เทคโนโลยีการแข่งรถที่ย้ายมาสู่รถปัจจุบันของคุณ

ตั้งแต่ฟอร์ดและเชฟโรเลต จนถึงเฟอร์รารีและปอร์เช่ ผู้ผลิตรถยนต์เกือบทุกรายเคยไปแข่งขันกันมาแล้วครั้งหนึ่ง แต่ทำไมพวกเขาถึงทำอย่างนั้น?

ส่วนหนึ่งเป็นเพียงเพื่อการเปิดรับเท่านั้น การแข่งรถตอบสนองความต้องการของแบรนด์ต่างๆ ที่ต้องออกไปต่อหน้าต่อตาผู้คนมากมายและอวดสินค้าของตน แต่การเปิดเผยเพียงอย่างเดียวไม่สามารถขายรถยนต์ได้หรือพิสูจน์ให้ผู้ผลิตรถยนต์หลายล้านดอลลาร์หลั่งไหลเข้าสู่การแข่งขัน

นอกจากการตลาดแบบออกเทนสูงแล้ว ผู้ผลิตรถยนต์ยังใช้การแข่งรถเป็นห้องปฏิบัติการทดสอบทางเทคโนโลยีอีกด้วย รถยนต์สมัยใหม่ได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยีที่ได้รับการฝึกฝนมาเป็นเวลาหลายทศวรรษของการแข่งขัน บางครั้งก็เริ่มจากทีมแข่งที่มองหาความได้เปรียบ นวัตกรรมอื่นๆ เกิดขึ้นนอกการแข่งขันแต่ได้พิสูจน์ประสิทธิภาพในสนามแข่งแล้ว การทดสอบและการปรับแต่งทั้งหมดนี้ทำให้รถยนต์ดีขึ้น นี่คือบางส่วนของเทคโนโลยีการแข่งขันที่เราชื่นชอบซึ่งได้ย้ายมาสู่รถวิ่งบนถนนของเรา:

เทอร์โบชาร์จเจอร์

เทอร์โบชาร์จเจอร์ – การใช้คอมเพรสเซอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยไอเสียเพื่อขับอากาศเข้าสู่เครื่องยนต์มากขึ้น – ไม่ได้เริ่มต้นด้วยการแข่งขัน General Motors ตบเทอร์โบบน Oldsmobile F85 และ Chevrolet Corvair ในปี 1962 ก่อนที่เทอร์โบชาร์จเจอร์จะตกเป็นเป้าสายตาของวิศวกรด้านการแข่งขัน

รถยนต์เทอร์โบชาร์จไม่ได้สร้างผลกระทบมากนักจนกระทั่งพวกเขาลงแข่ง สิ่งนี้เริ่มต้นอย่างจริงจังในปี 1970 เมื่อปอร์เช่เปิดตัวรถยนต์ Can-Am 917/10 และ 917/30 และ Renault นำพลังเทอร์โบมาใช้ สู่สูตรหนึ่ง. เทอร์โบชาร์จเจอร์ยังช่วยเติมชีวิตชีวาให้กับเครื่องยนต์ Offenhauser ที่มีอายุหลายสิบปีในการแข่งรถ IndyCar ในช่วงทศวรรษ 1980 การแข่งรถได้กลายมาเป็นกระแสคลั่งไคล้เทอร์โบ โดยรถ F1 ที่ใช้เทอร์โบชาร์จ รถแรลลี่ และนักแข่ง Endurance ที่ผลิตพละกำลังมหาศาลด้วยการใช้เทอร์โบ

มันเป็นยุคของการแข่งรถที่ปูทางให้เทอร์โบชาร์จเจอร์กลายเป็นกระแสหลักในรถยนต์บนท้องถนน เทอร์โบยังคงถูกนำมาใช้เพื่อสมรรถนะ แต่ผู้ผลิตรถยนต์ใช้เทอร์โบเหล่านี้มากขึ้นเพื่อลดขนาดเครื่องยนต์ในนามของการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง เทอร์โบชาร์จเจอร์ช่วยให้เครื่องยนต์ขนาดเล็กผลิตพละกำลังได้มากขึ้น ตัวอย่างเช่น ฟอร์ดสามารถใส่เครื่องยนต์ V6 เทอร์โบคู่เข้าไปได้อย่างไร รถกระบะเอฟ-150 แทนที่จะเป็น V8

