Racing-teknologi som migrerte til din nåværende bil

Fra Ford og Chevrolet, til Ferrari og Porsche, nesten alle bilprodusenter har kjørt racing på et eller annet tidspunkt. Men hvorfor gjør de det?

Det er delvis bare for eksponeringen. Racing oppfyller behovet for merker for å komme ut foran mange øyne og vise frem varene sine. Men eksponering alene kan ikke selge biler, eller rettferdiggjøre millionene av dollar bilprodusentene legger inn i racing.

Foruten høyoktanmarkedsføring, har bilprodusenter brukt racing som et teknologisk testlaboratorium. Moderne biler drar nytte av teknologi som er finpusset over flere tiår med konkurranse. Noen ganger startet det med at løpsteam lette etter en fordel. Andre innovasjoner oppsto utenfor racing, men beviste sin effektivitet på bane. Alle disse testene og justeringene gjør bilene bedre. Her er noen av favorittdelene våre innen raseteknologi som migrerte inn i gatebilene våre:

Turbolading

Turbolading – bruken av en eksosdrevet kompressor for å drive mer luft inn i en motor – startet ikke med racing. General Motors slo turboer på Oldsmobile F85 og Chevrolet Corvair i 1962, før turbolading virkelig var på raseingeniørenes radar.

Turboladede biler gjorde ikke mye inntrykk før de kjørte racing. Dette begynte for alvor på 1970-tallet, da Porsche lanserte sine 917/10 og 917/30 Can-Am-biler, og Renault brakte turbokraft til Formel 1. Turbolading blåste også nytt liv – bokstavelig talt – i den flere tiår gamle Offenhauser-motoren i IndyCar-racing. På 1980-tallet hadde racing blitt turbogal, med turboladede F1-biler, rallybiler og utholdenhetsracere som produserte vanvittige mengder kraft med bruk av turboer.

Det var den epoken med racing som banet vei for at turboladere virkelig ble mainstream i landeveisbiler. Turboer brukes fortsatt for ytelse, men bilprodusenter bruker dem i økende grad til å redusere motorer i drivstofføkonomiens navn. Turboladere lar mindre motorer produsere mer kraft, og det er slik for eksempel Ford kan rettferdiggjøre å sette en twin-turbo V6 i sin F-150 pickup i stedet for en V8.

Firehjulstrekk

Veikjøretøyer og noen få racerbiler med fire drevne hjul eksisterte før den, men den Audi Coupe Quattro var den første med et firehjulsdriftssystem designet for bruk av vanlige biler under alle veiforhold. Basert på erfaring Audi fikk med å utvikle Iltis militærkjøretøy, ble Quattro bygget for å dominere verdensmesterskapet i rally. Ingeniører satser på at den ekstra trekkraften til firehjulsdrift vil være fordelaktig på de mange ikke-asfalterte, og noen ganger snødekte rallyetappene. Quattroen viste at de hadde rett, og vant mesterskapet i 1983 og 1984, i tillegg til å vinne tre seire på Pikes Peak International Hill Climb i løpet av 1980-tallet.

Quattro-navnet (italiensk for "fire") lever videre i Audis nåværende firehjulsdrevne kjøretøy. Delvis takket være Audis suksess, har andre bilprodusenter også tatt i bruk firehjulsdrift, noe som betyr at du ikke lenger trenger en pickup eller SUV for å føle deg trygg på å kjøre på glatte veier. I mellomtiden omfavnet WRC firehjulsdrift og så seg aldri tilbake, og banet vei for biler som Subaru Impreza WRX og Mitsubishi Lancer Evolution som, i likhet med den originale Quattro, ville skape veigående versjoner for entusiaster til begjære.

Karbonfiber

I 1979 designer John Barnard, som da jobbet for McLaren Formel 1-teamet, lette etter en måte å krympe chassiset til en racerbil for å gi plass til flere aerodynamiske elementer under understellet. Dette var epoken med "ground effect" i F1, da slike elementer var nøkkelen til ytelse. Men det var et problem: Hvis det slanke chassiset skulle være laget av standardaluminium, ville det ikke være stivt nok.

