tahun 2002 hingga 2006.

Kutipan dan diagram dari presentasi tersebut ditampilkan di sini (klik gambar untuk memperbesar), dengan bagian satu merinci bagaimana M1 telah berevolusi sejak 2002, sedangkan bagian dua akan berfokus secara khusus pada mesin 2006, yang awalnya berjuang dengan obrolan sebelum kembalinya Rossi. dalam memimpin kejuaraan menuju final musim Valencia…

“YZR-M1 terus dikembangkan dengan tiga tema utama; sasis, mesin, dan sistem manajemen mesin,” Tsuji memulai. “Untuk sasis, kami melanjutkan tradisi karakteristik handling yang baik dari Yamaha lebih jauh lagi dengan memaksimalkan kelincahan.

“Kami selalu menginginkan lebih banyak tenaga dari mesin, tetapi pada saat yang sama kami menghabiskan banyak waktu untuk mencapai keseimbangan antara tenaga dan kendara, dengan memiliki karakter torsi yang dapat dikendarai. Untuk sistem kontrol mesin, disebut EMS (engine manajemen) sistem), kami selalu berusaha menciptakan perasaan alami langsung.

“Bagan ini (gambar atas, ‘Konsep YZR-M1’) menunjukkan sejarah utama YZR-M1. Pada tahun 2002, motor ini didasarkan pada sasis 500cc dengan mesin empat tak,” lanjut Tsuji. “Tahun 2003 terjadi evolusi lebih lanjut, perubahan terbesar adalah penggunaan injeksi bahan bakar sebagai pengganti karburator, sedangkan sistem kontrol rem mesin diubah menjadi ICS (Idle Control System).

Kemudian pada tahun 2004 kami menikmati kedatangan Valentino. Tentu bakatnya yang luar biasa membawa Yamaha menjadi juara dunia, tetapi mesinnya juga mengalami perubahan dan kemajuan besar. Kami memiliki kepala silinder empat katup (bukan lima katup) dan permukaan yang tidak rata ( big bang) urutan pengaktifan Ini membuat perbedaan besar dalam kinerja YZR-M1.

“Untuk dua tahun ke depan kami terus mengembangkan mesin 2004 dan untuk masa depan setelah 2006 kami akan terus mengembangkan konsep yang sangat sukses ini.”

Tsuji kemudian kembali ke tiga tujuan pengembangan utama – sasis, mesin, dan sistem manajemen mesin – dan menjelaskan karakteristik khusus yang diperlukan untuk sukses di setiap area (gambar atas, ‘Tujuan Pengembangan YZR-M1’).

“Pertama sasis, fitur terbesar YZR-M1 adalah jarak sumbu roda pendek yang dipadukan dengan lengan ayun panjang. Inilah inti dari konsep YZR-M1. Untuk menyempurnakan karakter ini, kami mengembangkan rangka, aerodinamis, dan pemusatan massa,” kata orang Jepang itu.

“Mesin dan sistem manajemen mesin sulit dipisahkan. Jarak sumbu roda yang pendek terkadang dapat merugikan dalam hal kemampuan berkendara. Misalnya, mudah untuk berakselerasi dan dapat menjadi tidak stabil saat pengereman. Mesin harus memiliki tenaga yang paling tinggi. mungkin, tetapi pada saat yang sama harus tetap terkendali.Dari tahun 2005 kami juga memfokuskan pengembangan kami pada konsumsi bahan bakar.

“Penting juga untuk diingat bahwa kami menghabiskan banyak waktu untuk memastikan bahwa sistem (manajemen mesin) ini bekerja dengan benar,” tegasnya. “Dengan sensor yang penting kita menggunakan double, jadi meskipun salah satu sensor rusak, sistem akan tetap bekerja menggunakan sensor yang lain. Jika kedua sensor rusak, motor akan berhenti secara bertahap, tapi untungnya kita tidak pernah mengalami situasi ini.”

Melihat secara khusus pada rangka M1 (gambar tengah, ‘Evolution of Frame’), Tsuji mengungkapkan bagaimana dan mengapa Yamaha mempertahankan kekakuan vertikal, sekaligus mengurangi kekakuan lateral.