ระบบขับเคลื่อนสี่ล้อ

ยานพาหนะบนท้องถนนและรถแข่งสี่ล้อมีมาก่อนแต่ว่า ออดี้ คูเป้ ควอตโตร เป็นรายแรกที่มีระบบขับเคลื่อนสี่ล้อที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานกับรถยนต์ทั่วไปในทุกสภาพถนน จากประสบการณ์ที่ Audi ได้รับในการพัฒนายานพาหนะทางทหาร Iltis Quattro ถูกสร้างขึ้นเพื่อครองแชมป์ World Rally Championship วิศวกรเดิมพันว่าการยึดเกาะถนนเพิ่มเติมของระบบขับเคลื่อนสี่ล้อจะเป็นประโยชน์กับสนามแรลลี่หลายสนามที่ไม่ปูลาดยางและบางครั้งมีหิมะปกคลุม Quattro พิสูจน์ให้เห็นแล้วว่าถูกต้อง โดยคว้าแชมป์ในปี 1983 และ 1984 รวมถึงคว้าชัยชนะ 3 รายการที่ Pikes Peak International Hill Climb ตลอดช่วงทศวรรษ 1980

ชื่อ Quattro (ภาษาอิตาลีแปลว่า "สี่") ยังคงอยู่ในกระแสของ Audi ยานพาหนะขับเคลื่อนสี่ล้อ. ส่วนหนึ่งจากความสำเร็จของ Audi ทำให้ผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นๆ หันมาใช้ระบบขับเคลื่อนสี่ล้อ ซึ่งหมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องใช้รถกระบะหรือ SUV อีกต่อไปเพื่อให้รู้สึกมั่นใจในการขับขี่บนถนนลื่น ในขณะเดียวกัน WRC ก็หันมาใช้ระบบขับเคลื่อนสี่ล้อและไม่เคยมองย้อนกลับไป เป็นการปูทางให้กับรถยนต์อย่าง Subaru Impreza WRX และ Mitsubishi Lancer Evolution ซึ่งเหมือนกับ Quattro ดั้งเดิมที่จะวางไข่ในเวอร์ชั่นสำหรับผู้ที่ชื่นชอบการเดินทาง โลภ.

คาร์บอนไฟเบอร์

ในปี 1979 นักออกแบบ จอห์น บาร์นาร์ดซึ่งในขณะนั้นทำงานให้กับทีม McLaren Formula One กำลังมองหาวิธีที่จะลดขนาดแชสซีของรถแข่งเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับองค์ประกอบแอโรไดนามิกใต้ท้องรถมากขึ้น นี่คือยุคของ "เอฟเฟกต์ภาคพื้นดิน" ใน F1 เมื่อองค์ประกอบดังกล่าวเป็นกุญแจสำคัญสู่ประสิทธิภาพ แต่มีปัญหาเกิดขึ้น: หากแชสซีแบบเพรียวบางนั้นทำจากอะลูมิเนียมมาตรฐาน มันจะไม่แข็งพอ

Barnard เคยได้ยินเกี่ยวกับคาร์บอนไฟเบอร์จากผู้ติดต่อที่ British Aerospace และตัดสินใจใช้วัสดุสำหรับแชสซี F1 (หรือที่รู้จักกันในชื่อธุรกิจ monocoque) ผลลัพธ์ที่ได้คือ McLaren MP4/1 ซึ่งเปิดตัวครั้งแรกในฤดูกาล 1981 F1 ชัยชนะที่บริติชกรังด์ปรีซ์พิสูจน์ให้เห็นถึงศักยภาพด้านสมรรถนะของรถ แต่เมื่อนักขับ จอห์น วัตสัน เดินได้ ห่างไกลจากการชนกันอย่างรุนแรงที่ Italian Grand Prix พิสูจน์ให้เห็นว่าคาร์บอนไฟเบอร์สามารถช่วยเพิ่มความปลอดภัยได้ ดี. ปัจจุบัน รถ F1 ทุกคันมีโครงตัวถังคาร์บอนไฟเบอร์

คาร์บอนไฟเบอร์ได้นำมาใช้กับรถยนต์บนท้องถนน แต่ก็ยังห่างไกลจากกระแสหลัก ยกเว้น Alfa Romeo 4C ที่แปลกใหม่เท่านั้น ซุปเปอร์คาร์ (รวมทั้งอันด้วย ทำโดยแม็คลาเรน) มีโครงตัวถังเป็นคาร์บอนไฟเบอร์ แต่ส่วนประกอบของคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำมาใช้ในรถยนต์บางคันที่มีราคาถูกกว่า (เล็กน้อย) และ BMW ก็ได้บุกเบิกการใช้พลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ในรถยนต์เช่น i3 รถยนต์ไฟฟ้า โดยมีเป้าหมายเพื่อทำให้วัสดุง่ายต่อการผลิตจำนวนมาก

