Ви Фактор

Самый бюджетный из конструкторских.

Превосходную статью из январского «Рейскара» (2025 год) перевел Артем Татьянченко. А мы читаем – и завидуем тем, кто может это все строить.

Кстати, у нас в закромах «Протоплазмы» были видео про то, как австралийский студент свою «Формулу Ви» строит:

https://vkvideo.ru/playlist/-219242675_1/season_0

Если вы знаете о «Формуле Ви» лишь понаслышке, то, скорее всего, полагаете, что это довольно зажатая, даже архаичная категория. В конце концов, её регламент предписывает использовать двигатели воздушного охлаждения объемом 1300 куб. см от оригинального «Фольксвагена Жука», а также большую часть подвески от того же автомобиля. Однако, если копнуть глубже, можно приятно поразиться, потому что «Ви» (как её обычно называют) не только открыта для самых разных шасси, но и допускает на удивление широкий спектр технических модификаций.

«Формула Ви» существует в Великобритании с 1967 года. Свои чемпионаты проводятся в Ирландии, США, Австралии и других странах, и в каждой из них за эти годы сложился свой собственный свод правил. В Америке, например, используют 1200-кубовые версии оппозитного четырехцилиндрового двигателя «VW». Однако в рамках этой статьи мы сосредоточимся на британской серии, где этот «начальный» класс гоночных машин, пожалуй, всегда находился в тени «Формулы Форд 1600».

Впрочем, это, возможно, пошло ему на пользу, ведь пока «ФФ1600» переживала периоды нашествия больших бюджетов и, как следствие, то набирала, то теряла популярность, «Ви» оставалась оплотом клубных соревнований, предлагая стабильные правила и доступные, малозатратные гонки. Долгие годы, проведенные под эгидой «Клуба 750», несомненно, способствовали этой стабильности.

 

В 2024 году в британской серии «Формула Ви» на разных этапах гонялись более 40 различных автомобилей. Среди них были шасси от «GAC», «AHS» и «Storm», а также ряд других фирм, причем многие из старых экземпляров выступали в Классе B — в основном для машин с вынесенными стальными амортизаторами с одной регулировкой.

Двигатель

Что объединяет все эти машины, так это, конечно же, оппозитный четырехцилиндровый двигатель «Фольксваген» воздушного охлаждения, который ведет свою родословную аж с 1938 года! За годы развития двигатель прошел такой путь, что если на старых «Жуках» он выдавал максимум 44 л.с., то теперь лучшие двигатели, построенные для «Ви», могут похвастать аж 95 л.с. Это, может, и немного, но достаточно для автомобиля с минимальной массой 380 кг (470 кг с гонщиком).

Такой значительный прирост мощности по сравнению со стандартным агрегатом объясняется высокой степенью разрешенной доработки двигателя, а также огромным количеством времени, в течение которого эти агрегаты совершенствовались.

«У нас есть базовый 1300-кубовый двигатель со стандартным коленвалом и поршнями, - говорит Сэм Инженер (*Sam Engineer — игра слов, «инженер»), который, помимо идеально подходящей для этого издания фамилии, также является представителем гонщиков «Формулы Ви» в «Клубе 750» и сам выступает на шасси «Storm». - Но разрешено варьировать степень сжатия, можно обрабатывать головки цилиндров как угодно, можно работать с седлами клапанов… Затем идет верхняя часть двигателя, где допускается растачивать каналы. Вся верхняя часть двигателя свободна для доработок, за исключением размера клапанов. А вот нижняя часть двигателя практически стандартная, кроме распредвала».

При этом маховики значительно облегчены, есть свобода выбора - использовать сухой картер или нет. Первый дает очевидное преимущество в борьбе с масляным голоданием, тогда как второй - обычно с некоторыми модификациями - оставляет систему проще и легче.

Нельзя сказать, чтобы эти моторы были простыми, что подтверждается тем фактом, что очень немногие гонщики строят свои силовые установки самостоятельно. Для сборки конкурентоспособного двигателя нужны знания, опыт и правильное оборудование.