“Rangka menentukan karakter motor,” katanya, “Secara umum, rangka dinilai dari kekakuannya. Rangka YZR-M1 dirancang untuk mempertahankan kekakuan vertikal dan mengurangi kekakuan lateral dan torsi.

“Ini karena suspensi motor hanya bergerak vertikal – naik turun – jadi saat motor dimiringkan (saat berbelok), rangka juga harus berperan sebagai suspensi. Makanya kami banyak fokus pada elemen ini dengan banyak alat. dan simulasi.

“Untuk tahun 2005 kami menghilangkan komponen silang. Hal ini mengurangi kekakuan lateral dan torsi dan memberikan banyak peningkatan untuk kelincahan dan stabilitas. Pada saat yang sama kami merancang saluran masuk udara melalui pipa kepala, dengan cara ini rangka membantu kinerja mesin . Ide-ide ini akan terus berpengaruh di masa depan.”

Dalam hal aerodinamika, Tsuji menjelaskan kepentingan yang saling bertentangan antara kinerja garis lurus dan stabilitas crosswind (gambar tengah, ‘Evolusi Aerodinamika’).

“Aerodinamika adalah salah satu hal penting untuk motor, jadi kami menghabiskan banyak waktu untuk pengembangan,” ujarnya. “Sederhananya, untuk memiliki kecepatan dan akselerasi yang lebih tinggi, kita perlu meminimalkan pandangan depan CDA. CDA berarti koefisien drag dikalikan dengan area frontal.

“Namun untuk penanganan dan stabilitas terhadap angin kencang, aerodinamika tampak samping juga sangat penting. Terkadang bahkan lebih penting daripada CDA depan. Masalahnya, kedua topik ini tidak kompatibel.

“Bentuk YZR-M1 terutama dikembangkan untuk mengurangi CDA frontal, tetapi selama bertahun-tahun kami mencoba menemukan kompromi terbaik antara tampilan depan dan samping.”

Data aerodinamis yang diberikan oleh Yamaha menunjukkan bahwa M1 2002 memiliki drag frontal yang rendah, namun stabilitas crosswind relatif buruk. Goyangan samping kemudian dikurangi secara signifikan untuk tahun 2003 dan 2004, dengan mengorbankan hambatan depan, tetapi untuk tahun 2005 dan 2006 Yamaha mampu mempertahankan penurunan sisi bawah sambil mengurangi hambatan depan kembali mendekati level tahun 2002.

Pemusatan massa di sekitar pusat gravitasi M1, elemen penting penanganan alat berat yang optimal, telah dicapai melalui evolusi bentuk tangki bahan bakar, relokasi perangkat keras kelistrikan, dan desain mesin yang lebih baik (gambar tengah, ‘Sentralisasi Massa’).

“Untuk mencapai handling terbaik, konsentrasi massa di sekitar pusat gravitasi motor sangat penting. Selama bertahun-tahun kami telah mengembangkannya di tiga area utama,” ujar Tsuji.

“Pertama tangki bahan bakar. Bisa dibayangkan bentuk tangki bahan bakar bisa membantu pemusatan massa, selain itu juga bisa membantu memperkecil perbedaan keseimbangan bobot (depan ke belakang) antara tangki penuh atau kosong. Perlu diingat bahwa (ruang yang disediakan oleh a) mesin inline sangat membantu dalam mencapai hal ini.

“Kedua adalah lokasi bagian kelistrikan. Kami biasa menempatkannya di bawah panel depan. ECU, logger, dan bagian terkait tidak berat, tetapi lokasinya jauh dari pusat gravitasi motor. Ini menjadi masalah. Jadi kami pindah bagian listrik ini ke jalur tangki dan mencapai peningkatan besar dalam sentralisasi massa.

“Ketiga adalah mesinnya, kami mencoba mendesain mesin sekompak mungkin. Kami selalu fokus untuk mencari lokasi terbaik dari empat gardan.”

Keberhasilan perbaikan ini dapat dilihat pada diagram ‘Hasil sentralisasi massa’ (gambar tengah) di mana pengurangan inersia – dalam hal roll, pitch dan yaw – sejak tahun 2002 ditampilkan. Secara nyata, pengurangan ini menghasilkan penanganan yang lebih responsif.

