【存档】好事多磨 | 马自达Multimatic RT24-P五年征程中最重要的一次升级
俗话说,好事多磨。但是,在赛车运动中,情况并非总是如此,因为那些必须等待的人往往会失去兴趣,将他们的投资转去其他领域。但是,对于在IMSA锦标赛中运营马自达 RT24 DPi的车队来说,一切的等待都是值得的。
经过了漫长的等待,马自达在2019年赢得了进入DPi规格以来的首场胜利。自2017年DPi规格首次亮相以来,RT24经历了一场漫长的旅程,但在加拿大赛车制造商Multimatic的努力下,RT24-P克服了早期的问题,并找到了马自达一直希望的速度。
背景
马自达与Multimatic在ALMS(美洲勒芒系列赛)和IMSA系列赛中的渊源最早可追溯到日本品牌在旧款LMP2规格中使用马自达命名的引擎,迄今为止已经有长达十多年的合作历史。

Multimatic副总裁Larry Holt在2019年勒芒24小时耐力赛上曾表示:“这是一个很长的故事,当时我们正使用Lola底盘与马自达合作。这让Multimatic与马自达之间的合作在DPi开始前便搭起了一座沟通的桥梁,当时,马自达在IMSA系列赛中仍然使用柴油引擎的Lola 。而Lola则接近倒闭。”

彼时,运动车赛制造商Lola正处于关门倒闭的边缘,而本世纪初一直作为Lola合作伙伴的Multimatic则成为了一个理想下家。2000年,由Multimatic开发的Lola B2K/40赢得了当年勒芒24小时耐力赛LMP 675组别的冠军。

随着Lola的关停,很多Lola的工程师以及工作人员转移至Multimatic,并成为了Multimatic在英国Huntingdon新的基地(除Thetford之外的现有英国业务)重要组成部分。Multimatic还接管了马自达/Lola B12/80 LMP2项目的运营,并为各个Lola项目提供大量的备件库存。Holt指出,LMP2零件始终保证是最新的,但是其他零件则没那么有用——“诸如35-40 Formula 3000座舱之类的东西”。Multimatic还获得了Lola品牌的许可,该许可至今仍然保留,但目前尚未使用。

当时,Rebellion仍在使用Lola LMP1底盘(改进自B12/60系列),Multimatic在收购了Lola实体之后,这家加拿大公司的第一个项目便是对这些车辆进行升级。马自达使用的LMP2柴油机器概念并不算成功,因此,Multimatic将动力方面改回了传统的直列4缸汽油动力,搭载挂牌马自达的AER P91引擎,这也是RT24-P DPi使用的引擎原型。
DPi曙光

自2013年ALMS美洲勒芒系列赛与IMSA系列赛合并之后,LMP2规格与IMSA的Grand AM Daytona Prototype(DP)规格一直处在分庭抗礼的姿态,前者是采用全碳底盘的原型车,后者则是使用钢管车架的套壳车。这一情况直到2017年才有所缓解。


DP规格从2003年问世以来,经历了几次演变,最终第三代DP在2012年正式亮相。在此期间,IMSA已经开始努力为同一组别的车辆赋予一些品牌标识,但是使用诸如巨大的座舱设计意味着在审美上将受到极大挑战。


2015-16赛季,IMSA和该系列赛涉及到的制造商希望能够为赛车增加更多的品牌形象,同时还要保留那些希望继续参赛的LMP2车队,并且在整个组别中平衡性能。成本控制便成为了最大的难题:IMSA需要制造商车队,但绝不是以牺牲私人车队为代价,因此,需要花费数亿美元的LMP1不是一个选择。

IMSA认为需要对DP概念进行改进,并且让DP的概念与时俱进。同时,ACO与FIA正在对LMP2规格车辆进行调整,该组别将仅限于四个底盘制造商,并且将受到严格的成本预算限制。

