Racing Tech, der migrerede til din nuværende bil

Fra Ford og Chevrolet, til Ferrari og Porsche, næsten alle bilproducenter har på et eller andet tidspunkt kørt til racerløb. Men hvorfor gør de det?

Det er delvist kun for eksponeringen. Racing opfylder behovet for brands til at komme ud foran mange øjne og vise deres varer frem. Men eksponering alene kan ikke sælge biler eller retfærdiggøre de millioner af dollars, som bilproducenter hælder ind i racing.

Udover højoktan markedsføring har bilproducenter brugt racing som et teknologisk testlaboratorium. Moderne biler nyder godt af teknologi, der er finpudset gennem årtiers konkurrence. Nogle gange startede det med, at løbshold ledte efter en fordel. Andre innovationer opstod uden for racing, men beviste deres effektivitet på banen. Alle disse tests og tweaks gør biler bedre. Her er nogle af vores yndlings stykker af racerteknologi, der migrerede ind i vores gadebiler:

Turbo opladning

Turboladning - brugen af ​​en udstødningsdrevet kompressor til at drive mere luft ind i en motor - startede ikke med racerløb. General Motors slog turboer på Oldsmobile F85 og Chevrolet Corvair i 1962, før turboopladning virkelig var på raceringeniørernes radar.

Turboladede biler gjorde ikke meget væsen af ​​sig, før de kørte racerløb. Dette begyndte for alvor i 1970'erne, da Porsche lancerede sine 917/10 og 917/30 Can-Am biler, og Renault bragte turbokraft til Formel 1. Turboopladning pustede også nyt liv – bogstaveligt talt – i den årtier gamle Offenhauser-motor i IndyCar-racing. I 1980'erne var racerløbet blevet turbo vanvittigt, med turboladede F1-biler, rallybiler og udholdenhedsracere, der producerede vanvittige mængder kraft med brugen af ​​turboer.

Det var den æra med racerløb, der banede vejen for, at turboladere virkelig blev mainstream i landevejsbiler. Turboer bruges stadig til ydeevne, men bilproducenter bruger dem i stigende grad til at reducere motorer i brændstoføkonomiens navn. Turboladere gør det muligt for mindre motorer at producere mere kraft, hvilket er sådan, for eksempel Ford kan retfærdiggøre at sætte en twin-turbo V6 i sin F-150 pickup truck i stedet for en V8.

Firehjulstræk

Vejkøretøjer og nogle få racerbiler med fire drevne hjul eksisterede før den, men den Audi Coupe Quattro var den første med et firehjulstræk, designet til brug af almindelige biler under alle vejforhold. Baseret på erfaringer, Audi fik med at udvikle Iltis militærkøretøj, blev Quattro bygget til at dominere verdensmesterskabet i rally. Ingeniører vædde på, at den ekstra trækkraft ved firehjulstræk ville være fordelagtig på de mange ikke-asfalterede og nogle gange snedækkede rallyetaper. Quattro'en viste, at de havde ret, idet de vandt mesterskabet i 1983 og 1984, såvel som tre sejre ved Pikes Peak International Hill Climb i løbet af 1980'erne.

Quattro-navnet (italiensk for "fire") lever videre i Audis nuværende firehjulstrukne køretøjer. Til dels takket være Audis succes, har andre bilproducenter også taget firehjulstræk i brug, hvilket betyder, at du ikke længere behøver en pickup eller SUV for at føle dig sikker på at køre på glatte veje. I mellemtiden omfavnede WRC firehjulstræk og så sig aldrig tilbage, hvilket banede vejen for biler som Subaru Impreza WRX og Mitsubishi Lancer Evolution, der ligesom den originale Quattro ville skabe vejgående versioner for entusiaster til begære.

Kulfiber

I 1979 designer John Barnard, der dengang arbejdede for McLaren Formel 1-teamet, ledte efter en måde at krympe chassiset på en racerbil for at give plads til flere undervogns aerodynamiske elementer. Dette var æraen med "ground effect" i F1, hvor sådanne elementer var nøglen til ydeevne. Men der var et problem: Hvis det slanke chassis skulle være lavet af standardaluminium, ville det ikke være stift nok.