Механическая обработка

«Там много станочных работ, и это отнимает кучу времени, - говорит Крейг Белл, один из лидеров на своем «AHS Dominator». - Требуется оборудование для работы. Очевидно, есть регламент на размеры штоков клапанов, диаметр цилиндров и т.д., и нельзя позволить себе ошибиться. Вот тут-то и нужен опыт».

Двое людей, обладающих таким опытом в полной мере, - это признанные лучшие мотористы «Формулы Ви» в Великобритании, которые также строят и поставляют одни из самых успешных и популярных шасси: Алан Хардинг из «AHS» и Фил Фостер из «GAC».

«Мы довольно слабо ограничены в том, что можем делать с двигателем, - говорит Фостер. - Конечно, регламент существует, но, поскольку это гоночная формула, мы можем многое с ними делать, что открывает огромный простор. Мы даже можем разрабатывать собственную конструкцию распредвала.

Это одна из ключевых областей развития, хотя готовые распредвалы «Скат Ц45» (Scat C45) остаются популярны среди многих участников. Хороший коленвал критически важен, но это лишь часть слаженного работающего двигателя. «Распредвал невероятно важен, но он должен работать в сочетании со всем остальным двигателем, который вы строите, - подтверждает Хардинг. - Он должен работать с выхлопом, впускным коллектором, карбюраторами - со всем. Так что вы должны знать, чего хотите, прежде чем строить его, а не просто покупать вал "с полки" и пытаться подогнать его под силовой агрегат».

Хорошим примером является конструкция выхлопной системы: многим двигателям для максимальной эффективности требуются длинные трубы. Их может быть всего четыре, но конструкция может быть удивительно замысловатой. Хардинг изготавливает трубы для своих двигателей самостоятельно, а также известен своими разработками карбюраторов. Они тоже свободны в выборе, но в установленных пределах.

Дроссельные заслонки

«По сути, вам разрешены два диффузора (chokes), и вы должны использовать ограничительную пластину 34 мм, - объясняет Инженер. - Вы можете использовать центральный двухдиффузорный карбюратор с уравнительной трубкой и использовать, фактически, половину диффузора на каждый ряд цилиндров, или просто поставить по одному карбюратору на каждый ряд, но в сумме у вас может быть только два диффузора».

Как говорят, использование вынесенных карбюраторов дает больший крутящий момент на низах, но двигатели не так сильно раскручиваются, однако расположение карбюраторов - лишь одна из доступных областей для работы. Существует также широкий спектр используемых типов карбюраторов, хотя «Вебер 40 ИДФ» (Weber 40 IDF), 40-миллиметровые «Делл'Орто ДРЛА» (Dell'Orto DRLA) и агрегаты «Солекс» (Solex) являются самыми популярными.

Однако то, что карбюратор выглядит как «Солекс», не обязательно означает, что он будет им же внутри. «Мы делаем свои собственные внутренние компоненты, а затем помещаем его в чужой корпус, - говорит Хардинг. - Таким образом, мы можем сохранить нужные нам детали и избавиться от лишнего».

Хардинг также адаптировал для «Формулы Ви» карбюратор «Тиллотсон» (Tillotson), который больше известен по использованию в картинге. «Изначально это двухтактные карбюраторы. Преимущество их использования в том, что у них нет поплавковой камеры, поэтому топливо не отливает в поворотах», - говорит он.

Что касается качеств, необходимых хорошему карбюратору, они в целом ожидаемы: «Все дело в потоке, - говорит Хардинг, - но также и в распылении топлива на единственном впуске на головках цилиндров».

Проблема охлаждения

Если впуск, безусловно, важен, то самая большая проблема с этими двигателями — это охлаждение, ведь если о двигателе «Жука» все что-то и знают, так это то, что он воздушного охлаждения. То есть, нет ни радиатора, ни какого-либо другого дополнительного теплообменника.

