Závodná technológia, ktorá sa presunula do vášho súčasného auta

Od Fordu a Chevroletu po Ferrari a Porsche, takmer každý výrobca automobilov niekedy pretekal. Ale prečo to robia?

Čiastočne je to len kvôli expozícii. Preteky napĺňajú potrebu značiek dostať sa pred oči a predviesť svoj tovar. Samotná expozícia však nemôže predať autá ani ospravedlniť milióny dolárov, ktoré výrobcovia automobilov vkladajú do pretekov.

Okrem vysokooktánového marketingu použili automobilky preteky ako technologické testovacie laboratórium. Moderné autá ťažia z technológií vycibrených desaťročiami konkurencie. Niekedy to začalo tak, že pretekárske tímy hľadali výhodu. Ďalšie inovácie vznikli mimo pretekov, ale preukázali svoju účinnosť na trati. Všetky tieto testy a vylepšenia robia autá lepšími. Tu sú niektoré z našich obľúbených kúskov závodnej technológie, ktoré migrovali do našich pouličných áut:

Preplňovanie turbodúchadlom

Preplňovanie turbodúchadlom – použitie kompresora poháňaného výfukovými plynmi na vháňanie väčšieho množstva vzduchu do motora – nezačalo pretekaním. General Motors použil turbá na Oldsmobile F85 a Chevrolet Corvair v roku 1962, ešte predtým, ako bolo preplňovanie turbodúchadlom skutočne na radare pretekárskych inžinierov.

Autá s turbodúchadlom nemali veľký vplyv, kým nezačali pretekať. Začalo to vážne v sedemdesiatych rokoch, keď Porsche predstavilo svoje autá Can-Am 917/10 a 917/30 a Renault priniesol turbovýkon do Formuly 1. Preplňovanie turbodúchadlom tiež vdýchlo nový život – doslova – desaťročia starému motoru Offenhauser v pretekoch IndyCar. V 80-tych rokoch sa pretekanie zbláznilo do turbodúchadla, s turbodúchadlom preplňovanými autami F1, súťažnými autami a vytrvalostnými pretekármi, ktorí produkovali šialené množstvo energie s použitím turba.

Bola to éra pretekov, ktorá vydláždila cestu pre turbodúchadlá, aby sa skutočne stali hlavným prúdom v cestných autách. Pre výkon sa stále používajú turbá, no automobilky ich čoraz častejšie využívajú na zmenšenie motorov v mene úspory paliva. Turbodúchadlá umožňujú menším motorom produkovať väčší výkon, čím môže napríklad Ford zdôvodniť umiestnenie motora V6 s dvojitým turbodúchadlom. Pick-up F-150 namiesto V8.

Pohon všetkých kolies

Cestné vozidlá a niekoľko pretekárskych áut so štyrmi poháňanými kolesami existovali už predtým, ale Audi Coupe Quattro bol prvý so systémom pohonu všetkých kolies navrhnutý na použitie bežnými autami na všetkých cestách. Na základe skúseností, ktoré Audi nadobudlo pri vývoji vojenského vozidla Iltis, bolo Quattro skonštruované tak, aby ovládlo majstrovstvá sveta v rely. Inžinieri stavili na to, že extra trakcia pohonu všetkých kolies by bola výhodná na mnohých nespevnených a niekedy aj zasnežených etapách rally. Quattro im dalo za pravdu, vyhralo majstrovský titul v rokoch 1983 a 1984, ako aj tri víťazstvá na Pikes Peak International Hill Climb v priebehu osemdesiatych rokov.

Názov Quattro (v taliančine „štyri“) žije v súčasnej dobe Audi vozidlá s pohonom všetkých kolies. Čiastočne vďaka úspechu Audi prijali pohon všetkých kolies aj iní výrobcovia automobilov, čo znamená, že už nepotrebujete pick-up alebo SUV, aby ste sa cítili sebavedome pri jazde na klzkej vozovke. Medzitým WRC prijalo pohon všetkých kolies a nikdy sa nepozrelo späť, čím pripravilo cestu pre autá ako Subaru Impreza WRX. a Mitsubishi Lancer Evolution, ktoré by podobne ako pôvodné Quattro vytvorili cestné verzie pre nadšencov túžiť.

Uhlíkové vlákno

V roku 1979 dizajnér John Barnard, ktorý vtedy pracoval pre tím McLaren Formula One, hľadal spôsob, ako zmenšiť podvozok pretekárskeho auta, aby sa vytvoril priestor pre aerodynamické prvky spodnej časti karosérie. Bola to éra „ground effectu“ v F1, keď tieto prvky boli kľúčom k výkonu. Vyskytol sa však problém: ak by mal byť zoštíhlený podvozok vyrobený zo štandardného hliníka, nebol by dostatočne tuhý.