Barnard havde hørt om kulfiber fra kontakter hos British Aerospace og besluttede at bruge materialet til et F1-chassis (kendt som en monocoque i branchen). Resultatet var McLaren MP4/1, som debuterede i 1981 F1-sæsonen. En sejr ved det britiske Grand Prix beviste bilens præstationspotentiale, men da køreren John Watson gik væk fra et voldsomt styrt ved det italienske Grand Prix beviste det, at kulfiber kunne øge sikkerheden som godt. I dag har hver F1-bil et chassis i kulfiber.

Kulfiber har gjort det til landevejsbiler, men det er langt fra mainstream. Med undtagelse af Alfa Romeo 4C, kun eksotisk superbiler (inklusive dem lavet af McLaren) har kulfiber chassis. Men kulfiberkomponenter bruges i nogle (lidt) billigere biler, og BMW har været banebrydende i brugen af ​​kulfiberforstærket plast i køretøjer som f.eks. i3 elbil med det mål at gøre materialet nemmere at masseproducere.

Vinger

Den bagerste fløj er et symbol på ydeevne, som det fremgår af antallet af dem, der er monteret på gammeldags Honda Civics af formastelige ejere. Det ry, de læner sig op af, er velfortjent. I 1960'erne løftede vinger Formel 1-biler til et nyt niveau af ydeevne. Men det kom ikke nemt.

Ligesom vingerne på fly, handler vinger på biler om at styre luftstrømmen. Men i stedet for at lede en hurtigere luftstrøm nedenunder for at skabe løft, dirigerer de den over toppen for at skabe en nedadgående kraft, som skubber bilen ind i banen og skaber mere greb. Efter et par banebrydende indsatser – inklusive den ikoniske Chaparral 2E fra 1966 – begyndte F1-holdene at tage vinger i 1968. Ferrari var først, og andre fulgte snart efter. Vingerne var massive, men de var også skrøbelige og groft bygget. Dette førte til flere styrt forårsaget af kollapsende vinger, hvilket igen førte til strengere regler.

Disse tidlige fløjbestræbelser var skud i mørket, men deres præstationspotentiale var ubestrideligt. Efterhånden som ingeniørernes forståelse af aerodynamik blev mere sofistikeret, blev vingerne fast inventar i F1 og andre racerserier, såvel som på snesevis af vejgående præstationsbiler.

Halvautomatiske gearkasser

Manuel eller automatisk. Det plejede at være et ligetil valg. Men det var før racerhold fandt en præstationsfordel i transmissioner, som kørere kan skifte selv uden en koblingspedal. Eliminering af koblingen gør det muligt for transmissioner at skifte hurtigere, så det var kun et spørgsmål om tid, før teknologien blev almindelig i både racerbiler og vejgående sportsvogne. Porsches PDK dobbeltkoblingsgearkasse er blevet en fast del af den tyske bilproducents sportsvogne, men teknologien blev først testet i racerbilen 956 i 1983. En PDK-gearkasse ville dog ikke dukke op i en volumenproduceret Porsche-bil før 2009.

Ind i mellem udviklede Ferrari en halvautomatisk gearkasse til Formel 1, og introducerede den i 1989 på 640'eren efter nogle børnesygdomme. Altid ivrig efter at skabe forbindelser mellem sit F1-racerprogram og dets landevejsbiler, tilføjede Ferrari teknologien til Mondial i 1993 og F355 i 1997. Sidstnævnte introducerede også et signaturtilbehør til halvautomatiske transmissioner: padleskiftere.

Bakspejle

Det er svært at tænke på en mere perfekt historie om racer-innovation, der ændrer hverdagens biler til det bedre. Da den første Indianapolis 500 blev afholdt i 1911, tog de fleste chauffører en "kørende mekaniker", hvis job omfattede at kigge bagud for at advare chaufføren om biler, der nærmede sig. Ray Harroun besluttede sig for at køre en specielt forberedt Marmon Wasp med strømlinet enkeltsædet karrosseri – hvilket ikke efterlod plads til den kørende mekaniker. I stedet monterede Harroun et stykke glas på instrumentbrættet. Han vandt den første Indy 500 og trak sig derefter omgående på pension.