 

«У нас есть две проблемы, - говорит Вон Джонс, один из лидеров чемпионата на своем «Storm». Первая - держать масло холодным, для этого служат масляные радиаторы, а вторая держать холодными головки. У нас бывают проблемы, когда, в ожидании старта "прогревочного" круга, ждать приходится слишком долго, и нам приходится глушить двигатели, потому что они начинают перегреваться. По этой причине у меня есть маленький цифровой дисплей, который я могу включить, и он показывает температуру двух головок».

Эта проблема стоит настолько остро, что Хардинг разработал свои автомобили «AHS» - сначала «Челленджер» (Challenger), основанный на ирландском шасси «Шин» (Sheane), а затем и нынешний «Доминатор» - ставя охлаждение во главу угла. «Охлаждение гораздо важнее, чем кто-либо думает, - говорит он. - Поэтому другие склонны делать машину, а затем настраивать систему охлаждения, тогда как мы в первую очередь думаем об охлаждении двигателя и строим машину вокруг него».

С учетом этого многие автомобили «AHS» оснащены «боксами» - зонами отрицательного давления, которые протягивают воздух через головки - а не просто воздуховодами для направления потока воздуха на них.

Тщательного рассмотрения требует не только охлаждение. Эксплуатация этих двигателей требует и определенной сноровки, особенно с учетом того, что некоторые из них теперь раскручиваются примерно до 7500 об/мин, что почти вдвое превышает параметры, заложенные конструкторами «Фольксвагена».

«Они очень капризные и с ними нужно быть осторожным, - говорит Фостер. - Если зажигание немного сбито, возникнет детонация, и вы можете быстро загубить двигатель. Обычно мы делаем полную переборку в конце сезона. Пока вы следите за ними и регулярно меняете масло, вы можете проездить на них целый сезон. Чаще всего нужны только новые подшипники, хотя иногда приходится ставить и новые кольца, а может быть даже поршни и цилиндры».

Поиск запчастей

Конечно, с двигателем, который уже много лет не выпускался новым для дорожных машин, поиск нужных компонентов может стать головной болью. «Что касается двигателей, запчасти сейчас становятся проблемой, - подтверждает Фостер. - С блоками не так плохо, и картеры мы еще можем достать. Мы должны использовать стандартные коленвалы, так что можем извлечь их из старых двигателей и перешлифовать и тому подобное. Самая большая проблема сейчас - это найти поршни и цилиндры».

Коробка передач - это стандартный четырехступенчатый агрегат «Фольксваген Тип 1», картер которого также используется для коробок «Хьюленд» (Hewland), сделанных для «ФФ1600» и других формул. Поскольку их было произведено так много и они обладают большой долговечностью, их поиск в настоящее время не является проблемой, говорит нам Фостер. Ему ли не знать - он поставляет большинство коробок, используемых в «Формуле Ви», через свою фирму «Беарс Моторспорт» (Bears Motorsport), и именно так он изначально и попал в эту категорию.

Менять передаточные числа в коробке передач до определенной степени возможно, но в этом нет особого смысла. «Есть очень небольшой выбор передач, но большинство опций делают трансмиссию слишком "длинной", - замечает Фостер. - Если только у вас нет очень длинной прямой, даже не стоит пробовать что-то изменить, тем более что сделать это не так просто из-за качающихся полуосей».

Шасси и аэродинамика

«GAC» Фостера изначально были спроектированы и построены Аланом Вудвордом, пока Фостер не купил права несколько лет назад. Машина основана на пространственной раме «Свифт СЦ92 ФФ1600» (Swift SC92 FF1600), с единственными модификациями, необходимыми для установки передней оси «Фольксваген» и двигателя, и это не единственный автомобиль с “ДНК” «Формулы Форд»; например, «Шторм» имеет кузовные панели от «Ван Димена» (Van Diemen).

