Trkaća tehnologija koja je prešla na vaš trenutni automobil

Od Forda i Chevroleta, do Ferrarija i Porschea, gotovo svaki proizvođač automobila u jednom je trenutku otišao na utrke. Ali zašto to rade?

Djelomično je samo za izlaganje. Utrke ispunjavaju potrebu brendova da izađu pred mnoge oči i pokažu svoju robu. Ali sama izloženost ne može prodati automobile niti opravdati milijune dolara koje proizvođači automobila ulažu u utrke.

Osim visokooktanskog marketinga, proizvođači automobila koriste utrke kao tehnološki laboratorij za testiranje. Moderni automobili imaju koristi od tehnologije usavršene tijekom desetljeća natjecanja. Ponekad je počinjalo s trkaćim timovima koji su tražili prednost. Ostale inovacije nastale su izvan utrka, ali su dokazale svoju učinkovitost na stazi. Svi ti testovi i podešavanja čine automobile boljim. Evo nekih od naših omiljenih dijelova trkaće tehnologije koji su migrirali u naše ulične automobile:

Turbo punjenje

Turbo punjenje – korištenje kompresora pokretanog ispušnim plinovima za dovođenje više zraka u motor – nije počelo s utrkama. General Motors je stavio turbo na Oldsmobile F85 i Chevrolet Corvair 1962. godine, prije nego što je turbo punjenje stvarno bilo na radaru trkaćih inženjera.

Automobili s turbopunjačem nisu imali veliki utjecaj sve dok nisu krenuli na utrke. To je ozbiljno počelo 1970-ih, kada je Porsche lansirao svoje automobile 917/10 i 917/30 Can-Am, a Renault je donio turbo snagu u Formulu 1. Turbo punjenje je također udahnulo novi život – doslovno – desetljećima starom Offenhauser motoru u utrkama IndyCar. Do 1980-ih, utrke su poludjele s turbo motorima, s automobilima F1 s turbopunjačem, reli automobilima i trkaćim trkama izdržljivosti koji su proizvodili lude količine snage uz upotrebu turbo motora.

Bilo je to doba utrka koje je utrlo put turbopunjačima da stvarno postanu glavni tok u cestovnim automobilima. Turbo motori se još uvijek koriste za performanse, ali proizvođači automobila ih sve više koriste za smanjenje veličine motora u ime ekonomičnosti goriva. Turbo punjači omogućuju manjim motorima da proizvode više snage, što je način na koji, na primjer, Ford može opravdati postavljanje twin-turbo V6 u svoj F-150 kamionet umjesto V8.

Pogon na sve kotače

Cestovna vozila i nekoliko trkaćih automobila s četiri pogonska kotača postojali su prije njega, ali Audi Coupe Quattro bio je prvi sa sustavom pogona na sva četiri kotača dizajniran za korištenje u običnim automobilima u svim uvjetima na cesti. Na temelju iskustva koje je Audi stekao razvijajući vojno vozilo Iltis, Quattro je napravljen da dominira Svjetskim prvenstvom u reliju. Inženjeri se klade da bi dodatna trakcija pogona na sve kotače bila prednost na mnogim neasfaltiranim, a ponekad i snijegom prekrivenim reli stazama. Quattro je dokazao da su bili u pravu, osvojivši prvenstvo 1983. i 1984., kao i ostvarivši tri pobjede na Pikes Peak International Hill Climb tijekom 1980-ih.

Naziv Quattro (talijanski za "četiri") živi u Audijevom tijeku vozila s pogonom na sve kotače. Djelomično zahvaljujući Audijevom uspjehu, drugi proizvođači automobila također su usvojili pogon na sva četiri kotača, što znači da više ne trebate kamionet ili SUV da biste se osjećali samouvjereno vozeći na skliskim cestama. U međuvremenu, WRC je prihvatio pogon na sve kotače i nikada se nije osvrnuo, utirući put automobilima poput Subaru Impreze WRX i Mitsubishi Lancer Evolution koji bi, kao i originalni Quattro, iznjedrio cestovne verzije za entuzijaste žudjeti.

Karbonska vlakna

Godine 1979 dizajner John Barnard, koji je tada radio za tim McLaren Formule 1, tražio je način da smanji šasiju trkaćeg automobila kako bi napravio mjesta za više aerodinamičkih elemenata ispod karoserije. Bilo je to doba "ground effecta" u F1, kada su takvi elementi bili ključ performansi. Ali postojao je problem: ako bi se smanjena šasija napravila od standardnog aluminija, ne bi bila dovoljno kruta.

