Nissan GT-R LM: de weg naar Le Mans

TopGear heeft exclusieve toegang gekregen tot Nissans radicale Le Mans-racer. Met 1.250 pk en voorwielaandrijving heeft de GT-R LM ambities te over, maar…

Het is zes uur ‘s ochtends, de ontbijtzaal van de onbeduidende Hampton Inn ergens in een onbeduidende uithoek van Amerika. De vriendelijke dame die ons eitje bakt is nieuwsgierig. ‘Horen jullie bij die racejongens?’ Ik antwoord bevestigend.

‘Wat doen jullie hier?’ Een nieuwe raceauto aan de praat krijgen, leg ik uit. Ik besluit de complexiteit van het hybride vliegwielsysteem en de voorwielaandrijving achterwege te laten. Ik wil niet dat ze ons ei vergeet.

‘Maar jullie zijn met zoveel.’ Dat klopt, geef ik toe. Afgelopen nacht telde ik twintig ingenieurs bij de debriefing en nog eens tien technici.

‘Dus hoeveel auto’s hebben jullie daar dan wel niet?’ Slechts een, zeg ik. Verbazing nagelt haar ter plekke aan de grond. Na een poosje schudt ze met haar hoofd en loopt weg. In alle eerlijkheid: ik heb ook hier ook een aardig deel van mijn tijd met een verbaasde blik en al hoofdschuddend rondgelopen. We hebben het hier over Nissans GT-R LM en dit jaar doet dit gevaarte mee aan de 24-uurs race. Hij is anders dan al het andere dat je gewend bent.

Ik heb deze racer al eens gezien. De dag voordat ik naar deze uithoek vloog, bevond de motorloze show­auto zich in onze televisiestudio. Dat was niet de bedoeling. Hij had eveneens naar Amerika overgevlogen moeten worden. Op Heathrow besloot de vrachtvervoerder echter ineens dat de Nissan 7,5 centimeter te lang was voor het vrachtpallet. Hoewel dit voor Nissan een ramp betekende, konden wij van de situatie gebruik maken om de auto een halve dag op te eisen en hem eens goed te bekijken. Dit riep echter alleen nog maar meer vragen op.

Maar nu kan ik die vragen beantwoord krijgen. Allemaal. Omdat Nissans strategie met betrekking tot dit project uniek is. Geen geheimen. Ze gaan alles delen. Deze werkwijze is ongekend. Eind vorig jaar heb ik met BMW’s DTM-auto mogen sturen. We mochten geen foto’s nemen van de onderste helft van de cockpit, de binnenkant van de portieren en foto’s vanuit een laag standpunt waren eveneens uit den boze.

Maar hier mag onze fotograaf zijn camera naar hartenlust overal op richten. Daarbij mag ik alle vragen stellen en krijg bovendien antwoorden die zo gedetailleerd zijn dat mijn hersens kraken. Eerste vraag: ‘In juni nemen drie van deze GT-R LM’s in de hoogste klasse, de LMP1, deel aan Le Mans naast een rij Porsches, Ferrari’s en Toyota’s. Waarom ziet jullie auto er zo anders uit dan de raceauto’s van de concurrentie?’

‘Als hij er net zo uit zou zien als de andere auto’s, zou hij waarschijnlijk ook ongeveer net zo presteren. We komen naar Le Mans om te winnen, dus we hebben gekozen voor een innovatieve benadering. Door de regelgeving te bestuderen, denken we een manier gevonden te hebben gevonden om op een snelle manier voor de titel mee te kunnen doen.’

Aan het woord is Ben Bowlby, hoofd van het team en technisch directeur van Nissans LMP1-project. Als de naam je bekend voorkomt: het is ook de man achter de DeltaWing en de Nissan Zeod. We kunnen rustig zeggen dat hij al een hoop ervaring heeft in alternatieve manieren van autoracen.