Barnard hadde hørt om karbonfiber fra kontakter hos British Aerospace, og bestemte seg for å bruke materialet til et F1-chassis (kjent som en monocoque i bransjen). Resultatet ble McLaren MP4/1, som debuterte i 1981 F1-sesongen. En seier i British Grand Prix beviste bilens ytelsespotensial, men når sjåføren John Watson gikk vekk fra en voldsom krasj ved den italienske Grand Prix beviste det at karbonfiber kunne forbedre sikkerheten som vi vil. I dag har hver F1-bil et karbonfiberchassis.

Karbonfiber har gjort det til landeveisbiler, men det er langt fra mainstream. Med unntak av Alfa Romeo 4C, bare eksotisk superbiler (inkludert de laget av McLaren) har karbonfiber chassis. Men karbonfiberkomponenter brukes i noen (litt) rimeligere biler, og BMW har banebrytende bruk av karbonfiberforsterket plast i kjøretøy som i3 elbil med mål om å gjøre materialet lettere å masseprodusere.

Vinger

Den bakre vingen er et symbol på ytelse, noe som fremgår av antallet av dem som er festet til skranglete gamle Honda Civics av ​​overmodige eiere. Ryktet de støtter seg på er velfortjent. På 1960-tallet løftet vinger Formel 1-biler til et nytt ytelsesnivå. Men det ble ikke lett.

Som vingene på fly handler vinger på biler om å styre luftstrømmen. Men i stedet for å lede raskere luftstrøm under for å skape løft, retter de den over toppen for å skape nedkraft, som skyver bilen inn i banen og skaper mer grep. Etter et par banebrytende innsats – inkludert den ikoniske Chaparral 2E fra 1966 – begynte F1-lagene å ta i bruk vinger i 1968. Ferrari var først, og andre fulgte snart etter. Vingene var massive, men de var også skjøre og grovt bygget. Dette førte til flere krasj forårsaket av kollapsende vinger, som igjen førte til strengere reguleringer.

De tidlige vingeinnsatsene var skudd i mørket, men deres prestasjonspotensial var ubestridelig. Etter hvert som ingeniørers forståelse av aerodynamikk ble mer sofistikert, ble vinger en fast del av F1 og andre løpsserier, så vel som på mange veigående ytelsesbiler.

Halvautomatiske girkasser

Manuell eller automatisk. Det pleide å være et enkelt valg. Men det var før racingteamene fant en ytelsesfordel i transmisjoner som sjåfører kan skifte selv uten clutchpedal. Ved å eliminere clutchen kan girkassene skifte raskere, så det var bare et spørsmål om tid før teknologien ble vanlig i både racerbiler og veigående sportsbiler. Porsches PDK dobbelclutch girkasse har blitt en fast del av den tyske bilprodusenten sportsbiler, men teknologien ble først testet i racerbilen 956 i 1983. En PDK-girkasse ville imidlertid ikke dukke opp i en volumprodusert Porsche-bil før i 2009.

Innimellom utviklet Ferrari en halvautomatisk girkasse for Formel 1, og introduserte den i 1989 på 640 etter noen tannproblemer. Alltid ivrig etter å knytte forbindelser mellom F1-racingprogrammet og landeveisbilene, la Ferrari teknologien til Mondial i 1993, og F355 i 1997. Sistnevnte introduserte også et signaturtilbehør til halvautomatiske girkasser: skovlskiftere.

Ryggespeil

Det er vanskelig å tenke på en mer perfekt historie om racinginnovasjon som endrer hverdagsbiler til det bedre. Da den første Indianapolis 500 ble arrangert i 1911, tok de fleste sjåfører med seg en "ridemekaniker", hvis jobb inkluderte å se bak for å varsle sjåføren om biler som nærmet seg. Ray Harroun bestemte seg for å kjøre en spesialtilberedt Marmon Wasp med strømlinjeformet enkeltseters karosseri – noe som ikke gir plass til ridemekanikeren. I stedet monterte Harroun et stykke glass på dashbordet. Han vant den første Indy 500, og trakk seg deretter umiddelbart.