这些底盘为DP规格的升级提供了理想的基础,IMSA根据新LMP2规格制定了一套规则,不仅让私人车队能够使用新规格的LMP2赛车参赛,并允许让制造商在LMP2赛车的基础上,改变车身样式,并配备制造商自己的引擎(不再是LMP2组别中统规的Gibson引擎)。然后,IMSA将对这些车型进行性能平衡,以便能够和LMP2车型一同竞争,该组别被正式命名为Daytona Prototype International(以下简称为DPi)

随着IMSA将在2017赛季引入DPi规则,Multimatic看到了和马自达一起研发新车的机会,但这个规则的绊脚石是,为了是该车能够符合参赛条件,它必须基于四个底盘制造商之一——获得参加WEC系列赛与勒芒24小时耐力赛的批准。当时,Multimatic首先研究了DPi规则。
Holt解释称:“他们尚未对这四家制造商做出决定,我对LMP2业务也没有兴趣,我从未在客户赛车项目上真正赚钱。我们不想要参加LMP2,但我们对DPi确实很感兴趣,因为每个车队都希望能够帮助制造商运营他们的项目。但要参加DPi的前提,是Multimatic必须成为LMP2的指定底盘供应商,才能够开展马自达项目。”

FIA与ACO当时的目标是至少有一家北美的LMP2制造商,Holt观察到,在北美只有两家公司对新LMP2的投标感兴趣——Multimatic与Riley Sportscars。“Billy Riley对成为LMP2的供应商非常感兴趣,而我们想和马自达一起打造一台DPi赛车。”

随即,Holt与Riley达成了合作协议。“我们聚在一起,决定平等地参加这个项目。Billy将负责所有LMP2业务,而我们将能够参加DPi组别比赛。”
妥协
Multimatic与Riley Sportscars合作的产物随后便在大众眼前亮相,在LMP2组别中的Riley MK30与IMSA DPi组别中马自达 RT24。正如Holt所言,“期望两家不同的赛车制造商来共同设计一台赛车,这对于双方工作人员来说都是一项压力很大的工作,特别是它们都处在全球的不同区域——Riley的总部位于北卡罗来纳州,而Multimatic北美项目的总部则位于加拿大多伦多。Bill与我仍然是好朋友,但双方的结果是——我不会称它为科学怪人的产物,但我们其中的一些人和他们其中的一些人却是这么想的。”当被问及两家公司如何对赛车不同区域划分责任时,Holt的回答也非常干脆——“非常困难”。

Multimatic负责设计打造赛车的单体壳结构、底板的空气动力学套件与车身,而Riley的主要工作则是负责车身上所有的车辆套件和悬挂系统。赛车上的部件相对传统——碳纤维复合材料的底盘、前后双叉臂悬挂——主要部件的尺寸和几何形状都有着严格规定。例如,轴距是通过调节固定的,车手前方的防撞箱尺寸,座舱的后隔板至驱动轴中心线的长度等也是固定的。

MK30的造型并不常见。它的车身设计纯粹出于空气动力学的考虑。不过,马自达将提供更高水平的造型设计,Multimatic的工作是确保空气动力学效果始终如一。为此,Multimatic和马自达位于加尼福尼亚的造型工作室之间必须保持紧密的合作关系。

每个汽车制造商的造型“风格”都有一个活泼的品牌名称:马自达方面将其称之为Kodo Design,显然,马自达的设计师在RT24上留下了其特有的印记。忽略赛车进入风洞去测试的因素外,必须要说的是,RT24的外观融合了马自达街车上可见的设计元素。
Holt表示:“Multimatic和马自达之间紧密合作了六个月的时间,我公司的伙计们都前往了加利福尼亚和他们一起工作。但我们之间的合作非常好。当时,我们手上有两个项目正在进行,福特GT(GTE)与马自达(DPi)项目。其他赛车公司有时会表示和制造商设计师之间的合作是一场噩梦,但对我们而言,这项合作进行的非常顺利。”