Barnard počul o uhlíkových vláknach od kontaktov v British Aerospace a rozhodol sa použiť materiál na podvozok F1 (v odbore známy ako monokok). Výsledkom bol McLaren MP4/1, ktorý debutoval v sezóne 1981 F1. Víťazstvo na Veľkej cene Británie dokázalo výkonnostný potenciál auta, ale keď jazdec John Watson kráčal Od násilnej havárie na Veľkej cene Talianska sa ukázalo, že uhlíkové vlákna môžu zvýšiť bezpečnosť dobre. Dnes má každé auto F1 podvozok z uhlíkových vlákien.

Uhlíkové vlákno sa dostalo do cestných áut, ale má ďaleko od hlavného prúdu. S výnimkou Alfy Romeo 4C iba exotika superautá (vrátane tých vyrobený McLarenom) majú podvozok z uhlíkových vlákien. Komponenty z uhlíkových vlákien sa však používajú v niektorých (trochu) lacnejších autách a BMW je priekopníkom v používaní plastov vystužených uhlíkovými vláknami vo vozidlách, ako je napr. elektrické auto i3 s cieľom uľahčiť sériovú výrobu materiálu.

Krídla

Zadné krídlo je symbolom výkonu, o čom svedčí aj ich množstvo, ktoré si drzá majitelia pripevnili na staré staré Hondy Civic. Povesť, o ktorú sa opierajú, je zaslúžená. V 60. rokoch 20. storočia krídla pozdvihli autá Formuly 1 na novú úroveň výkonu. Ale neprišlo to ľahko.

Rovnako ako krídla na lietadlách, krídla na autách sú o usmerňovaní prúdenia vzduchu. Ale namiesto toho, aby nasmerovali rýchlejšie prúdenie vzduchu dole, aby vytvorili zdvih, nasmerujú ho cez vrch, aby vytvorili prítlačnú silu, ktorá tlačí auto do dráhy a vytvára väčšiu priľnavosť. Po niekoľkých priekopníckych snahách – vrátane ikonického Chaparral 2E z roku 1966 – začali tímy F1 v roku 1968 používať krídla. Ferrari bolo prvé a ďalšie čoskoro nasledovali. Krídla boli masívne, ale boli tiež krehké a hrubo postavené. To viedlo k niekoľkým nehodám spôsobeným zrútenými krídlami, čo následne viedlo k prísnejším predpisom.

Toto prvé krídelné úsilie bolo výstrelom do tmy, ale ich výkonnostný potenciál bol nepopierateľný. Keď inžinieri pochopili aerodynamiku čoraz sofistikovanejšie, krídla sa stali súčasťou F1 a iných závodných sérií, ako aj mnohých cestné výkonné autá.

Poloautomatické prevodovky

Manuálne alebo automatické. Kedysi to bola priama voľba. Ale to bolo predtým, ako pretekárske tímy našli výkonnostnú výhodu v prevodovkách, ktoré vodiči môžu radiť sami bez spojkového pedálu. Odstránenie spojky umožňuje prevodovkám radiť rýchlejšie, takže bolo len otázkou času, kedy sa táto technológia stane bežnou v pretekárskych aj cestných športových autách. Dvojspojková prevodovka Porsche PDK sa stala súčasťou nemeckej automobilky športové autá, ale táto technológia bola prvýkrát testovaná v pretekárskom aute 956 v roku 1983. Prevodovka PDK sa však v sériovo vyrábanom cestnom aute Porsche objaví až v roku 2009.

Medzitým Ferrari vyvinulo poloautomatickú prevodovku pre Formulu 1, ktorú predstavilo v roku 1989 na 640 po niekoľkých počiatočných problémoch. Ferrari, ktoré sa vždy snažilo nájsť prepojenie medzi pretekárskym programom F1 a cestnými autami, pridalo túto technológiu do Mondialu v roku 1993 a F355 v roku 1997. Posledne menovaná zaviedla aj charakteristický doplnok k poloautomatickým prevodovkám: páčky radenia.

Spätné zrkadlá

Je ťažké si predstaviť dokonalejší príbeh pretekárskych inovácií, ktoré menia každodenné autá k lepšiemu. Keď sa v roku 1911 konal prvý ročník Indianapolis 500, väčšina vodičov si so sebou vzala „mechanika na jazdenie“, ktorého úlohou bolo obzerať sa dozadu, aby upozornil vodiča na blížiace sa autá. Ray Harroun sa rozhodol pretekať na špeciálne pripravenom Marmon Wasp s aerodynamickou karosériou s jedným sedadlom, takže mechanikovi nezostáva miesto. Namiesto toho Harroun namontoval kus skla na palubnú dosku. Vyhral inauguračný Indy 500 a potom okamžite odišiel do dôchodku.