Som med de fleste store historier, var det en viss overdrivelse involvert. Harroun oppfant ikke bakspeilet: han sa at han fikk ideen fra et bakspeil han hadde sett på en hestevogn, og speil hadde vært oppført i biltilbehørskataloger før 1911. Men, som med mange bilinnovasjoner, populariserte racing bakspeilet og beviste dets effektivitet på dramatisk vis.

Skivebremser

Den viktigste delen av en bil er bremsene. Hvis du ikke kan stoppe, betyr ingenting annet. Siden bilens oppfinnelse har det største fremskrittet innen bremseteknologi vært skivebremser. Fordi bremseflaten er åpen for luftstrøm, gir skivebremser bedre kjøling enn lukkede trommelbremser, noe som reduserer sjansen for overoppheting og forbedrer ytelsen.

Den forbedrede ytelsen fanget Jaguars oppmerksomhet på begynnelsen av 1950-tallet. Den britiske bilprodusenten slo seg sammen med Dunlop, som hadde utviklet et skivebremsesystem for fly. Hvis de kunne stoppe et fly ved landing, burde skivebremser fungere på en bil, så tenkte på Dunlop og Jaguar. En Jaguar C-Type med skivebremser vant 24 Hours of Le Mans.

Andre bilprodusenter hadde prøvd skivebremser på produksjonsbiler før (1949 Crosley Hotshot og visse 1950 Chrysler-modeller hadde dem), men Jaguars seier beviste at teknologien var den virkelige avtalen. I dag er skivebremser standardutstyr på de aller fleste nye biler.

ABS-bremser

I likhet med skivebremser ble blokkeringsfrie bremsesystemer (ABS) oftere brukt i fly før biler. Dunlops Maxaret-system ble brukt i alt fra rutefly til Storbritannias "V-Force" atombombefly. I 1961 ble en variant av systemet montert på Ferguson P99 Formel 1 bil. P99, som også hadde et tidlig firehjulsdriftssystem, var ikke særlig vellykket i F1. Den vant bare et enkelt løp, og sjåføren Stirling Moss brukte ikke engang ABS, og foretrakk å modulere bremsene på den gamle måten. Jensen Interceptor FF debuterte med ABS kort tid etter at P99 trakk seg, men ideen fanget ikke virkelig på flere tiår.

Ferguson P99 var forut for sin tid. Dens ABS var mekanisk; det ville kreve elektronikk for å gjøre ABS virkelig praktisk. I dag er det ulovlig å selge en ny bil uten ABS i USA, men ABS er ikke tillatt i Formel 1. Det er et av mange førerhjelpemidler som er forbudt i serien.

DOHC-motorer

Et dual-overhead cam (DOHC) sylinderhode er en hendig måte å øke kraften på uten å øke forskyvningen. Overhead cams er iboende mer effektive enn alternativene, og å ha to av dem betyr at du kan legge til flere ventiler. Det betyr at mer drivstoff og luft kommer inn i motoren, noe som betyr mer kraft.

Den første DOHC-bilen var Peugeot L76. Sylinderhodet med dobbel kam satt på toppen av en massiv 7,6-liters inline-fire-motor, som ga 148 hestekrefter. Den gikk raskt ut og vant sitt første løp – 1912 French Grand Prix – og dro deretter til Indianapolis 500 året etter og vant det også. Andre bilprodusenter kopierte raskt designet, og twin-cam hoder ble en må-ha-funksjon i ytelsesbiler.

I dag, selv de ydmyke Toyota Corolla har en DOHC motor. Det er et vitnesbyrd om hvor langt bilprodusentene går for å hente ut stadig større kraft og effektivitet fra mindre motorer, og hvordan en gang eksotiske triks kan bli vanlig.

Redaktørenes anbefalinger

• Hvordan en stor blå varebil fra 1986 banet vei for selvkjørende biler
• Lamborghini setter racerbiler i stua din. Hopp inn og kjør en
• Formel 1-lag bruker racingteknologi for å takle koronaviruset
• CyberScooter Edition elektrisk scooter er designet for å erstatte bilen din
• F1 har planer om å kjøre verdens første karbonfrie motor i 2030