“我们最终打造出了一台具有很高马自达辨识度的赛车。它比LMP2规格的赛车具有更高的效率,下压力也更好。当然,你也可以说我们在外观上为了让它看起来更像马自达而做出了让步,但事实上,我们没有这么做,它确实比LMP2更好。”

对于诸如Multimatic和Riley这样的公司来说,他们设计出的赛车必须构成两个截然不同的商业主张基础,这造成了一个十分有趣的局面。一方面,LMP2规格是一个有预算帽、并且为了成本效益,可能必须妥协某些性能领域的组别。
另一方面,DPi虽然并非烧钱机器,但在成本控制方面无需像LMP2组别那般苛刻。然而,RT24及MK30在他们亮相的首个赛季表现不佳的原因并不完全是这种性能妥协。
2017年戴通纳24小时耐力赛上,Holt回忆称:“那个周末我们遇到了一些问题,但这台车的表现足够强大,有能力完成24小时的比赛,尽管速度上距离领先集团仍然有些差距,不过我认为首秀的表现仍然不错。”



马自达在首个赛季遇到了不小的麻烦,很多分站都遇到了引擎问题。“我们并没有看起来的那么糟糕,但是进入到赛季中期时,这台车出现了可靠性问题,速度方面也存在着问题。”


戴通纳24小时耐力赛之后,MK30与RT24-P的表现并不差,但也无法给人留下深刻印象,并且确实出现了一些潜在缺陷。2017年,Ben Keating携一台Riley MK30参加了勒芒24小时,在比赛中,MK30也远远落后,最后处在完赛车组中的最后一位完赛。这并不完全取决于车辆的性能缺陷。勒芒比赛中的事故也造成了一定的损失。

与此同时,MK30在IMSA比赛中也非常挣扎,Holt承认:“当Spirit of Daytona Racing的Troy Flis放弃MK30参赛转向凯迪拉克的那一刻——成为了这一年最尴尬的时刻!”因此,可以理解Holt对于这种情况非常不满;令人感到钦佩的是,他从Troy手中买回了那台MK30以用作RT24-P之后的备件。Holt:“好的方面是,我可以将它作为马自达的备件,因为我们在底特律的比赛中损坏了一个单体壳。”

当然,Holt对于车辆存在的问题更是直言不讳。“我们是根据LMP2的预算帽基础上设计出了这台车,所以里面有很多东西都被精简了,因此,在这台车最初的设计与开发阶段,我们将预算帽考虑的太多了。实际上,预算帽并不是影响性能表现的因素,而是我们与Riley都做出了一点糟糕的设计。所有糟糕的事情堆积在一起,用我的话说,这台车的第一年就是个垃圾。”
优化方案
随着Oreca与Ligier在2017 LMP2规格问世后占据了多数市场,意味着MK30将无法在LMP2客户市场能够占据一席之地。只有两台车参与过比赛,但马自达所处的DPi规格则有着完全不同的光景,Multimatic渴望通过RT24-P再获成功。

Holt表示:“我可以确定这台车有15-20处不太有利竞争的地方,所以我告诉Bill,我们需要将这些问题修好,让车重回竞争行列,而这可能会花费50万欧元。我们需要重新回到风洞里,因为在最初的性能窗口下,车辆的前部很不稳定。”

重量同样也是一个问题,悬架与轴承之间的连接也存在问题。但主要问题还是与冷却有关。
Holt称:“我们就是无法让它冷却,涡轮增压的空气温度总是很高,这导致我们失去了马力。增压的空气每上升几度,功率就会下降。冷却液总是很热,变速箱也因此变得很热,我们在冷却器上有一些尺寸错误及其他一系列问题。”

一些问题在DPi与LMP2中都很常见,但冷却问题却是RT24-P单独存在的问题。最终,Riley和Multimatic达成协议,Multimatic此时接管了这个项目,因为显然LMP2的商业模型并不适用于Riley。Holt表示:“在现在的LMP2组别中,你基本上必须卖掉20台车,才能让投入变得有意义。”