ปีก

ปีกหลังเป็นสัญลักษณ์ของประสิทธิภาพ เห็นได้จากจำนวนปีกด้านหลังที่เจ้าของอวดดีติดไว้กับ Honda Civics รุ่นเก่า ชื่อเสียงที่พวกเขากำลังพึ่งพานั้นสมควรได้รับอย่างดี ในช่วงทศวรรษที่ 1960 ปีกรถได้ยกระดับรถ Formula One ไปสู่ประสิทธิภาพระดับใหม่ แต่มันไม่ได้มาง่ายๆ

เช่นเดียวกับปีกบนเครื่องบิน ปีกบนรถยนต์มีหน้าที่ควบคุมการไหลของอากาศ แต่แทนที่จะส่งกระแสลมที่เร็วขึ้นไปข้างใต้เพื่อสร้างแรงยก กลับส่งลมไปด้านบนเพื่อสร้างแรงกดลง ซึ่งจะดันรถเข้าสู่สนามแข่งและทำให้เกิดการยึดเกาะมากขึ้น หลังจากความพยายามบุกเบิกอยู่สองสามครั้ง รวมถึง Chaparral 2E อันเป็นเอกลักษณ์ของปี 1966 ทีม F1 ก็เริ่มนำปีกมาใช้ในปี 1968 เฟอร์รารี่เป็นคนแรก และคนอื่นๆ ก็ตามมาในไม่ช้า ปีกมีขนาดใหญ่ แต่ก็เปราะบางและสร้างขึ้นอย่างหยาบคายเช่นกัน สิ่งนี้นำไปสู่การชนหลายครั้งที่เกิดจากปีกที่พังทลาย ซึ่งนำไปสู่กฎระเบียบที่เข้มงวดมากขึ้น

ความพยายามของปีกในช่วงแรกเหล่านั้นถูกยิงในความมืด แต่ศักยภาพในการแสดงของพวกเขานั้นไม่อาจปฏิเสธได้ เนื่องจากความเข้าใจด้านอากาศพลศาสตร์ของวิศวกรมีความซับซ้อนมากขึ้น ปีกจึงกลายมาเป็นส่วนประกอบประจำใน F1 และซีรีส์การแข่งขันอื่นๆ เช่นเดียวกับคะแนนของ รถยนต์สมรรถนะสูงที่วิ่งบนถนน.

กระปุกเกียร์กึ่งอัตโนมัติ

ด้วยตนเองหรืออัตโนมัติ. มันเคยเป็นทางเลือกที่ตรงไปตรงมา แต่นั่นเป็นก่อนที่ทีมแข่งรถจะพบข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพในระบบเกียร์ ผู้ขับสามารถเปลี่ยนเกียร์เองได้โดยไม่ต้องใช้แป้นคลัตช์ การถอดคลัตช์ช่วยให้ระบบเปลี่ยนเกียร์เร็วขึ้น ดังนั้นจึงเป็นเพียงเรื่องของเวลาก่อนที่เทคโนโลยีจะกลายเป็นเรื่องธรรมดาทั้งในรถแข่งและรถสปอร์ตบนท้องถนน ระบบเกียร์คลัตช์คู่ PDK ของปอร์เช่ได้กลายเป็นอุปกรณ์ประจำของผู้ผลิตรถยนต์สัญชาติเยอรมัน รถสปอร์ตแต่เทคโนโลยีดังกล่าวได้รับการทดสอบครั้งแรกในรถแข่ง 956 ในปี 1983 อย่างไรก็ตาม กล่องเกียร์ PDK จะไม่ปรากฏในรถยนต์ปอร์เช่ที่ผลิตในปริมาณมากจนถึงปี 2009

ระหว่างนั้น เฟอร์รารีได้พัฒนาระบบเกียร์กึ่งอัตโนมัติสำหรับฟอร์มูล่าวัน โดยเปิดตัวในปี 1989 บนรุ่น 640 หลังจากประสบปัญหาบางประการ กระตือรือร้นที่จะเชื่อมโยงระหว่างโปรแกรมการแข่งรถ F1 และรถใช้บนท้องถนนอยู่เสมอ Ferrari ได้เพิ่มเทคโนโลยีนี้ให้กับ Mondial ในปี 1993 และ F355 ในปี 1997 รุ่นหลังยังได้แนะนำอุปกรณ์เสริมอันเป็นเอกลักษณ์เฉพาะของระบบเกียร์กึ่งอัตโนมัติ: แป้นเปลี่ยนเกียร์

