Τεχνολογία αγώνων που μεταφέρθηκε στο τρέχον αυτοκίνητό σας

Από τη Ford και τη Chevrolet, μέχρι τη Ferrari και την Porsche, σχεδόν κάθε αυτοκινητοβιομηχανία έχει πάει σε αγώνες από ένα σημείο ή στο άλλο. Γιατί όμως το κάνουν;

Είναι εν μέρει μόνο για την έκθεση. Οι αγώνες ανταποκρίνονται στην ανάγκη των επωνυμιών να βγαίνουν μπροστά σε πολλά μάτια και να επιδεικνύουν τα προϊόντα τους. Αλλά η έκθεση από μόνη της δεν μπορεί να πουλήσει αυτοκίνητα ή να δικαιολογήσει τα εκατομμύρια δολάρια που οι αυτοκινητοβιομηχανίες ρίχνουν στους αγώνες.

Εκτός από το μάρκετινγκ υψηλών οκτανίων, οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν χρησιμοποιήσει τους αγώνες ως τεχνολογικό εργαστήριο δοκιμών. Τα σύγχρονα αυτοκίνητα επωφελούνται από την τεχνολογία που έχει εξελιχθεί εδώ και δεκαετίες ανταγωνισμού. Μερικές φορές ξεκινούσε με αγωνιστικές ομάδες που αναζητούσαν πλεονέκτημα. Άλλες καινοτομίες προέκυψαν εκτός αγώνων αλλά απέδειξαν την αποτελεσματικότητά τους στην πίστα. Όλες αυτές οι δοκιμές και τροποποιήσεις κάνουν τα αυτοκίνητα καλύτερα. Εδώ είναι μερικά από τα αγαπημένα μας κομμάτια της τεχνολογίας αγώνων που μεταφέρθηκαν στα αυτοκίνητα του δρόμου μας:

Στροβιλοσυμπιεστή

Η υπερσυμπίεση - η χρήση ενός συμπιεστή με εξάτμιση για να διοχετεύει περισσότερο αέρα σε έναν κινητήρα - δεν ξεκίνησε με αγώνες. Η General Motors χτύπησε turbo στα Oldsmobile F85 και Chevrolet Corvair το 1962, προτού η υπερσυμπίεση ήταν πραγματικά στο ραντάρ των μηχανικών αγώνων.

Τα υπερτροφοδοτούμενα αυτοκίνητα δεν είχαν μεγάλο αντίκτυπο μέχρι να βγουν σε αγώνες. Αυτό ξεκίνησε σοβαρά τη δεκαετία του 1970, όταν η Porsche κυκλοφόρησε τα αυτοκίνητά της Can-Am 917/10 και 917/30, και η Renault έφερε το turbo power στη Formula 1. Η υπερσυμπίεση έδωσε επίσης νέα πνοή –κυριολεκτικά– στον κινητήρα Offenhauser, ηλικίας δεκαετιών, στους αγώνες IndyCar. Μέχρι τη δεκαετία του 1980, οι αγώνες είχαν τρελαθεί με τούρμπο, με τα υπερτροφοδοτούμενα αυτοκίνητα F1, τα αυτοκίνητα ράλι και τους αγώνες αντοχής να παράγουν τρελά ποσά ισχύος με τη χρήση turbo.

Ήταν εκείνη η εποχή των αγώνων που άνοιξε το δρόμο για τους υπερσυμπιεστές να γίνουν πραγματικά mainstream στα αυτοκίνητα δρόμου. Τα turbo εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται για επιδόσεις, αλλά οι αυτοκινητοβιομηχανίες τα χρησιμοποιούν όλο και περισσότερο για να μειώσουν τους κινητήρες στο όνομα της οικονομίας καυσίμου. Οι στροβιλοσυμπιεστές επιτρέπουν σε μικρότερους κινητήρες να παράγουν περισσότερη ισχύ, έτσι, για παράδειγμα, η Ford μπορεί να δικαιολογήσει την τοποθέτηση ενός V6 διπλού στροβιλοκινητήρα. F-150 pickup φορτηγό αντί για V8.