因此,在2017赛季仍然在如火如荼进行的情况下,Multimatic方面为使MK30和RT24-P达到竞赛标准开启了一项多方位的研发计划。当然,Multimatic需要FIA/ACO的许可才能够对车辆进行升级。
Holt说道:“我和他们(官员)坐下来聊聊说我需要进行一次Joker套件升级【LMP2规则中允许的一次性升级】;事实上,我需要对42处地方进行改动。他们准许我对车辆性能进行调整,然后告诉他们我需要做到什么状况。有些地方他们会允许我们去做,有些地方则不会,但他们希望能够随时了解情况。”
这一次的升级从全方面的风洞测试开始,该测试将持续20天,使用CFD程序相结合的40%比例模型。模型测试在位于Huntingdon的Lola风洞中进行。

“在风洞里测试了3-4天后,我们发现我们遇到的大问题是前翼下的气流分离,下方后部的外倾角过于激进,在一定的行驶高度条件下,气流产生了分离,这不是一个渐进的过程。”
车辆下方的这种流动分离不仅会影响前部下压力,还影响了车辆的冷却。“下翼的设计初衷是为了将空气中从底板向上流动的气流排入侧箱供冷却器使用。但当气流分离时,它并没有达到这种效果,所以没有空气进入冷却器,这是一个相当微妙的变化,但突然间性能提升了。它不再像之前那么高敏感,产生了更多前下压力,并且能够提供出色的冷却。”
此时,Multimatic除了在改进空气动力学套件的同时,出于双保险目的,还增加了引擎与涡轮增压的冷却器尺寸。
进行风洞测试的初期就发现了这台车的一个基础缺陷,但正如Holt所说:“他们在四天左右的时间发现了这个缺陷,但他们是工程师,所以我给了他们20天时间,然后工程师们在剩余的16天时间里继续奋战。并且发现了一些其他有趣的事情。”

经过对各种实验性车身配置进行测试,Holt说他的团队发现了一些非常有趣的事情,特别是围绕在赛车前部空气动力学的配置。“我们使用了一套开放式前鼻运行着车辆,因为这是当下规则下,对于前部气流非常有利的设计,气流在这样的套件作用下就像是一对真正的羽翼。当Ligier JSP217亮相时,他们也采用了开放式前鼻,我们认为这一定会成为一个热门的设计,因为当时所有的LMP1项目也采用了这种设计。如果这不起作用,那他们就不会这么做。现在——一旦我们解决了问题——那意味着我们完成了不错的工作。但后来,Oreca 07则选择了封闭式前鼻,所以可能当时他们就对此有着不同解读。”


“因此,在接下来风洞测试的16天时间里,我们采用了封闭式前鼻。它为我们提升了约2.5%的效率!所以我可以很肯定地告诉你,封闭式的鼻锥设计所带来的下压力效率更高。”

不过尽管有了这个发现,Multimatic最终还是选择了坚持马自达现有的前部设计。“我们本可以改变这一设计,但问题是当这台车问世时,人们就表示这台车确实看起来很像马自达,而不是仅仅通过一些外观改变的LMP2赛车。虽然马自达没有说DPi必须要使用开放式前鼻,但坚持这一选择也是我们与他们团队合作的结果。”
同样限制Multimatic更换前部设计的原因还包括了制造以及时间限制。Holt表示:“我们没有更进一步改进前部的原因,除了不得不重新回到设计阶段这一事实之外,我们已经没有时间对重头再来的设计耗费时间。我们必须为车身上所有的新设计进行调整。”
改进期间发生的另一个关键领域变化则是后悬挂。当车辆推出时,MK30和RT24-P都采用了所谓‘Riley Rocker’的前后悬挂结构,自1980年以来,这种设置一直是Riley旗下运动车的特色。它是一个将弹簧和阻尼器分离固定在一个多点式摇臂上的推杆悬挂结构。

