Гоночные технологии, перекочевавшие в ваш нынешний автомобиль

От Ford и Chevrolet до Ferrari и Porsche — почти каждый автопроизводитель в тот или иной момент участвовал в гонках. Но почему они это делают?

Отчасти это просто для разоблачения. Гонки удовлетворяют потребность брендов в том, чтобы предстать перед большим количеством глаз и продемонстрировать свою продукцию. Но само по себе разоблачение не может продать автомобили или оправдать миллионы долларов, которые автопроизводители вкладывают в гонки.

Помимо высокооктанового маркетинга, автопроизводители использовали гонки как лабораторию технологических испытаний. Современные автомобили выигрывают от технологий, отточенных десятилетиями конкуренции. Иногда все начиналось с того, что гоночные команды искали преимущество. Другие инновации возникли за пределами гонок, но доказали свою эффективность на трассе. Все эти тесты и настройки делают автомобили лучше. Вот некоторые из наших любимых гоночных технологий, которые перекочевали в наши трамваи:

Турбонаддув

Турбонаддув – использование компрессора с приводом от выхлопных газов для подачи большего количества воздуха в двигатель – начался не с гонок. General Motors установила турбонаддув на Oldsmobile F85 и Chevrolet Corvair в 1962 году, еще до того, как турбонаддув действительно стал предметом внимания гоночных инженеров.

Автомобили с турбонаддувом не имели большого значения, пока не начали участвовать в гонках. Всерьез это началось в 1970-х годах, когда Porsche выпустила свои автомобили Can-Am 917/10 и 917/30, а Renault привнесла турбодвигатели. в Формулу-1. Турбонаддув также вдохнул новую жизнь – в буквальном смысле – в двигатель Оффенхаузера, использовавшийся десятилетиями в гонках IndyCar. К 1980-м годам гонки стали сумасшедшими с турбонаддувом: автомобили Формулы-1, раллийные автомобили и гонщики на выносливость производили безумное количество мощности с помощью турбонаддува.

Именно эта эпоха гонок проложила путь к тому, чтобы турбокомпрессоры действительно стали массовыми в дорожных автомобилях. Турбины по-прежнему используются для повышения производительности, но автопроизводители все чаще используют их для уменьшения размеров двигателей во имя экономии топлива. Турбокомпрессоры позволяют двигателям меньшего размера производить больше мощности, и именно так, например, Ford может оправдать установку V6 с двойным турбонаддувом в свой автомобиль. Пикап F-150 вместо V8.

Полный привод

До него существовали дорожные транспортные средства и несколько гоночных автомобилей с четырьмя ведущими колесами. Ауди Купе Кватро был первым с системой полного привода, предназначенной для использования обычными автомобилями в любых дорожных условиях. Основываясь на опыте, полученном Audi при разработке военного автомобиля Iltis, Quattro был создан для того, чтобы доминировать в чемпионате мира по ралли. Инженеры уверены, что дополнительная тяга полного привода будет полезна на многих грунтовых, а иногда и заснеженных этапах ралли. Quattro доказал их правоту, выиграв чемпионат в 1983 и 1984 годах, а также одержав три победы на Pikes Peak International Hill Climb в течение 1980-х годов.

Имя Quattro (по-итальянски «четыре») продолжает жить в нынешней версии Audi. полноприводные автомобили. Отчасти благодаря успеху Audi, другие автопроизводители также перешли на полный привод, а это означает, что вам больше не нужен пикап или внедорожник, чтобы чувствовать себя уверенно на скользких дорогах. Между тем, WRC перешла на полный привод и никогда не оглядывалась назад, прокладывая путь для таких автомобилей, как Subaru Impreza WRX. и Mitsubishi Lancer Evolution, который, как и оригинальный Quattro, станет источником дорожных версий для энтузиастов. жаждать.

Углеродное волокно

В 1979 году дизайнер Джон Барнард, тогда работавший в команде McLaren Формулы-1, искал способ уменьшить шасси гоночного автомобиля, чтобы освободить место для большего количества аэродинамических элементов под днищем. Это была эпоха «граунд-эффекта» в Формуле-1, когда такие элементы были ключом к производительности. Но возникла проблема: если бы уменьшенное шасси было сделано из стандартного алюминия, оно не было бы достаточно жестким.

