Състезателни технологии, които мигрираха към текущия ви автомобил

От Ford и Chevrolet до Ferrari и Porsche, почти всеки производител на автомобили се е състезавал в един или друг момент. Но защо го правят?

Това е отчасти само за експозицията. Състезанията отговарят на необходимостта марките да излязат пред много очи и да покажат стоките си. Но експозицията сама по себе си не може да продава коли или да оправдае милионите долари, които автомобилните производители наливат в състезанията.

Освен високооктановия маркетинг, автомобилните производители са използвали състезанията като лаборатория за технологични тестове. Модерните автомобили се възползват от технологиите, усъвършенствани в продължение на десетилетия на конкуренция. Понякога започваше със състезателни отбори, търсещи предимство. Други иновации произхождат извън състезанията, но доказват своята ефективност на пистата. Всички тези тестове и настройки правят автомобилите по-добри. Ето някои от нашите любими състезателни технологии, които мигрираха в нашите улични коли:

Турбокомпресор

Турбокомпресорът – използването на компресор, задвижван от отработените газове, за вкарване на повече въздух в двигателя – не започна със състезания. General Motors постави турбокомпресор на Oldsmobile F85 и Chevrolet Corvair през 1962 г., преди турбокомпресорът наистина да бъде на радара на състезателните инженери.

Автомобилите с турбокомпресор не оказаха голямо влияние, докато не започнаха да се състезават. Това започна сериозно през 70-те години на миналия век, когато Porsche пусна своите автомобили 917/10 и 917/30 Can-Am, а Renault донесе турбо мощност към Формула 1. Турбокомпресорът също вдъхна нов живот – буквално – на стария от десетилетия двигател Offenhauser в състезанията IndyCar. До 80-те години на миналия век състезанията са полудели от турбокомпресора, с турбокомпресорни F1 коли, рали коли и състезатели за издръжливост, произвеждащи безумни количества мощност с помощта на турбокомпресор.

Именно тази ера на състезанията проправи пътя на турбокомпресорите наистина да станат масови в пътните автомобили. Турбодвигателите все още се използват за производителност, но производителите на автомобили все повече ги използват, за да намалят обема на двигателите в името на икономията на гориво. Турбокомпресорите позволяват на по-малките двигатели да произвеждат повече мощност, така например Ford може да оправдае поставянето на V6 с двойно турбо в своя Пикап F-150 вместо V8.

Задвижване на всички колела

Пътни превозни средства и няколко състезателни коли с четири задвижващи колела съществуваха преди него, но Audi Coupe Quattro беше първият със система за задвижване на всички колела, предназначена за използване от обикновени автомобили при всякакви пътни условия. Въз основа на опита, натрупан от Audi при разработването на военното превозно средство Iltis, Quattro е създадено да доминира в световния рали шампионат. Инженерите се обзалагат, че допълнителното сцепление на задвижването на четирите колела ще бъде от полза на много неасфалтирани и понякога заснежени рали етапи. Quattro доказа, че са прави, като спечели шампионата през 1983 и 1984 г., както и отбеляза три победи на Pikes Peak International Hill Climb през 80-те години.

Името Quattro (на италиански за „четири“) продължава да живее в настоящето на Audi автомобили със задвижване на всички колела. Благодарение отчасти на успеха на Audi, други производители на автомобили също са приели задвижване на четирите колела, което означава, че вече нямате нужда от пикап или SUV, за да се чувствате уверени при шофиране по хлъзгави пътища. Междувременно WRC прегърна задвижването на всички колела и никога не погледна назад, проправяйки пътя за автомобили като Subaru Impreza WRX и Mitsubishi Lancer Evolution, който, подобно на оригиналния Quattro, ще създаде шосейни версии за ентусиастите пожелавам.

Въглеродни влакна

През 1979г дизайнер Джон Барнард, тогава работещ за отбора на Макларън във Формула 1, търсеше начин да намали шасито на състезателна кола, за да направи място за повече аеродинамични елементи отдолу. Това беше ерата на "ефекта на земята" във F1, когато такива елементи бяха ключът към представянето. Но имаше проблем: ако отслабеното шаси трябваше да бъде направено от стандартния алуминий, то нямаше да бъде достатъчно твърдо.