Οδήγηση όλων των τροχών

Οδικά οχήματα και μερικά αγωνιστικά αυτοκίνητα με τέσσερις κινούμενους τροχούς υπήρχαν πριν από αυτό, αλλά η Audi Coupe Quattro ήταν το πρώτο με σύστημα τετρακίνησης σχεδιασμένο για χρήση από κανονικά αυτοκίνητα σε όλες τις οδικές συνθήκες. Με βάση την εμπειρία που απέκτησε η Audi αναπτύσσοντας το στρατιωτικό όχημα Iltis, το Quattro κατασκευάστηκε για να κυριαρχήσει στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα Ράλι. Οι μηχανικοί στοιχηματίζουν ότι η πρόσθετη πρόσφυση της τετρακίνησης θα ήταν επωφελής στις πολλές μη ασφαλτοστρωμένες και μερικές φορές χιονισμένες πίστες ράλι. Το Quattro τους απέδειξε ότι είχαν δίκιο, κερδίζοντας το πρωτάθλημα το 1983 και το 1984, καθώς και τρεις νίκες στο Pikes Peak International Hill Climb κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1980.

Το όνομα Quattro (στα ιταλικά σημαίνει "τέσσερα") παραμένει στο ρεύμα της Audi οχήματα με κίνηση σε όλους τους τροχούς. Χάρη εν μέρει στην επιτυχία της Audi, άλλες αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν επίσης υιοθετήσει την τετρακίνηση, πράγμα που σημαίνει ότι δεν χρειάζεστε πλέον ένα φορτηγό ή SUV για να αισθάνεστε σίγουροι ότι οδηγείτε σε ολισθηρούς δρόμους. Εν τω μεταξύ, το WRC αγκάλιασε την τετρακίνηση και δεν κοίταξε ποτέ πίσω, ανοίγοντας το δρόμο για αυτοκίνητα όπως το Subaru Impreza WRX και το Mitsubishi Lancer Evolution, το οποίο, όπως και το αρχικό Quattro, θα δημιουργήσει εκδόσεις δρόμου για τους λάτρεις του επιθυμώ.

Ινα άνθρακα

Το 1979 σχεδιαστής John Barnard, που τότε εργαζόταν για την ομάδα της McLaren Formula 1, έψαχνε έναν τρόπο να συρρικνώσει το σασί ενός αγωνιστικού αυτοκινήτου προκειμένου να δημιουργήσει χώρο για περισσότερα αεροδυναμικά στοιχεία κάτω από το αμάξωμα. Αυτή ήταν η εποχή του «φαινομένου εδάφους» στη F1, όταν τέτοια στοιχεία ήταν το κλειδί για την απόδοση. Αλλά υπήρχε ένα πρόβλημα: αν το αδυνατισμένο πλαίσιο ήταν κατασκευασμένο από το τυπικό αλουμίνιο, δεν θα ήταν αρκετά άκαμπτο.

Ο Barnard είχε ακούσει για ανθρακονήματα από τις επαφές της British Aerospace και αποφάσισε να χρησιμοποιήσει το υλικό για ένα πλαίσιο F1 (γνωστό ως monocoque στην επιχείρηση). Το αποτέλεσμα ήταν η McLaren MP4/1, η οποία έκανε το ντεμπούτο της τη σεζόν F1 του 1981. Μια νίκη στο Βρετανικό Grand Prix απέδειξε τις δυνατότητες απόδοσης του αυτοκινήτου, αλλά όταν ο οδηγός John Watson περπατούσε μακριά από μια βίαιη σύγκρουση στο Ιταλικό Grand Prix, απέδειξε ότι οι ανθρακονήματα θα μπορούσαν να ενισχύσουν την ασφάλεια καθώς Καλά. Σήμερα, κάθε μονοθέσιο της F1 διαθέτει πλαίσιο από ανθρακονήματα.

Οι ανθρακονήματα έχουν φτάσει στα αυτοκίνητα δρόμου, αλλά απέχει πολύ από την επικρατούσα τάση. Με εξαίρεση την Alfa Romeo 4C, μόνο εξωτική supercars (συμπεριλαμβανομένων αυτών κατασκευασμένο από τη McLaren) έχουν σασί από ανθρακονήματα. Ωστόσο, τα εξαρτήματα από ανθρακονήματα χρησιμοποιούνται σε ορισμένα (ελαφρώς) λιγότερο ακριβά αυτοκίνητα και η BMW έχει πρωτοπορήσει στη χρήση πλαστικού ενισχυμένου με ανθρακονήματα σε οχήματα όπως το ηλεκτρικό αυτοκίνητο i3 με στόχο την ευκολότερη μαζική παραγωγή του υλικού.