กระจกมองหลัง

เป็นเรื่องยากที่จะนึกถึงเรื่องราวที่สมบูรณ์แบบมากขึ้นเกี่ยวกับนวัตกรรมการแข่งรถที่เปลี่ยนแปลงรถในแต่ละวันให้ดีขึ้น เมื่อการแข่งขัน Indianapolis 500 ครั้งแรกจัดขึ้นในปี 1911 ผู้ขับขี่ส่วนใหญ่รับ "ช่างซ่อมรถ" ไปด้วย ซึ่งงานของเขารวมถึงการมองไปทางด้านหลังเพื่อเตือนคนขับว่ามีรถยนต์เข้ามาใกล้ Ray Harroun ตัดสินใจลงแข่ง Marmon Wasp ที่จัดเตรียมมาเป็นพิเศษด้วยตัวถังแบบที่นั่งเดียวที่เพรียวบาง จึงไม่เหลือที่ว่างสำหรับช่างขี่ Harroun กลับติดแผ่นกระจกไว้ที่แผงหน้าปัดแทน เขาได้รับรางวัล Indy 500 ครั้งแรก จากนั้นจึงเกษียณทันที

เช่นเดียวกับเรื่องราวที่ยอดเยี่ยมที่สุด มีการกล่าวเกินจริงบางอย่างเข้ามาเกี่ยวข้อง Harroun ไม่ได้ประดิษฐ์กระจกมองหลัง เขาบอกว่าเขาได้แนวคิดนี้มาจากกระจกมองหลังที่เขาเห็นบนรถม้า และกระจกมีการระบุอยู่ในแค็ตตาล็อกอุปกรณ์ตกแต่งรถยนต์ก่อนปี 1911 แต่เช่นเดียวกับนวัตกรรมยานยนต์อื่นๆ การแข่งรถทำให้กระจกมองหลังเป็นที่นิยมและพิสูจน์ประสิทธิภาพในรูปแบบที่น่าทึ่ง

ดิสก์เบรก

ส่วนที่สำคัญที่สุดของรถคือเบรก ถ้าคุณหยุดไม่ได้ ก็ไม่มีอะไรสำคัญอีกต่อไป นับตั้งแต่รถยนต์คิดค้น ความก้าวหน้าที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในเทคโนโลยีเบรกคือดิสก์เบรก เนื่องจากพื้นผิวเบรกเปิดกว้างเพื่อให้อากาศไหลเวียน ดิสก์เบรกจึงระบายความร้อนได้ดีกว่าดรัมเบรกแบบปิด โอกาสที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไปและปรับปรุงประสิทธิภาพ

สมรรถนะที่ได้รับการปรับปรุงนั้นดึงดูดความสนใจของ Jaguar ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ผู้ผลิตรถยนต์สัญชาติอังกฤษรายนี้ร่วมมือกับ Dunlop ซึ่งพัฒนาระบบดิสก์เบรกสำหรับเครื่องบิน หากพวกเขาสามารถหยุดเครื่องบินขณะลงจอดได้ ดิสก์เบรกควรจะทำงานบนรถได้ ดังนั้น Dunlop และ Jaguar จึงนึกถึง Jaguar C-Type พร้อมดิสก์เบรก คว้าแชมป์ 24 Hours of Le Mans

ผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นๆ เคยลองใช้ดิสก์เบรกกับรถยนต์ที่ใช้งานจริงมาก่อน (รุ่น Crosley Hotshot ปี 1949 และไครสเลอร์รุ่นปี 1950 บางรุ่นก็เคยลองใช้) แต่ชัยชนะของ Jaguar ได้พิสูจน์ให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้เป็นของจริง ปัจจุบัน ดิสก์เบรกเป็นอุปกรณ์มาตรฐานในรถยนต์ใหม่ส่วนใหญ่