Tsuji kemudian mengalihkan perhatiannya ke mesin, dimulai dengan konfigurasi dan kemudian bagaimana spesifikasi mesin berkembang (gambar bawah, ‘Konfigurasi mesin’ dan ‘Evolusi spesifikasi mesin’).

“Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, fitur terkuat YZR-M1 adalah wheelbase pendek yang dipadukan dengan swingarm panjang. Konfigurasi mesin segaris paling cocok dengan konsep ini,” ujarnya. “Juga jarak antara poros engkol dan penggerak poros dipersingkat dari tahun ke tahun dan ini memungkinkan penggunaan lengan belakang yang lebih panjang.”

“Melihat kembali ke tahun 2002 dan 2003, komentar dari tes pers tahun 2003 pada YZR-M1 menjelaskan semuanya. Mesinnya sangat agresif dan sulit dikendalikan,” akunya. “Semua orang yang mengendarai motor mengatakan bahwa ‘2004 akan menjadi musim yang sangat sulit bagi Valentino.’

“Tetapi pada saat yang sama kami sudah mulai mengembangkan mesin pemadam kebakaran empat katup baru dan tidak rata. Mesin ini diuji sekitar waktu Natal 2003 dan kami mendapat hadiah besar dari Santa!

“Ketika kami mulai bekerja dengan Valentino di Sepang pada bulan Januari, dia menegaskan bahwa ini adalah arah terbaik untuk mesin. Tapi kami berjuang untuk mendapatkan lebih banyak tenaga dari mesin ini. Namun, tahun demi tahun kami meningkatkan tenaga dan putaran mesin. diberikan langkah yang lebih pendek untuk menaikkan putaran lebih jauh, dan untuk ini kami mengubah sistem rangkaian katup dari rantai ke penggerak roda gigi.”

Hasil dari perubahan ini dapat dilihat pada diagram ‘Evolusi Performa Mesin’ (gambar bawah) yang menggambarkan bagaimana tenaga dan putaran mesin maksimum meningkat dari tahun ke tahun – meskipun kapasitas tangki bahan bakar berkurang.

“Diagram ini menunjukkan bagaimana performa mesin telah meningkat. Dari 2002-2004 tenaga meningkat secara bertahap. Setelah peraturan batas bahan bakar 22 liter diperkenalkan (untuk tahun 2005) peningkatan tenaga sedikit melambat. Di sisi lain, persneling memberikan putaran mesin lebih banyak “Antara tahun 2002 dan 2006, tenaga mesin meningkat sekitar 35 tenaga kuda dan putaran meningkat sekitar 3.000 putaran/menit,” dia menegaskan.

‘Tema’ ketiga dan terakhir dari pengembangan M1 sejak tahun 2002 adalah evolusi sistem manajemen mesin (gambar bawah, ‘Evolusi EMS’). Ini awalnya dimulai sebagai cara untuk mengontrol efek pengereman mesin saat pengendara menyalakan throttle, tetapi sejak itu berkembang menjadi sistem kontrol yang jauh lebih kompleks yang mencakup kontrol torsi, kontrol traksi, kontrol kastor, kontrol peluncuran, dan lainnya.

“Saat kelas MotoGP (empat tak) dimulai pada 2002, EMS hanya berarti kontrol rem mesin. Setiap tim berjuang dengan rem mesin yang dihasilkan oleh mesin empat tak baru,” kata Tsuji. “YZR-M1 juga memiliki masalah, jadi kami mencoba berbagai sistem dan masalah pengereman mesin sangat mendorong perkembangan EMS.

“Melalui pengembangan ini, YZR-M1 berubah dari ICS (Idle Control System) menjadi sistem fly-by-wire.”

Fly-by-wire adalah istilah yang dipinjam dari industri penerbangan dan berarti sistem kontrol yang bekerja tanpa hubungan mekanis langsung; misalnya tidak ada kabel antara throttle dan mesin. Sebaliknya, sistem seperti itu bekerja secara tidak langsung – input pengendara bertindak sebagai ‘permintaan’ yang dikirim secara elektronik ke sistem kemudi, yang kemudian memeriksa data dari sensor lain (kecepatan roda, gigi, sudut kemiringan, dll.) untuk menentukan bagaimana ‘permintaan itu tampil terbaik’.

“Sekarang akselerator tidak hanya mengontrol tenaga mesin, tapi juga sasis!” Tsuji mengungkapkan.