尽管该设计已经在Riley之前的作品中得到了充分证明,但这套悬挂系统在RT24-P中仍然存在不足。Holt表示:“它很重,位置设定也很高,同时内部因为摩擦很大所以存在很多阻力。”因此,为了消除这些问题,最终选择在车辆后部改用更传统的悬挂系统。

“我们最初采用了这种非常特别的布局,在变速箱与纵向减震器上设有悬挂摇臂,当然,请不要误解我的意思,我完全同意Bob在‘Riley Rocker’悬挂系统上的理论——这套理论是将悬架的弹簧与阻尼器的运动频率独立开来。这样,在弹簧上产生一个运动频率,阻尼器上则是另一个运动频率,通过弹簧施加在阻尼器上的力将弹簧与减震阻尼分离出来。看看福特GT,我们在那台车上有着类似的设置,但我们使用了扭力杆,因此,可以通过扭力杆将弹簧与阻尼进行分离。”
正如Holt所言,问题在于‘Riley Rocker’有一个推杆出现在了车辆的一侧,弹簧与推杆处于一条直线上,另一个则是偏置的。这会在车辆另一侧的摇臂中产生翘起动作,从而增加了整个悬挂摇臂的摩擦力,但仅限于车辆的一侧。
尽管这个摇杆固定在低摩擦轴承上,同时对悬架的各个构件已经实现了刚度的最优化,但Holt表示:“你还是无法避免它们在那里发生摩擦,我们正在向这套系统里增加弯矩,不过往往直线力矩效果会更好。”

由于单体壳和现有的前悬挂摇臂系统的一致性,RT24-P保留了前部的悬架设计,但根据Holt的说法,Multimatic针对前悬也进行优化,“我们已经对前部转向进行了超精确地改良,我们更换了材质更好的轴承,减少了约85%的摩擦。诚然,它仍然不是完美的,但细节工程还是有了不少提升。”
后悬挂的改变,加上对整台车其他方面的优化,可以看到Multimatic对于RT24-P进行了不错的轻量化处理。“最初,我们大概要比规则重了20kg,但现在我们大约要比规则要求的更轻了10kg,这意味着我们可以在负重方面做些文章。”
不过,对于车体的这些改进并不便宜。Holt表示,他最初告诉Riley,把整台车调整好需要50万美元,但事实证明,实际花费的资金更多,Holt承认:“我希望的预期成本是花费50万美元,但最终,更接近是花费了两倍的资金。不过这毕竟背负了我们公司的声誉,所以我们必须承担这样的成本。”


2018年赛百灵,时任马自达赛车运动部门负责人的John Doonan对Multimatic整个休赛期进行的改进赞不绝口,“Multimatic创造了奇迹,赛车在这里比第一年时快了3.5秒。它的性能完全改变了,所以我们现在能够参与到竞争中。当下只需要一些好运气取得胜利。”
赌注加码
除了赛车的升级之外,马自达在2018年的比赛运营也得到了提升,来自欧洲耐力赛赛场的Team Joest车队加入到了马自达DPi项目的赛道支持中。
2016年底,当奥迪决定退出WEC LMP1组别之后,Reinhold Joest所率领的多届勒芒冠军车队就暂时离开了赛场。2017年的戴通纳24小时耐力赛上,车队总监Ralph Juttner会见Doonan,Team Joest与马自达车队正式取得了联系,马自达非常渴望得到这支德国车队的专业知识。最终,双方直至2017年底才正式敲定合作关系,Team Joest接管了马自达DPi的赛道运营,但这一变化也为整个RT24-P项目带来了无价的宝贵经验。
2018年是马自达Team Joest车队成长的一年,10月的小勒芒赛场上,RT24-P首次双双登上领奖台,并在Road America以及拉古娜塞卡分站上险些摘得冠军。这样的表现振奋了Doonan以及马自达赛车运动部的信心,也为2019年的成功奠定了基础,Doonan在小勒芒后表示:“我们所有的合作伙伴在这一年里紧密合作,作为一个整体参加全年的竞逐,这在2018年取得了不错进展,我相信我们在2019年的目标仍然一致,我们将继续为争夺冠军而努力。”
2019年,Multimatic工程师所提供的支持水平也得到了提升,同时,引擎供应商AER也升级了引擎。“Joest团队负责赛道侧的运营,但我们的性能工程师团队负责模拟器以及其他方面的工作,进入2019年,我们也安排了工程师来到赛道侧。我们拥有Lena以及福特GT项目的Dave Wilks,但赛百灵之后,基本就是Multimatic直接接手整个DPi项目。”