Παρασκήνια

Η πίσω πτέρυγα είναι σύμβολο επιδόσεων, όπως αποδεικνύεται από τον αριθμό τους που είναι προσαρτημένοι στο παλιό Honda Civics από αλαζόνες ιδιοκτήτες. Η φήμη στην οποία στηρίζονται είναι άξια. Στη δεκαετία του 1960, τα wings ανέβασαν τα μονοθέσια της Formula 1 σε ένα νέο επίπεδο απόδοσης. Αλλά δεν ήταν εύκολο.

Όπως τα φτερά των αεροπλάνων, έτσι και τα φτερά στα αυτοκίνητα κατευθύνουν τη ροή του αέρα. Αλλά αντί να κατευθύνουν ταχύτερη ροή αέρα από κάτω για να δημιουργήσουν ανύψωση, τον κατευθύνουν πάνω από την κορυφή για να δημιουργήσουν δύναμη προς τα κάτω, η οποία σπρώχνει το αυτοκίνητο στην πίστα και δημιουργεί μεγαλύτερη πρόσφυση. Μετά από μερικές πρωτοποριακές προσπάθειες - συμπεριλαμβανομένου του εμβληματικού Chaparral 2E του 1966 - οι ομάδες της F1 άρχισαν να υιοθετούν φτερά το 1968. Η Ferrari ήταν πρώτη και σύντομα ακολούθησαν και άλλες. Τα φτερά ήταν ογκώδη, αλλά ήταν επίσης εύθραυστα και χοντροκομμένα. Αυτό οδήγησε σε πολλά ατυχήματα που προκλήθηκαν από την κατάρρευση των πτερυγίων, τα οποία με τη σειρά τους οδήγησαν σε αυστηρότερους κανονισμούς.

Αυτές οι πρώτες προσπάθειες πτέρυγας ήταν σουτ στο σκοτάδι, αλλά οι δυνατότητες απόδοσης τους ήταν αναμφισβήτητες. Καθώς η κατανόηση των μηχανικών για την αεροδυναμική γινόταν πιο περίπλοκη, τα φτερά έγιναν προσάρτημα στη F1 και σε άλλες σειρές αγώνων, καθώς και σε πολλές οδικά αυτοκίνητα επιδόσεων.

Ημιαυτόματα κιβώτια ταχυτήτων

Χειροκίνητη ή αυτόματη. Κάποτε ήταν μια απλή επιλογή. Αλλά αυτό συνέβη πριν οι αγωνιστικές ομάδες βρουν ένα πλεονέκτημα απόδοσης στα κιβώτια ταχυτήτων που οι οδηγοί μπορούν να αλλάξουν ταχύτητα χωρίς πεντάλ συμπλέκτη. Η εξάλειψη του συμπλέκτη επιτρέπει στα κιβώτια ταχυτήτων να αλλάζουν γρηγορότερα, επομένως ήταν θέμα χρόνου η τεχνολογία να γίνει συνηθισμένη τόσο στα αγωνιστικά όσο και στα σπορ αυτοκίνητα δρόμου. Το κιβώτιο ταχυτήτων διπλού συμπλέκτη PDK της Porsche έχει γίνει προσάρτημα στη γερμανική αυτοκινητοβιομηχανία σπορ αυτοκίνητα, αλλά η τεχνολογία δοκιμάστηκε για πρώτη φορά στο αγωνιστικό αυτοκίνητο 956 το 1983. Ωστόσο, ένα κιβώτιο ταχυτήτων PDK δεν θα εμφανιζόταν σε ένα αυτοκίνητο δρόμου Porsche που παράγεται όγκο μέχρι το 2009.

Ενδιάμεσα, η Ferrari ανέπτυξε ένα ημιαυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων για τη Formula 1, παρουσιάζοντάς το το 1989 στο 640 μετά από κάποια προβλήματα στην οδοντοφυΐα. Πάντα πρόθυμη να δημιουργήσει συνδέσεις μεταξύ του αγωνιστικού της προγράμματος F1 και των αυτοκινήτων δρόμου της, η Ferrari πρόσθεσε την τεχνολογία στο Mondial το 1993 και στο F355 το 1997. Το τελευταίο εισήγαγε επίσης ένα αξεσουάρ υπογραφής στα ημιαυτόματα κιβώτια ταχυτήτων: τα paddle shifters.