Другие шасси «Формулы Ви», как правило, представляют собой трубчатые стальные пространственные рамы, хотя разрешены также алюминиевые или стальные монококи, и обычно облицованы стеклопластиковыми кузовными панелями, разработанными для улучшения охлаждения двигателя, но также и с прицелом на скорость на прямых. Это крайне важно, учитывая низкую мощность машин, но дальнейшая разработка аэродинамических элементов не идет дальше - любые устройства или поверхности, создающие прижимную силу, строго запрещены.

 

Конечно, то, что для одного - доработка охлаждения, для другого - аэродинамическое устройство, и некоторые модификации действительно вызывают удивление, но большинство участников считают это неотъемлемой частью конструкторского гоночного класса.

«Если люди проявляют креативность, в этом-то и весь смысл, немного расширять технические границы, - говорит Инженер. - Лично у меня нет проблем с некоторыми аэродинамическими деталями, потому что они дешевы. Если хочешь сделать деталь кузова, это не то же самое, что тратить часы на динамометрическом стенде, что будет стоить тебе кучу денег на разработку распредвалов и прочего».

Белл, вероятно, расширил аэродинамические границы больше других своей хитрой интерпретацией регламента на своем «AHS Dominator», но изобретательность здесь не останавливается на охлаждении и аэродинамике низкого сопротивления, ведь есть еще эта причудливая подвеска, которую нужно настроить.

Поддомкрачивание и подвеска

Как и двигатель, подвеска на машинах «Формулы Ви» - прямиком заимствована от «Жука», что означает качающиеся полуоси сзади и двойную H-образную балку с торсионами спереди.

Питер Стадер, выступающий на своем “TCR Challenger» (сильно доработанный «AHS»), знает о подвеске не понаслышке, проработав 10 лет в фирме «Мультиматик», когда та участвовала везде - от Ле-Мана до «Индикара»и программы «Рэд Булл» в Ф1. Следовательно, он лучше многих может объяснить любопытную задачу задней подвески «Формулы Ви»: «Проблема с задней частью в том, что это качающаяся полуось от «Фольксвагена Жука», у нее огромное изменение развала, работающее в обоих направлениях. При сжатии колесо наклоняется внутрь, а при вывешивании — вываливается наружу. А само явление, когда машину в повороте будто приподнимает вверх, называется поддомкрачиванием. Потенциально оно может буквально опрокинуть машину.

Большая часть работы над автомобилем «Формулы Ви» сосредоточена в контроле задней подвески, чтобы удерживать развал отрицательным. В каждой машине принимаются свои конструкторские решения - Z-образный стабилизатор, три амортизатора, один амортизатор, два амортизатора… У каждого свой вариант решения этой проблемы».

Очевидно, что «Формула Ви» сильно отличается от обычных гоночных машин способами настройки подвески.

 

«Когда вы входите в поворот, стабилизатор поперечной устойчивости нагружается и остается нагруженным, оказывая давление в противоположном направлении на протяжении всего поворота, как в целом и должно быть, но на качающейся полуоси это вредно, - говорит Хардинг. - Гораздо эффективнее использовать стабилизатор для гашения самого резкого крена в первой фазе поворота, передав нагрузку на шасси, затем в центре поворота “распустить” подвеску, чтобы на выходе колëса встали ровно. Так машина быстрее выйдет из поворота».

Многие автомобили используют так называемый подход «нулевой жесткости на крен». Стадер объясняет: «У многих машин это есть и это очень распространенное решение. При этом, по сути, весь момент крена воспринимается передней осью. Задние колеса остаются почти вертикальными, а кузов «закручивается» внутри них».

У машин с нулевым креном сзади часто, но не всегда, используется три амортизатора, но, как объясняет Хардинг, третий - это не совсем обычный амортизатор. «Он выглядят как амортизатор, работает как амортизатор, но выполняют другую функцию. Это больше похоже на стабилизатор поперечной устойчивости».