Barnard je čuo za ugljična vlakna od kontakata u British Aerospaceu i odlučio je upotrijebiti materijal za šasiju F1 (poznatu kao monocoque u poslu). Rezultat je bio McLaren MP4/1, koji je debitirao u F1 sezoni 1981. Pobjeda na Velikoj nagradi Velike Britanije dokazala je potencijal performansi automobila, ali kada je vozač John Watson hodao daleko od nasilne nesreće na Velikoj nagradi Italije dokazano je da karbonska vlakna mogu povećati sigurnost kao dobro. Danas svaki bolid F1 ima šasiju od karbonskih vlakana.

Ugljična vlakna dospjela su u cestovne automobile, ali daleko su od mainstreama. S izuzetkom Alfa Romea 4C, samo egzotika superautomobili (uključujući one napravio McLaren) imaju šasiju od karbonskih vlakana. Ali komponente od ugljičnih vlakana koriste se u nekim (malo) jeftinijim automobilima, a BMW je bio pionir u upotrebi plastike ojačane ugljičnim vlaknima u vozilima poput električni automobil i3 s ciljem lakše masovne proizvodnje materijala.

Krila

Stražnje krilo je simbol performansi, o čemu svjedoči broj njih koje su drski vlasnici pričvrstili na stare Honde Civic. Ugled na koji se oslanjaju je zaslužen. U 1960-ima, wings su podigli bolide Formule 1 na novu razinu performansi. Ali nije bilo lako.

Poput krila na avionu, krila na automobilima služe za usmjeravanje protoka zraka. Ali umjesto da brže strujanje zraka usmjere ispod kako bi stvorili uzgon, usmjeravaju ga preko vrha kako bi stvorili silu prema dolje, koja gura automobil na stazu i stvara bolje prianjanje. Nakon nekoliko pionirskih pokušaja – uključujući kultni Chaparral 2E iz 1966. – F1 timovi počeli su usvajati krila 1968. Ferrari je bio prvi, a ubrzo su ga slijedili i drugi. Krila su bila masivna, ali su također bila krhka i grubo građena. To je dovelo do nekoliko sudara uzrokovanih urušavanjem krila, što je pak dovelo do strožih propisa.

Ti rani pokušaji krila bili su pucnji u prazno, ali njihov potencijal izvedbe bio je neporeciv. Kako je inženjersko razumijevanje aerodinamike postajalo sofisticiranije, krila su postala stalna pojava u F1 i drugim serijama utrka, kao i na mnoštvu automobili cestovnih performansi.

Poluautomatski mjenjači

Ručno ili automatski. Prije je to bio jednostavan izbor. Ali to je bilo prije nego što su trkaći timovi otkrili prednost performansi u mjenjačima koje vozači mogu sami mijenjati bez papučice spojke. Uklanjanje spojke omogućuje mjenjačima da brže mijenjaju stupnjeve prijenosa, pa je bilo samo pitanje vremena kada će tehnologija postati uobičajena u trkaćim i cestovnim sportskim automobilima. Porscheov PDK mjenjač s dvostrukom spojkom postao je stalni dio njemačkog proizvođača automobila sportski automobili, no tehnologija je prvi put testirana u trkaćem automobilu 956 1983. godine. Međutim, PDK mjenjač se neće pojaviti u serijski proizvedenim Porscheovim cestovnim automobilima do 2009. godine.

U međuvremenu, Ferrari je razvio poluautomatski mjenjač za Formulu 1, uvodeći ga 1989. na modelu 640 nakon nekih problema s nicanjem zuba. Uvijek željan povući veze između svog F1 trkaćeg programa i svojih cestovnih automobila, Ferrari je dodao tehnologiju na Mondial 1993., a F355 1997. Potonji je također predstavio prepoznatljivi dodatak za poluautomatske mjenjače: ručice mjenjača.

Retrovizori

Teško je zamisliti savršeniju priču o trkaćim inovacijama koje mijenjaju svakodnevne automobile na bolje. Kad je 1911. održana prva utrka Indianapolis 500, većina vozača povela je sa sobom "mehaničara za jahanje", čiji je posao uključivao gledanje iza kako bi upozorio vozača na automobile koji se približavaju. Ray Harroun odlučio se utrkivati ​​na posebno pripremljenoj Marmon Wasp s aerodinamičnom karoserijom s jednim sjedalom – ne ostavljajući mjesta za vozača. Umjesto toga, Harroun je montirao komad stakla na kontrolnu ploču. Osvojio je inauguralnu utrku Indy 500, a zatim se odmah povukao.