‘We bekeken de regels en we realiseerden ons dat er aan de voorzijde van de auto efficiënte neerwaartse druk beschikbaar was, terwijl de achterkant van de auto’s als het ware helemaal is dichtgetimmerd. De achtervleugel moet aan precieze afmetingen voldoen. Het is niet zo’n efficiënte vorm en de windgeleider is zelfs bijna compleet gespecificeerd – tot de hoogte, de breedte en de plaatsen van de luchtkanalen aan toe.’

‘Dus als je maximaal van de aan de voorkant beschikbare neerwaartse druk gebruik wilt maken, moet je andere variabelen aanpassen – harmonie vinden in de balans van de auto en zijn weggedrag – en dat betekent dan de gewichtsverdeling, de aerodynamica en de wielophanging allemaal op elkaar afstemmen. Als we de grote hoeveelheid neerwaartse druk willen gebruiken die vóór beschikbaar is, moeten we op de vooras bredere banden monteren, alle massa naar voren plaatsen en, zoals al snel bleek, zelfs voorwielaandrijving toepassen.’

Je leest het goed, dit is een voorwielaangedreven Le Mans-racer. Een auto met een dergelijke configuratie heeft hier nog nooit gewonnen. Sterker nog: de laatste keer dat een auto met voorwielaandrijving meedeed is meer dan 50 jaar geleden. Zoals je misschien al hebt gehoord, is het de bedoeling dat de GT-R LM uiteindelijk vierwielaandrijving krijgt. Daarbij drijft de verbrandingsmotor de vooras aan en het hybridesysteem (waar we later op ingaan) de achteras. Momenteel heeft hij echter nog gewoon voorwielaandrijving. Met plusminus 1.250 pk. Echt waar.

Maar voordat we op de aandrijflijn ingaan moeten we de aerodynamica helder hebben. Terug naar Bowlby: ‘Heel interessant is het feit dat de motor en de versnellingsbak erg smal zijn. Daarentegen moet de badkuip, het deel waarin de bestuurder zit en dat hem beschermt, volgens de regels juist breed zijn. Aerodynamisch gezien hebben we het liefst dus geen groot obstakel direct achter de splitter. Het biedt daarom een enorm voordeel om de motor voorin te plaatsen waardoor de V-vorm van de onderkant van de V6 de best mogelijke luchtstroom biedt om er aan de achterkant van de splitter weer uit te komen. Op dat moment valt alles op zijn plaats…’

Ik zit op het puntje van mijn stoel. Het voordeel van deze configuratie is als volgt: in plaats van dat de auto meteen van deze lucht af moet en ze er achter de voorwielen laat uitkomen (zoals de concurrentie met enorme luchtuitlaten doet), heeft Nissan het voor elkaar gekregen om de stroom in grote tunnels te dirigeren die dwars door de auto, van de zijkanten van de motorruimte helemaal naar de achterkant lopen. En als ik zeg ‘groot’, bedoel ik groot. Bowlby laat me een foto zien waarop een van zijn technici head first in een van de tunnels verdwijnt, tot zijn laarzen aan toe.

‘De tunnels zijn ons afvalsysteem’, legt Bowlby uit. ‘Hun werk lijkt op dat van een enorme stofzuiger. Ze zuigen de gebruikte lucht op en blazen deze er aan de achterkant weer uit, precies boven de windgeleider in het lagedrukgedeelte achter de auto. De lucht in de tunnel zorgt niet voor neerwaartse druk, maar gaat wel enorm efficiënt om met de luchtstroom en vermindert het negatieve effect van de onderdruk achter de auto.’