Машина Стадера немного отличается наличием моно-амортизатора, работающего через тягу, который контролирует вертикальное перемещение и расположен под коробкой передач. «Также у меня есть набор толкателей c противолежащими коромыслами, работающими с рулевым демпфером от мотоцикла, который контролирует скорость крена и жесткость на крен, - говорит он. - Таким образом, он не меняет величину крена, а только скорость, с которой он происходит».

Независимое мышление

Будучи единым узлом КПП-ГП (коробка передач вместе с главной передачей, transaxle), сама коробка также играет свою роль в системе задней подвески. «Еще одна хитрая штука, которая была еще со времен «AHS», заключается в том, что трансмиссия у меня установлена в люльке, что позволяет независимо менять положение шасси, чтобы увеличивать или уменьшать, продольный угол наклона шасси, не меняя развала, - замечает Стадер. - Потому что на «Формуле Ви» когда вносишь одно изменение, меняется всë остальное. Изменишь дорожный просвет - изменится развал; изменишь развал - изменится дорожный просвет. А с этим я могу независимо менять и развал, и дорожный просвет».

Спереди торсионная подвеска «Фольксвагена» обязательна. Все машины должны использовать балку, которая представляет собой конструкцию на ведомых рычагах (trailing link), включая ступицы и поворотные кулаки. Более быстрые машины Класса A используют толкатели и сложные бортовые амортизаторы от таких производителей, как «Ëлинс» (Öhlins), «Квантум» (Quantum) и других, наряду со стабилизатором поперечной устойчивости.

Все это может привести к довольно «жестким» настройкам, и интересно, что гонщики часто избегают поребриков: «Я держусь от них подальше, - говорит Белл. - Эти машины так подпрыгивают на них, что можно запросто все сломать. Они не переносят поребрики».

Среди других примечательных компонентов - тормоза: сзади это должны быть оригинальные барабаны, хотя фрикционный материал разрешён любой, а спереди - стандартные дисковые тормоза от «Жука». Между тем, долговечные шины «Хужер» (прим.ред. – так читается Hoosier, самоназвание, катойконим жителей штата Индиана) с протектором помогают контролировать расходы.

Все это в сумме позволяет проводить гонки при относительно низком бюджете. Большинство опрошенных нами участников сказали, что потратить около 10 000 фунтов стерлингов (примерно 12 670 долларов США) за сезон вполне реально, хотя это зависит от количества проблем с двигателем (если они будут) и объема тестов.

Если случится худшее, запасные части тоже недороги. «Шасси можно купить примерно за 7000 фунтов (ок. 8900 долларов США), - говорит Инженер. - Затем двигатель, в зависимости от того, сколько работ вы хотите с ним провести, но тоже примерно в ту же сумму».

Если это выходит за рамки вашего бюджета, конкурентоспособный подержанный автомобиль можно приобрести примерно за 10 000 фунтов, а машины Класса B с более низкими характеристиками - примерно за 6000 фунтов (ок. 7600 долларов США).

Инженерная привлекательность

Сколько бы вы ни решили потратить, здесь есть чем занять инженерные умы. «Есть куча дел, - соглашается Инженер. - Амортизаторы, толкатели, баланс тормозов, вся геометрия передней подвески, задняя подвеска… Подача топлива, распредвал, выхлоп. И вы можете установить столько систем сбора данных и телеметрии, сколько захотите».

Так что, хотя на первый взгляд гонки на автомобиле с архаичным, маломощным мотором и эксцентричной подвеской могут показаться «зажатыми», инженерная задача здесь намного сложнее, чем в большинстве современных категорий машин с открытыми колесами.

 

«Прелесть «Формулы Ви» в том, что у вас есть набор компонентов, который будет у каждой машины, но то, как вы соедините их от передней части до задней и будете ими управлять, полностью зависит от вас», - говорит Стадер. Хотя он сопровождает этот энтузиазм оговоркой: ««Ви» - это гонки "на любителя", и они требуют довольно много внимания».

• Вперёд >