Καθρέπτες οπισθοπορείας

Είναι δύσκολο να σκεφτείς μια πιο τέλεια ιστορία αγωνιστικής καινοτομίας που αλλάζει τα καθημερινά αυτοκίνητα προς το καλύτερο. Όταν διεξήχθη το πρώτο Indianapolis 500 το 1911, οι περισσότεροι οδηγοί πήραν μαζί έναν «μηχανικό ιππασίας», η δουλειά του οποίου περιελάμβανε να κοιτάζει πίσω για να ειδοποιεί τον οδηγό για αυτοκίνητα που πλησιάζουν. Ο Ray Harroun αποφάσισε να αγωνιστεί με ένα ειδικά προετοιμασμένο Marmon Wasp με βελτιωμένο μονοθέσιο αμάξωμα – δεν αφήνοντας χώρο στον μηχανικό ιππασίας. Αντίθετα, ο Harroun τοποθέτησε ένα κομμάτι γυαλί στο ταμπλό. Κέρδισε το εναρκτήριο Indy 500 και στη συνέχεια αποσύρθηκε αμέσως.

Όπως συμβαίνει με τις περισσότερες μεγάλες ιστορίες, υπήρχε κάποια υπερβολή. Ο Harroun δεν εφηύρε τον καθρέφτη οπισθοπορείας: είπε ότι πήρε την ιδέα από έναν καθρέφτη που είχε δει σε μια άμαξα και οι καθρέφτες είχαν καταχωρηθεί σε καταλόγους αξεσουάρ αυτοκινήτου πριν από το 1911. Όμως, όπως συμβαίνει με πολλές καινοτομίες στην αυτοκινητοβιομηχανία, οι αγώνες έκαναν δημοφιλή τον καθρέφτη και απέδειξαν την αποτελεσματικότητά του με δραματικό τρόπο.

Δισκόφρενα

Το πιο σημαντικό μέρος ενός αυτοκινήτου είναι τα φρένα. Εάν δεν μπορείτε να σταματήσετε, τίποτα άλλο δεν έχει σημασία. Από την εφεύρεση του αυτοκινήτου, η μεγαλύτερη πρόοδος στην τεχνολογία πέδησης ήταν τα δισκόφρενα. Επειδή η επιφάνεια πέδησης είναι ανοιχτή στη ροή αέρα, τα δισκόφρενα προσφέρουν καλύτερη ψύξη από τα κλειστά ταμπούρα, μειώνοντας την πιθανότητα υπερθέρμανσης και βελτιώνοντας την απόδοση.

Αυτή η βελτιωμένη απόδοση τράβηξε την προσοχή της Jaguar στις αρχές της δεκαετίας του 1950. Η βρετανική αυτοκινητοβιομηχανία συνεργάστηκε με την Dunlop, η οποία είχε αναπτύξει ένα σύστημα δισκόφρενου για αεροσκάφη. Αν μπορούσαν να σταματήσουν ένα αεροπλάνο κατά την προσγείωση, τα δισκόφρενα θα έπρεπε να λειτουργούν σε ένα αυτοκίνητο, έτσι σκέφτηκα την Dunlop και την Jaguar. Μια Jaguar C-Type με δισκόφρενα κέρδισε το 24 Hours of Le Mans.

Άλλες αυτοκινητοβιομηχανίες είχαν δοκιμάσει δισκόφρενα σε αυτοκίνητα παραγωγής στο παρελθόν (το Crosley Hotshot του 1949 και ορισμένα μοντέλα της Chrysler του 1950 τα είχαν), αλλά η νίκη της Jaguar απέδειξε ότι η τεχνολογία ήταν η πραγματική συμφωνία. Σήμερα, τα δισκόφρενα αποτελούν βασικό εξοπλισμό στη συντριπτική πλειοψηφία των νέων αυτοκινήτων.