Bovenstaande is in een notendop de aerodynamische verklaring voor het, eh, bijzondere uiterlijk van de Nissan. Een schoonheid is het niet. Wat hij herbergt, is echter op z’n minst opmerkelijk. Als de enorme motorkap eraf wordt gehaald, komt een enorme massa draden tevoorschijn. Het lijkt wel een slangenkuil. Waar is in hemelsnaam de dikke 3,0-liter V6? Ik zie alleen de turbo’s. De direct ingespoten V6 is speciaal gemaakt om de ruimte te vullen die Bowlby ervoor in gedachten had. Hij levert ongeveer 550 pk en drijft de voorwielen aan via een vijftraps sequentieel geschakelde versnellingsbak en een set aandrijfassen die dikker zijn dan steigerpalen. Bowlby is erg tevreden over het resultaat: ‘Hij levert het vermogen erg efficiënt. Zozeer zelfs dat zijn thermische efficiëntie bijna dieselachtig is.’

De motor begrijpen we. De bouwwijze en het vermogen daarvan zitten dicht in de buurt van die van de Nissan GT-R. Nieuw is echter het hybridesysteem, dat in tegenstelling tot de systemen van de concurrentie gespeend is van elektronica. De regels op Le Mans eisen hybridetechniek, maar dat hoeft niet automatisch te betekenen dat dit elektrisch moet zijn. Dit systeem is puur mechanisch. Ik geef het woord weer aan Bowlby om uit te leggen hoe het werkt.

‘Ga maar uit van een 900 kilo zware auto die met een snelheid van 350 km/u over het rechte stuk van Le Mans rijdt. Dan heb je het over een enorme hoeveelheid energie die je met remschijven slechts in warmte omzet. In plaats daarvan gebruiken we de kracht die nodig is om de massa tot stilstand te brengen, om een vliegwiel aan te drijven. Die heeft een grote hoeveelheid massatraagheid. Daarom hebben we een aantal koppelingen en tandwieloverbrengingen die helpen om het vliegwiel in beweging te krijgen. De kracht die hiervoor nodig is, remt de auto af. Als de auto uit de bocht accelereert, doen we het omgekeerde: we remmen het vliegwiel af waardoor de auto versnelt. Het is een elastisch effect.’

Wat Bowlby niet heeft verteld, zijn de cijfers die bij deze mechanische krachttoer horen. Ten volle gebruikt, versnelt het 8 kilo zware vliegwiel (gemaakt van koolstofvezel en staal, 10 centimeter dik en met een diameter van 24 centimeter) iedere seconde met 19.000 toeren. Een rem-actie van drie seconden zorgt dus voor een toerental van 60.000. Bij die snelheid staat de buitenste rand van het vliegwiel bloot aan 47.000 g bij een draaisnelheid van Mach 2, ongeveer 2.200 km/u. Als het ding zich niet in een vacuüm zou bevinden, zou je een sonische knal horen. Inderdaad, de GT-R LM kan theoretisch zijn eigen sonische knal produceren. Te gek. Op een meer aards niveau kan het vliegwiel deze krachten net zo snel naar de wielen terugsturen als het ze geoogst heeft. Die actie staat gelijk aan 700 pk.

Het vliegwiel is diep onderin, achter de V6 geplaatst. Hij is met de transaxle (versnellingsbak en differentieel in één geheel) verbonden via een stang die door de V van de motor loopt. Er is ook een stang die naar de achterwielen gaat, maar die is momenteel nog niet aangesloten. Dus, 1.250 pk via de voorwielen en dat blijft misschien wel zo. ‘Het zou kunnen dat we het dit seizoen bij voorwielaandrijving houden. We moeten onze intentie nog verklaren en daar het hele seizoen bij blijven.’

TopGear is getuige van de eerste keer ooit dat de auto met het vliegwiel-hybridesysteem gaat rijden. Het systeem ligt vier maanden achter op schema en de mannen van Nissan zijn voorzichtig. De Franse coureur Olivier Pla bekent dat hij niet over de voorste wielkasten kan kijken, maar zegt dat hij zich verder veilig voelt in de auto. Maar hij racet op dit moment niet. Het team kijkt nu of het hybridesysteem de energie opslaat en vrijgeeft zoals verwacht. De auto gaat het circuit op, rijdt drie rondjes, keert weer terug, vingers wijzen naar laptopschermen en de auto gaat de baan weer op waarna het proces zich herhaalt. En nog eens. En nog eens. 450 kilometer in twee dagen. Het is zonnig, het perfecte asfalt glinstert en de teamleden lachen. Ze krijgen de juiste data en de bestuurder is blij dat hij niet merkt of een remklauw of het vliegwiel het vertragende werk doen.