Som med de fleste store historier var der en vis overdrivelse involveret. Harroun opfandt ikke bakspejlet: han sagde, at han fik ideen fra et bakspejl, han havde set på en hestevogn, og spejle var blevet opført i biltilbehørskataloger før 1911. Men som med mange bilinnovationer, populariserede racing bakspejlet og beviste dets effektivitet på dramatisk vis.

Skivebremser

Den vigtigste del af en bil er bremserne. Hvis du ikke kan stoppe, betyder intet andet noget. Siden bilens opfindelse har det største fremskridt inden for bremseteknologi været skivebremser. Fordi bremsefladen er åben for luftstrøm, tilbyder skivebremser bedre køling end lukkede tromlebremser, hvilket mindsker risikoen for overophedning og forbedrer ydeevnen.

Den forbedrede ydeevne fangede Jaguars opmærksomhed i begyndelsen af ​​1950'erne. Den britiske bilproducent slog sig sammen med Dunlop, som havde udviklet et skivebremsesystem til fly. Hvis de kunne stoppe et fly ved landing, burde skivebremser virke på en bil, så tænkte på Dunlop og Jaguar. En Jaguar C-Type med skivebremser vandt 24 timers Le Mans.

Andre bilproducenter havde prøvet skivebremser på produktionsbiler før (1949 Crosley Hotshot og visse 1950 Chrysler-modeller havde dem), men Jaguars sejr beviste, at teknologien var den rigtige vare. I dag er skivebremser standardudstyr på langt de fleste nye biler.

Blokeringsfrie bremser

Ligesom skivebremser blev blokeringsfrie bremsesystemer (ABS) brugt mere almindeligt i fly før biler. Dunlops Maxaret-system blev brugt i alt fra passagerfly til Storbritanniens "V-Force" atombombefly. I 1961 blev en variation af systemet monteret på Ferguson P99 Formel 1 bil. P99, som også indeholdt et tidligt firehjulstræk, var ikke særlig vellykket i F1. Den vandt kun et enkelt løb, og køreren Stirling Moss brugte ikke engang ABS, og foretrak at modulere bremserne på den gammeldags måde. Jensen Interceptor FF debuterede med ABS kort efter, at P99 gik på pension, men ideen fangede ikke rigtigt i årtier.

Ferguson P99 var forud for sin tid. Dens ABS var mekanisk; det ville kræve elektronik at gøre ABS virkelig praktisk. I dag er det ulovligt at sælge en ny bil uden ABS i USA, men ABS er dog ikke tilladt i Formel 1. Det er et af mange førerhjælpemidler, der er forbudt i serien.

DOHC motorer

Et dual-overhead cam (DOHC) cylinderhoved er en praktisk måde at øge kraften på uden at øge forskydningen. Overhead cams er i sagens natur mere effektive end alternativerne, og at have to af dem betyder, at du kan tilføje flere ventiler. Det betyder, at der kommer mere brændstof og luft ind i motoren, hvilket betyder mere kraft.

Den første DOHC-bil var Peugeot L76. Dens dual-cam cylinderhoved sad oven på en massiv 7,6-liters inline-fire motor, som ydede 148 hestekræfter. Den gik omgående ud og vandt sit første løb - det franske grandprix i 1912 - og gik derefter til Indianapolis 500 året efter og vandt også det. Andre bilproducenter kopierede hurtigt designet, og twin-cam-hoveder blev en must-have-funktion i præstationsbiler.

I dag selv de ydmyge Toyota Corolla har en DOHC motor. Det er et vidnesbyrd om, hvor langt bilproducenterne går for at udvinde stadig større kraft og effektivitet fra mindre motorer, og hvordan engang eksotiske tricks kan blive almindelige.

Redaktørens anbefalinger

• Hvordan en stor blå varebil fra 1986 banede vejen for selvkørende biler
• Lamborghini sætter racerbiler i din stue. Hop ind og kør en
• Formel 1-hold bruger racerteknologi til at tackle coronavirus
• CyberScooter Edition el-scooter er designet til at erstatte din bil
• F1 har planer om at køre verdens første kulstoffri motor i 2030