其中最重要的是有点笨重的进气系统,Holt将其描述为‘饼干罐’,现在也已经改为了全碳纤维(引擎篇详情:2019年两大24小时原型车最高组别的引擎故事 Part 2:戴通纳24小时篇)。
为了验证整个休赛期的变化,Multimatic对RT24-P进行了两次36小时耐力测试,为整个赛季做好了准备,一次是在西班牙【阿拉贡赛道】,另一次是在赛百灵。“新引擎的到来,也是我们之前从未做到的事情,车辆在整个休赛期有了一些改进,但最大的变化都来自于引擎。整个2018赛季,AER都在不断改进引擎,直到2019年的戴通纳,我们将可以携新的引擎登场。”

Multimatic能够进行如此彻底的升级以及测试程序,凸显了DPi组别与LMP2之间的区别。例如,虽然Multimatic承担了2018年的底盘更新成本,但马自达也为2019赛季做准备,而支持了引擎升级费用以及耐力测试。

2017年-2021年,五年的时间,马自达凭借2018赛季前的大升级,以及2019年初的那次引擎升级,RT24-P在2019年彻底爆发,从沃金谷6小时至Road America豪取三连胜,随后的比赛中,RT24-P俨然成为了领奖台的常客。2020年,Jonathan Bomarito与Harry Tincknell在戴通纳240分站以及赛百灵12小时分站上再获胜利,2021年,马自达实现沃金谷6小时两连胜(2020年沃金谷6小时受疫情影响未举办),并在小勒芒以一场胜利圆满结束了其五年的征程。




虽然IMSA WeatherTech Sportscar Championship DPi组别是一个拥有性能平衡的系列赛,但RT24-P的开发故事表明,这种平衡仍然留有了一定空间,Holt对于赛会的BoP处理方式也赞不绝口。

“当赛车完成设计或者升级之后,我们需要去进行认证,IMSA会运行这台车,告诉我们是在性能窗口中还是在性能窗口外等等,当我们最初把车送到那里认证时,他们说我们可能会有问题,但我们还是设法把它控制在性能窗口内。IMSA知道这一切,他们知道我们的油耗、我们的功率曲线、空力迈普等等。我不是那种会拍赛会马屁的人,但他们在车辆平衡方面做得很好,而且他们清楚自己在做什么。”

Holt总结道:“我喜欢DPi的形式,它已经印证了成本非常具有性价比,而且拥有着精彩的比赛竞逐。我们能够与像Roger Penske这样的团队相抗衡,他们也拥有规模庞大的工程师团队。你可以看看我们的设定表——所有的设置都在那里,线性和非线性的三元件、行驶高度、牵引力控制。DPi的一切并不简单。”
虽然从工程角度来看,拥有性能平衡的比赛规格没有像开放研发的规格那样有吸引力,但IMSA似乎在DPi组别取得了良好平衡。比赛非常激烈,制造商也非常高兴,重要的是,赛事方在处理事件方面非常灵活,可以让第一次未达标的制造商-就像Multimatic/马自达所做的那般-经过升级重新回到竞争行列中。




本文原文《24 Hour of Race Technology》2019年期刊
所有影像素材仅供编辑用途
本文由BEC Motorsports创作完成
未经许可不得转载
译者
Bruno
本文首发于BEC Motorsports公众号
本文特别顾问
王问璞