Αντιμπλοκάρισμα φρένων

Όπως τα δισκόφρενα, τα συστήματα αντιμπλοκαρίσματος πέδησης (ABS) χρησιμοποιούνταν πιο συχνά σε αεροσκάφη πριν από αυτοκίνητα. Το σύστημα Maxaret της Dunlop χρησιμοποιήθηκε σε οτιδήποτε, από αεροπλάνα μέχρι τα βρετανικά πυρηνικά βομβαρδιστικά «V-Force». Το 1961, μια παραλλαγή του συστήματος τοποθετήθηκε στο Ferguson P99 μονοθέσιο της Formula 1. Το P99, το οποίο διέθετε επίσης ένα πρώιμο σύστημα τετρακίνησης, δεν ήταν πολύ επιτυχημένο στη F1. Κέρδισε μόνο έναν αγώνα και ο οδηγός Stirling Moss δεν χρησιμοποίησε καν το ABS, προτιμώντας να ρυθμίζει τα φρένα με τον παλιομοδίτικο τρόπο. Το Jensen Interceptor FF έκανε το ντεμπούτο του με ABS λίγο μετά την απόσυρση του P99, αλλά η ιδέα δεν έπιασε πραγματικά για δεκαετίες.

Το Ferguson P99 ήταν μπροστά από την εποχή του. Το ABS του ήταν μηχανικό. θα χρειαζόταν ηλεκτρονικά για να γίνει το ABS πραγματικά πρακτικό. Σήμερα, είναι παράνομο να πουλάς ένα νέο αυτοκίνητο χωρίς ABS στις ΗΠΑ, ωστόσο, το ABS δεν επιτρέπεται στη Formula 1. Είναι ένα από τα πολλά βοηθήματα οδηγού που απαγορεύονται στη σειρά.

Κινητήρες DOHC

Μια κυλινδροκεφαλή διπλού εκκεντροφόρου (DOHC) είναι ένας εύχρηστος τρόπος για να αυξήσετε την ισχύ χωρίς να αυξάνετε τον εκτοπισμό. Οι εναέριες έκκεντρες είναι εγγενώς πιο αποτελεσματικές από τις εναλλακτικές λύσεις και η ύπαρξη δύο από αυτές σημαίνει ότι μπορείτε να προσθέσετε περισσότερες βαλβίδες. Αυτό σημαίνει περισσότερα καύσιμα και αέρας που εισέρχονται στον κινητήρα, πράγμα που σημαίνει περισσότερη ισχύ.

Το πρώτο αυτοκίνητο DOHC ήταν το Peugeot L76. Η κυλινδροκεφαλή του με διπλό έκκεντρο βρισκόταν πάνω από έναν τεράστιο κινητήρα τεσσάρων γραμμών 7,6 λίτρων, ο οποίος απέδιδε 148 ίππους. Αμέσως βγήκε και κέρδισε τον πρώτο του αγώνα - το Γαλλικό Γκραν Πρι του 1912 - μετά πήγε στο Indianapolis 500 την επόμενη χρονιά και κέρδισε και αυτόν. Άλλες αυτοκινητοβιομηχανίες αντέγραψαν γρήγορα το σχέδιο και οι κεφαλές με δύο έκκεντρα έγιναν απαραίτητο χαρακτηριστικό στα αυτοκίνητα επιδόσεων.

Σήμερα ακόμη και οι ταπεινοί Toyota Corolla έχει κινητήρα DOHC. Είναι μια απόδειξη του μήκους που κάνουν οι αυτοκινητοβιομηχανίες για να αντλήσουν ολοένα μεγαλύτερη ισχύ και απόδοση από μικρότερους κινητήρες και πώς τα κάποτε εξωτικά κόλπα μπορούν να γίνουν συνηθισμένα.

Συστάσεις των συντακτών

• Πώς ένα μεγάλο μπλε βαν από το 1986 άνοιξε το δρόμο για αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα
• Η Lamborghini βάζει αγωνιστικά αυτοκίνητα στο σαλόνι σας. Μπείτε και οδηγήστε ένα
• Οι ομάδες της Formula 1 χρησιμοποιούν τεχνολογία αγώνων για να αντιμετωπίσουν τον κορονοϊό
• Το ηλεκτρικό σκούτερ CyberScooter Edition έχει σχεδιαστεί για να αντικαταστήσει το αυτοκίνητό σας
• Η F1 έχει σχέδια να αγωνιστεί με τον πρώτο κινητήρα καθαρού μηδενικού άνθρακα στον κόσμο το 2030