Kao i kod većine velikih priča, bilo je uključeno malo pretjerivanja. Harroun nije izmislio retrovizor: rekao je da je ideju dobio od retrovizora koji je vidio na konjskoj zaprezi, a retrovizori su bili navedeni u katalozima automobilske opreme prije 1911. No, kao i kod mnogih automobilskih inovacija, utrke su popularizirale retrovizor i dokazale njegovu učinkovitost na dramatičan način.

Disk kočnice

Najvažniji dio automobila su kočnice. Ako ne možete prestati, ništa drugo nije važno. Od izuma automobila, najveći napredak u tehnologiji kočenja bile su disk kočnice. Budući da je kočna površina otvorena za protok zraka, disk kočnice nude bolje hlađenje od zatvorenih bubanj kočnica, smanjujući mogućnost pregrijavanja i poboljšavajući performanse.

Ta poboljšana izvedba privukla je Jaguarovu pozornost ranih 1950-ih. Britanski proizvođač automobila udružio se s Dunlopom, koji je razvio sustav disk kočnica za zrakoplove. Ako su mogli zaustaviti avion pri slijetanju, disk kočnice bi trebale funkcionirati na automobilu, pa smo pomislili na Dunlop i Jaguar. Jaguar C-Type s disk kočnicama osvojio je 24 sata Le Mansa.

Drugi proizvođači automobila već su isprobali disk kočnice na serijskim automobilima (Crosley Hotshot iz 1949. i određeni Chryslerovi modeli iz 1950. imali su ih), ali Jaguarova pobjeda dokazala je da je tehnologija prava stvar. Danas su disk kočnice standardna oprema velike većine novih automobila.

Antiblokirajuće kočnice

Poput disk kočnica, sustavi protiv blokiranja kotača (ABS) češće su se koristili u zrakoplovima prije automobila. Dunlopov sustav Maxaret korišten je u svemu, od zrakoplova do britanskih nuklearnih bombardera "V-Force". Godine 1961., varijacija sustava je ugrađena u Ferguson P99 Bolid Formule 1. P99, koji je također imao rani sustav pogona na sva četiri kotača, nije bio baš uspješan u F1. Pobijedio je samo u jednoj utrci, a vozač Stirling Moss nije čak ni koristio ABS, radije je modulirao kočnice na staromodan način. Jensen Interceptor FF debitirao je s ABS-om nedugo nakon što je P99 otišao u mirovinu, ali ideja nije zaživjela desetljećima.

Ferguson P99 bio je ispred svog vremena. Njegov ABS bio je mehanički; bila bi potrebna elektronika da bi ABS bio uistinu praktičan. Danas je nezakonito prodavati novi automobil bez ABS-a u SAD-u, međutim, ABS nije dopušten u Formuli 1. To je jedno od mnogih pomagala vozaču zabranjenih u seriji.

DOHC motori

Glava cilindra s dvostrukom bregom iznad glave (DOHC) zgodan je način za povećanje snage bez povećanja zapremine. Bregovi iznad glave su sami po sebi učinkovitiji od alternativa, a dva od njih znači da možete dodati više ventila. To znači da više goriva i zraka ulazi u motor, što znači i više snage.

Prvi DOHC automobil bio je Peugeot L76. Njegova glava cilindra s dvostrukom bregastom osovinom nalazila se na masivnom 7,6-litrenom rednom četverocilindričnom motoru koji je imao 148 konjskih snaga. Odmah je izašao i pobijedio na svojoj prvoj utrci – Velikoj nagradi Francuske 1912. – zatim je otišao na utrku Indianapolis 500 sljedeće godine i pobijedio i tu. Drugi proizvođači automobila brzo su kopirali dizajn, a glave s dvostrukom bregastom osovinom postale su obavezna značajka u automobilima visokih performansi.

Danas čak i skromni Toyota Corolla ima DOHC motor. To je dokaz koliko dugo proizvođači automobila idu kako bi izvukli sve veću snagu i učinkovitost iz manjih motora i kako nekada egzotični trikovi mogu postati uobičajeni.

Preporuke urednika

• Kako je veliki plavi kombi iz 1986. otvorio put samovozećim automobilima
• Lamborghini stavlja trkaće automobile u vašu dnevnu sobu. Uskoči i vozi jedan
• Momčadi Formule 1 koriste trkaću tehnologiju za borbu protiv koronavirusa
• CyberScooter Edition električni skuter dizajniran je da zamijeni vaš automobil
• F1 planira utrku s prvim motorom s nultom emisijom ugljika na svijetu 2030. godine