Барнард беше чул за въглеродни влакна от контакти в British Aerospace и реши да използва материала за шаси на F1 (известно като монокок в бизнеса). Резултатът е McLaren MP4/1, който дебютира през сезон 1981 F1. Победата в Голямата награда на Великобритания доказа потенциала за представяне на колата, но когато пилотът Джон Уотсън върви пеша далеч от жестока катастрофа на Гран При на Италия се доказа, че въглеродните влакна могат да повишат безопасността добре. Днес всеки F1 автомобил има шаси от въглеродни влакна.

Въглеродните влакна са достигнали до пътните автомобили, но далеч не са масови. С изключение на Alfa Romeo 4C, само екзотика суперколи (включително такива произведено от McLaren) имат шаси от въглеродни влакна. Но компонентите от въглеродни влакна се използват в някои (малко) по-евтини автомобили и BMW е пионер в използването на подсилена с въглеродни влакна пластмаса в превозни средства като електрическа кола i3 с цел да направи материала по-лесен за масово производство.

Крила

Задното крило е символ на производителност, както се вижда от броя им, прикрепени към старите Honda Civic от самонадеяни собственици. Репутацията, на която разчитат, е напълно заслужена. През 60-те години на миналия век wings издигнаха автомобилите от Формула 1 до ново ниво на представяне. Но не стана лесно.

Подобно на крилата на самолетите, крилата на автомобилите са за насочване на въздушния поток. Но вместо да насочват по-бърз въздушен поток отдолу, за да създадат повдигане, те го насочват отгоре, за да създадат сила надолу, която избутва колата в пистата и създава повече сцепление. След няколко пионерски начинания – включително емблематичния Chaparral 2E от 1966 г. – екипите на Формула 1 започнаха да приемат крила през 1968 г. Ferrari беше първо, а други скоро го последваха. Крилата бяха масивни, но също така бяха крехки и грубо изградени. Това доведе до няколко катастрофи, причинени от срутващи се крила, което от своя страна доведе до по-строги разпоредби.

Тези ранни опити с крилото бяха изстрели в тъмното, но потенциалът им за представяне беше неоспорим. Тъй като разбирането на инженерите за аеродинамиката стана все по-усъвършенствано, крилата се превърнаха в неизменна част от F1 и други състезателни серии, както и в десетки автомобили с висока производителност.

Полуавтоматични скоростни кутии

Ръчно или автоматично. Преди това беше прост избор. Но това беше преди състезателните отбори да открият предимство в производителността на трансмисиите, които шофьорите могат сами да превключват без педал на съединителя. Премахването на съединителя позволява на трансмисиите да превключват по-бързо, така че беше само въпрос на време технологията да стане нещо обичайно както в състезателните автомобили, така и в спортните автомобили. Трансмисията с двоен съединител PDK на Porsche се превърна в неизменна част от немския автомобилен производител спортни автомобили, но технологията е тествана за първи път в състезателната кола 956 през 1983 г. Въпреки това, PDK скоростна кутия няма да се появи в масово произвеждан Porsche пътен автомобил до 2009 г.

Междувременно Ferrari разработи полуавтоматична трансмисия за Формула 1, представяйки я през 1989 г. на 640 след известни проблеми с никненето на зъби. Винаги нетърпелив да направи връзки между своята състезателна програма F1 и пътните си автомобили, Ferrari добави технологията към Mondial през 1993 г. и F355 през 1997 г. Последният също представи характерен аксесоар към полуавтоматичните трансмисии: лостчета за превключване.

Огледала за обратно виждане

Трудно е да се мисли за по-съвършена история за състезателни иновации, променящи ежедневните автомобили към по-добро. Когато първото Индианаполис 500 се проведе през 1911 г., повечето шофьори взеха със себе си „механик за езда“, чиято работа включваше гледане назад, за да предупреди водача за приближаващи автомобили. Рей Харун реши да се състезава със специално подготвен Marmon Wasp с опростена едноместна каросерия – не оставяйки място за механика на ездата. Вместо това Харун монтира парче стъкло на таблото. Той спечели първото Инди 500 и след това веднага се оттегли.