Hoe denkt Bowlby dat dit seizoen uitpakt? ‘Racen is erg moeilijk. Als je denkt dat je als nieuwkomer meteen de sterren van de hemel rijdt, ben je niet realistisch. Audi heeft Le Mans al een decennium in z’n zak. Het is onze ambitie om het best mogelijke resultaat te halen. We willen laten zien dat deze alternatieve manier van racen mogelijk is, mensen hiervoor interesseren en plezier hebben, want racen is tof. We zijn enorm gemotiveerd om de concurrentie versteld te doen staan.’

Crashperikelen

Na de voltooiing van dit artikel kwam Nissans nieuwe racer niet door een crashtest van de FIA, met als gevolg een hoop hoofdpijn en lange nachten voor het team en het mislopen van de eerste twee rondes van het WEC op Silverstone en Spa. De eerste keer dat de GT-R LM dus in competitie rijdt, zal in juni op Le Mans zijn. 24 uur lang voluit, tegen Audi (13 overwinningen), Porsche (16 overwinningen) en Toyota (winnaar van het FIA WEC 2014). Voel je vooral niet opgejaagd, Nissan…

Het echt ingewikkelde deel

In het land van de GT-R LM is niets wat het lijkt.

Ben Bowlby houdt van harmonie en zijn heilige drie-eenheid bestaat uit gewichtsverdeling, aerodynamische grip en grip van de banden. Voeg aan de ene kant van de auto meer gewicht toe en er is meer aerodynamische- en bandengrip nodig om de juiste balans te behouden. Deze vergelijking stond eveneens aan de basis van de DeltaWing en de Nissan Zeod, beide met een gewichtsverdeling van ongeveer 20:80 (voor:achter). Voor de GT-R LM heeft Bowlby die denkwijze omgekeerd vanwege de mogelijkheden die de regels op Le Mans bieden. Nu gaat het vooral om het creëren van downforce op de vooras. De verdeling van de GT-R LM is ongeveer 65:35, ‘ongeveer hetzelfde als de meeste voorwielaangedreven auto’s die de motor voorin hebben’, zegt Bowlby.

Als je het nog steeds niet zeker weet, deel dan negen door veertien; de breedtemaat van de banden in inches. Dat levert 0,64 op. Ongeveer. Dit betekent dat de coureur weliswaar verder naar achteren zit, maar dat de auto perfect uitgebalanceerd moet aanvoelen. Door de hoeveelheid grip in snelle bochten zal het zelfs moeilijk zijn om te voelen dat de GT-R LM een voorwielaandrijver is. Verwacht in ieder geval geen spectaculaire drifts uit trage bochten. Onderstuur is niet mooi.

Aero

Het bovenaanzicht geeft goed weer hoe de wielkasten de luchtstroom rond de auto leiden. Let ook op de manier waarop de uitlaten de hete gassen in die luchtstroom blazen. De luchttunnels in de carrosserie spelen daarnaast een grote rol in het verminderen van de turbulentie aan de achterkant.

Uitlaten

Ja, de coureur kan ze vanuit de cockpit zien. Ja, ze spugen vlammen bij gas los. Ja, dat is ‘s nachts verblindend. Ja, dat lossen ze op.

Remmen

De remklauwen zijn op een aparte plek gemonteerd; niet om het zwaartepunt te verlagen, maar om een hogere plaatsing van de wieldraagarmen mogelijk te maken. Op deze manier verstoren ze de luchtstroom achter de splitter niet.