Ako pri väčšine skvelých príbehov, aj tu sa jednalo o preháňanie. Harroun nevynašiel spätné zrkadlo: povedal, že dostal nápad zo spätného zrkadla, ktoré videl na koči ťahanom koňmi, a zrkadlá boli uvedené v katalógoch automobilových doplnkov pred rokom 1911. Ale ako pri mnohých inováciách v automobiloch, aj preteky spopularizovali spätné zrkadlo a dramaticky dokázali jeho účinnosť.

Kotúčové brzdy

Najdôležitejšou súčasťou auta sú brzdy. Ak nemôžete prestať, na ničom inom nezáleží. Od vynálezu automobilu boli najväčším pokrokom v technológii brzdenia kotúčové brzdy. Pretože je brzdná plocha otvorená pre prúdenie vzduchu, kotúčové brzdy ponúkajú lepšie chladenie ako uzavreté bubnové brzdy, čím sa znižuje možnosť prehriatia a zlepšuje sa výkon.

Tento zlepšený výkon upútal pozornosť Jaguaru na začiatku 50-tych rokov. Britská automobilka sa spojila so spoločnosťou Dunlop, ktorá vyvinula systém kotúčových bŕzd pre lietadlá. Ak by dokázali zastaviť lietadlo pri pristátí, kotúčové brzdy by mali fungovať na aute, tak som myslel na Dunlop a Jaguar. Jaguar C-Type s kotúčovými brzdami vyhral 24 hodín Le Mans.

Iní výrobcovia automobilov už predtým skúšali kotúčové brzdy na sériových autách (mali ich Crosley Hotshot z roku 1949 a niektoré modely Chrysler z roku 1950), ale víťazstvo Jaguaru dokázalo, že táto technológia bola skutočná vec. Dnes sú kotúčové brzdy štandardnou výbavou veľkej väčšiny nových áut.

Protiblokovacie brzdy

Podobne ako kotúčové brzdy, aj protiblokovacie brzdové systémy (ABS) sa používali častejšie v lietadlách pred automobilmi. Systém Maxaret od spoločnosti Dunlop sa používal vo všetkom, od lietadiel až po britské jadrové bombardéry „V-Force“. V roku 1961 bola namontovaná variácia systému Ferguson P99 Auto Formuly 1. P99, ktorý tiež obsahoval skorý systém pohonu všetkých kolies, nebol v F1 príliš úspešný. Vyhralo iba jediné preteky a jazdec Stirling Moss dokonca nepoužil ABS, radšej moduloval brzdy staromódnym spôsobom. Jensen Interceptor FF debutoval s ABS krátko po tom, ako P99 odišiel do dôchodku, ale táto myšlienka sa desaťročia neujala.

Ferguson P99 predbehol dobu. Jeho ABS bolo mechanické; na to, aby bolo ABS skutočne praktické, by bola potrebná elektronika. Dnes je v USA nezákonné predávať nové auto bez ABS. ABS však nie je povolené vo Formule 1. Je to jeden z mnohých vodičov zakázaných v sérii.

DOHC motory

Hlava valcov s dvojitou vačkou (DOHC) je praktický spôsob, ako zvýšiť výkon bez zvyšovania zdvihového objemu. Horné vačky sú vo svojej podstate efektívnejšie ako alternatívy a ak máte dve z nich, môžete pridať ďalšie ventily. To znamená, že do motora vstupuje viac paliva a vzduchu, čo znamená väčší výkon.

Prvým autom DOHC bol Peugeot L76. Jeho hlava valcov s dvojitou vačkou sedela na vrchole masívneho 7,6-litrového radového štvorkolového motora s výkonom 148 koní. Okamžite zhaslo a vyhralo svoje prvé preteky – Veľkú cenu Francúzska v roku 1912 – a potom sa v nasledujúcom roku dostalo na Indianapolis 500 a vyhralo aj tú. Iní výrobcovia automobilov rýchlo skopírovali dizajn a hlavy s dvojitou vačkou sa stali nevyhnutnou súčasťou výkonných automobilov.

Dnes aj skromní Toyota Corolla má DOHC motor. Je to dôkaz toho, ako dlho môžu automobilky vyťažiť z menších motorov ešte väčší výkon a efektivitu a ako sa kedysi exotické triky môžu stať bežnou vecou.

Odporúčania redaktorov

• Ako veľká modrá dodávka z roku 1986 vydláždila cestu samoriadiacim autám
• Lamborghini dáva pretekárske autá do vašej obývačky. Nastúpte a odvezte sa
• Tímy Formuly 1 používajú pretekárske technológie na boj proti koronavírusu
• Elektrická kolobežka CyberScooter Edition je navrhnutá tak, aby nahradila vaše auto
• F1 má v pláne pretekať v roku 2030 s prvým čistým nulovým motorom na svete