Както при повечето страхотни истории, имаше известно преувеличение. Харун не е изобретил огледалото за обратно виждане: той каза, че е получил идеята от огледало за обратно виждане, което е видял на конска карета, а огледалата са били изброени в каталозите за аксесоари за автомобили преди 1911 г. Но, както при много автомобилни иновации, състезанията популяризираха огледалото за обратно виждане и доказаха своята ефективност по драматичен начин.

Дискови спирачки

Най-важната част от автомобила са спирачките. Ако не можете да спрете, нищо друго няма значение. От изобретяването на автомобила най-големият напредък в спирачната технология са дисковите спирачки. Тъй като спирачната повърхност е отворена за въздушен поток, дисковите спирачки предлагат по-добро охлаждане от затворените барабанни спирачки, намалявайки вероятността от прегряване и подобрявайки производителността.

Това подобрено представяне привлече вниманието на Jaguar в началото на 50-те години. Британският автомобилен производител си партнира с Dunlop, които са разработили дискова спирачна система за самолети. Ако можеха да спрат самолет при кацане, дисковите спирачки трябва да работят на кола, така че се сетихме за Dunlop и Jaguar. Jaguar C-Type с дискови спирачки спечели 24-те часа на Льо Ман.

Други автомобилни производители са опитвали дискови спирачки на серийни автомобили преди (Crosley Hotshot от 1949 г. и някои модели на Chrysler от 1950 г. ги имаха), но победата на Jaguar доказа, че технологията е истинската сделка. Днес дисковите спирачки са стандартно оборудване на по-голямата част от новите автомобили.

Антиблокиращи спирачки

Подобно на дисковите спирачки, антиблокиращите спирачни системи (ABS) се използват по-често в самолетите преди автомобилите. Системата Maxaret на Dunlop се използва във всичко - от самолети до британските ядрени бомбардировачи "V-Force". През 1961 г. вариант на системата е монтиран на Фъргюсън P99 Кола от Формула 1. P99, който също включва ранна система за задвижване на всички колела, не беше много успешен във F1. Той спечели само едно състезание, а пилотът Стърлинг Мос дори не използва ABS, предпочитайки да модулира спирачките по старомодния начин. Jensen Interceptor FF дебютира с ABS малко след пенсионирането на P99, но идеята не се наложи в продължение на десетилетия.

Ferguson P99 беше пред времето си. Неговият ABS беше механичен; ще е необходима електроника, за да направи ABS наистина практичен. Днес е незаконно да се продава нов автомобил без ABS в САЩ, но ABS не е разрешен във Формула 1. Това е едно от многото помощни средства за водача, забранени в поредицата.

DOHC двигатели

Цилиндровата глава с двойна горна гърбица (DOHC) е удобен начин за увеличаване на мощността без увеличаване на работния обем. Горните гърбици по своята същност са по-ефективни от алтернативите и наличието на две от тях означава, че можете да добавите повече клапани. Това означава, че повече гориво и въздух влизат в двигателя, което означава повече мощност.

Първата DOHC кола беше Пежо L76. Неговата цилиндрова глава с двойна гърбица се намираше върху масивен 7,6-литров редови четирицилиндров двигател, който произвеждаше 148 конски сили. Той незабавно излезе и спечели първото си състезание – Голямата награда на Франция през 1912 г. – след това отиде на Индианаполис 500 на следващата година и спечели и това. Други автомобилни производители бързо копираха дизайна и главите с двойна гърбица се превърнаха в задължителна характеристика в мощните автомобили.

Днес дори и скромните Тойота Корола има DOHC двигател. Това е доказателство за усилията, които производителите на автомобили полагат, за да извлекат все по-голяма мощност и ефективност от по-малките двигатели, и как някогашните екзотични трикове могат да станат обичайни.

Препоръки на редакторите

• Как голям син ван от 1986 г. проправи пътя на самоуправляващите се автомобили
• Lamborghini поставя състезателни коли във вашия хол. Качвай се и карай един
• Отборите от Формула 1 използват състезателни технологии, за да се справят с коронавируса
• Електрическият скутер CyberScooter Edition е предназначен да замени вашия автомобил
• F1 планира да се състезава с първия в света двигател с нулеви въглеродни емисии през 2030 г