Барнард услышал об углеродном волокне от контактов в British Aerospace и решил использовать этот материал для шасси Формулы-1 (известного в бизнесе как монокок). Результатом стал McLaren MP4/1, дебютировавший в сезоне Формулы-1 1981 года. Победа на Гран-при Великобритании доказала потенциал автомобиля, но когда гонщик Джон Ватсон прогуливался после жестокой аварии на Гран-при Италии было доказано, что углеродное волокно может повысить безопасность, поскольку хорошо. Сегодня каждая машина Формулы-1 имеет шасси из углеродного волокна.

Углеродное волокно добралось до дорожных автомобилей, но оно далеко от массового применения. За исключением Alfa Romeo 4C, только экзотика. суперкары (в том числе те, которые сделано Маклареном) имеют шасси из углеродного волокна. Но компоненты из углеродного волокна используются в некоторых (немного) менее дорогих автомобилях, и BMW стала пионером в использовании пластика, армированного углеродным волокном, в таких автомобилях, как электромобиль i3 с целью облегчить массовое производство материала.

Крылья

Заднее антикрыло является символом производительности, о чем свидетельствует их количество, прикрепленное к убогой старой Honda Civics самонадеянными владельцами. Репутация, на которую они опираются, вполне заслужена. В 1960-е годы крылья подняли автомобили Формулы-1 на новый уровень производительности. Но это далось нелегко.

Как и крылья самолетов, крылья автомобилей предназначены для направления воздушного потока. Но вместо того, чтобы направлять более быстрый поток воздуха снизу для создания подъемной силы, они направляют его сверху, чтобы создать прижимную силу, которая толкает автомобиль на трассу и создает большее сцепление с дорогой. После нескольких новаторских усилий, в том числе культового Chaparral 2E 1966 года, команды Формулы-1 начали использовать крылья в 1968 году. Феррари была первой, а вскоре за ней последовали и другие. Крылья были массивными, но в то же время хрупкими и грубо сконструированными. Это привело к нескольким авариям, вызванным разрушением крыльев, что, в свою очередь, привело к ужесточению правил.

Эти ранние попытки на фланге были выстрелами в темноте, но их потенциал игры был неоспорим. По мере того, как понимание инженерами аэродинамики становилось все более изощренным, крылья стали неотъемлемой частью Формулы-1 и других гоночных серий, а также множества гоночных автомобилей. дорожные спортивные автомобили.

Полуавтоматические коробки передач

Ручной или автоматический. Раньше это был простой выбор. Но это было до того, как гоночные команды обнаружили преимущество в производительности трансмиссий, позволяющее водителям переключать передачи самостоятельно без педали сцепления. Отказ от сцепления позволяет трансмиссии переключаться быстрее, поэтому появление этой технологии стало обычным явлением как в гоночных, так и в дорожных спортивных автомобилях. Это был лишь вопрос времени. Коробка передач Porsche PDK с двойным сцеплением стала неотъемлемой частью немецкого автопроизводителя. спортивные автомобили, но впервые технология была опробована на гоночном автомобиле 956 в 1983 году. Однако коробка передач PDK появится на серийных дорожных автомобилях Porsche только в 2009 году.

Между тем, Ferrari разработала полуавтоматическую коробку передач для Формулы-1, представив ее в 1989 году на модели 640 после некоторых проблем с прорезыванием зубов. Всегда стремясь установить связь между своей гоночной программой Формулы-1 и дорожными автомобилями, Ferrari внедрила эту технологию в Mondial в 1993 году и в F355 в 1997 году. Последний также представил фирменный аксессуар полуавтоматических трансмиссий: подрулевые лепестки.

Зеркала заднего вида

Трудно придумать более совершенную историю о гоночных инновациях, меняющих повседневные автомобили к лучшему. Когда в 1911 году была проведена первая гонка Индианаполис 500, большинство водителей взяли с собой «механика», в обязанности которого входило оглядываться назад, чтобы предупредить водителя о приближающихся машинах. Рэй Харрун решил участвовать в гонках на специально подготовленном Marmon Wasp с обтекаемым одноместным кузовом, не оставляющим места для механика. Вместо этого Харрун прикрепил к приборной панели кусок стекла. Он выиграл первую гонку Indy 500, а затем сразу же ушел из спорта.