เบรกป้องกันล้อล็อก

เช่นเดียวกับดิสก์เบรก ระบบเบรกป้องกันล้อล็อก (ABS) ถูกนำมาใช้กันทั่วไปในเครื่องบินก่อนรถยนต์ ระบบ Maxaret ของ Dunlop ถูกใช้ในทุกสิ่งตั้งแต่เครื่องบินโดยสารไปจนถึงเครื่องบินทิ้งระเบิดนิวเคลียร์ “V-Force” ของอังกฤษ ในปีพ.ศ. 2504 มีการเปลี่ยนแปลงของระบบเกิดขึ้นกับ เฟอร์กูสัน พี 99 รถสูตรหนึ่ง. P99 ซึ่งมีระบบขับเคลื่อนสี่ล้อในยุคแรกๆ ก็ไม่ประสบความสำเร็จมากนักใน F1 มันชนะการแข่งขันเพียงครั้งเดียว และนักแข่ง Stirling Moss ไม่ได้ใช้ ABS ด้วยซ้ำ เขาเลือกที่จะปรับเบรกด้วยวิธีเดิมๆ Jensen Interceptor FF เปิดตัวพร้อมระบบ ABS ไม่นานหลังจากที่ P99 เลิกผลิต แต่แนวคิดนี้กลับไม่ได้รับความสนใจมานานหลายทศวรรษ

Ferguson P99 ล้ำหน้าในยุคนั้น ABS เป็นแบบกลไก ต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อทำให้ ABS ใช้งานได้จริง ปัจจุบัน การขายรถใหม่ที่ไม่มี ABS ในสหรัฐอเมริกาถือเป็นสิ่งผิดกฎหมาย อย่างไรก็ตาม ไม่อนุญาตให้ใช้ ABS ใน Formula One เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ช่วยคนขับหลายตัวที่ถูกแบนในซีรีส์นี้

เครื่องยนต์ DOHC

ฝาสูบลูกเบี้ยวดูอัลโอเวอร์เฮด (DOHC) เป็นวิธีที่สะดวกในการเพิ่มกำลังโดยไม่ต้องเพิ่มการกระจัด ลูกเบี้ยวเหนือศีรษะมีประสิทธิภาพมากกว่าทางเลือกอื่นๆ โดยธรรมชาติ และการมีสองลูกเบี้ยวหมายความว่าคุณสามารถเพิ่มวาล์วได้มากขึ้น นั่นหมายถึงมีเชื้อเพลิงและอากาศเข้าสู่เครื่องยนต์มากขึ้น ซึ่งหมายถึงมีกำลังมากขึ้น

รถยนต์ DOHC คันแรกคือ เปอโยต์ L76. ฝาสูบแบบแคมคู่ติดตั้งอยู่บนเครื่องยนต์สี่สูบแถวเรียงขนาดใหญ่ 7.6 ลิตร ซึ่งให้กำลัง 148 แรงม้า มันออกไปทันทีและชนะการแข่งขันครั้งแรก - French Grand Prix ปี 1912 - จากนั้นก็ไปที่ Indianapolis 500 ในปีถัดมาและก็ชนะเช่นกัน ผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นๆ ก็ลอกแบบการออกแบบอย่างรวดเร็ว และหัวแคมคู่ก็กลายเป็นคุณสมบัติที่ต้องมีในรถยนต์สมรรถนะสูง

ทุกวันนี้แม้แต่คนถ่อมตัว โตโยต้า โคโรลา มีเครื่องยนต์ DOHC นี่เป็นข้อพิสูจน์ถึงความพยายามที่ผู้ผลิตรถยนต์ใช้ในการดึงพลังและประสิทธิภาพที่ยิ่งใหญ่กว่าจากเครื่องยนต์ขนาดเล็ก และวิธีที่เทคนิคที่ครั้งหนึ่งเคยแปลกใหม่สามารถกลายเป็นเรื่องธรรมดาได้อย่างไร

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• รถตู้สีน้ำเงินคันใหญ่จากปี 1986 ปูทางไปสู่รถยนต์ไร้คนขับได้อย่างไร
• Lamborghini กำลังวางรถแข่งไว้ในห้องนั่งเล่นของคุณ กระโดดเข้าไปขับคันหนึ่ง
• ทีม Formula One กำลังใช้เทคโนโลยีการแข่งรถเพื่อรับมือกับโคโรนาไวรัส
• สกู๊ตเตอร์ไฟฟ้า CyberScooter Edition ได้รับการออกแบบมาเพื่อทดแทนรถของคุณ
• F1 มีแผนจะแข่งขันเครื่องยนต์คาร์บอนเป็นศูนย์เครื่องแรกของโลกในปี 2030