Как и в большинстве великих историй, здесь присутствовало некоторое преувеличение. Харрун не изобретал зеркало заднего вида: он сказал, что почерпнул эту идею из зеркала заднего вида, которое он видел в конном экипаже, а зеркала значились в каталогах автомобильных аксессуаров до 1911 года. Но, как и многие другие автомобильные инновации, гонки популяризировали зеркало заднего вида и убедительно доказали его эффективность.

Дисковые тормоза

Самая важная часть автомобиля – тормоза. Если вы не можете остановиться, все остальное не имеет значения. С момента изобретения автомобиля величайшим достижением в области тормозных технологий стали дисковые тормоза. Поскольку тормозная поверхность открыта для потока воздуха, дисковые тормоза обеспечивают лучшее охлаждение, чем закрытые барабанные тормоза, что снижает вероятность перегрева и повышает производительность.

Улучшение характеристик привлекло внимание Jaguar в начале 1950-х годов. Британский автопроизводитель объединился с компанией Dunlop, которая разработала дисковую тормозную систему для самолетов. Если бы они могли остановить самолет при посадке, на машине должны были бы работать дисковые тормоза, так подумали о Dunlop и Jaguar. Jaguar C-Type с дисковыми тормозами выиграл гонку «24 часа Ле-Мана».

Другие автопроизводители и раньше пробовали дисковые тормоза на серийных автомобилях (они были у Crosley Hotshot 1949 года и некоторых моделей Chrysler 1950 года), но победа Jaguar доказала, что эта технология — настоящая сделка. Сегодня дисковые тормоза являются стандартным оборудованием подавляющего большинства новых автомобилей.

Антиблокировочная система тормозов

Как и дисковые тормоза, антиблокировочная тормозная система (АБС) чаще использовалась в самолетах, а не в автомобилях. Система Maxaret Данлопа использовалась повсюду: от авиалайнеров до британских атомных бомбардировщиков V-Force. В 1961 году вариант системы был установлен на Фергюсон P99 Автомобиль Формулы-1. P99, который также имел раннюю систему полного привода, не имел большого успеха в Формуле-1. Он выиграл только одну гонку, а гонщик Стирлинг Мосс даже не использовал АБС, предпочитая модулировать тормоза старомодным способом. Jensen Interceptor FF дебютировал с ABS вскоре после выхода из эксплуатации P99, но эта идея не прижилась в течение десятилетий.

Ferguson P99 опередил свое время. Его АБС была механической; Чтобы сделать ABS по-настоящему практичной, потребуется электроника. Сегодня в США запрещено продавать новый автомобиль без АБС. Однако в Формуле-1 использование АБС запрещено. Это одно из многих средств помощи водителю, запрещенных в сериале.

Двигатели DOHC

Головка блока цилиндров с двойным верхним распредвалом (DOHC) — удобный способ увеличить мощность без увеличения рабочего объема. Верхние кулачки по своей сути более эффективны, чем альтернативные варианты, а наличие двух из них означает, что вы можете добавить больше клапанов. Это означает, что в двигатель поступает больше топлива и воздуха, а значит, больше мощности.

Первым автомобилем DOHC стал Пежо Л76. Его головка блока цилиндров с двумя распредвалами располагалась на массивном 7,6-литровом рядном четырехцилиндровом двигателе мощностью 148 лошадиных сил. Он быстро вышел и выиграл свою первую гонку – Гран-при Франции 1912 года – а в следующем году отправился на Индианаполис 500 и тоже выиграл ее. Другие автопроизводители быстро скопировали дизайн, и головки с двумя распредвалами стали обязательной особенностью высокопроизводительных автомобилей.

Сегодня даже скромный Тойота Королла имеет двигатель DOHC. Это свидетельство того, что автопроизводители прилагают все усилия, чтобы извлечь еще большую мощность и эффективность из двигателей меньшего размера, а также то, как некогда экзотические трюки могут стать обычным явлением.

Рекомендации редакции

• Как большой синий фургон 1986 года проложил путь беспилотным автомобилям
• Lamborghini поместит гоночные автомобили в вашу гостиную. Садитесь и езжайте на одном
• Команды Формулы-1 используют гоночные технологии для борьбы с коронавирусом
• Электросамокат CyberScooter Edition создан, чтобы заменить ваш автомобиль.
• Формула-1 планирует принять участие в гонках с первым в мире двигателем с нулевым выбросом углерода в 2030 году.