Перегонні технології, які перейшли на ваш поточний автомобіль

Від Ford і Chevrolet до Ferrari і Porsche, майже кожен автовиробник колись брав участь у перегонах. Але чому вони це роблять?

Це частково лише для показу. Перегони задовольняють потребу брендів виходити перед багатьма очима та демонструвати свої товари. Але сама по собі експозиція не може продавати машини чи виправдати мільйони доларів, які автовиробники вливають у перегони.

Окрім високооктанового маркетингу, автовиробники використовували перегони як технологічну лабораторію. Сучасні автомобілі виграють від технологій, відточених протягом десятиліть змагань. Іноді це починалося з гоночних команд, які шукали перевагу. Інші інновації виникли поза гонками, але довели свою ефективність на трасі. Усі ці тести та налаштування роблять автомобілі кращими. Ось деякі з наших улюблених гоночних технологій, які перекочували в наші вуличні автомобілі:

Турбонаддув

Турбонаддув — використання компресора, що приводиться в дію вихлопними газами, щоб надихати більше повітря в двигун — не почалося з гонок. У 1962 році компанія General Motors встановила турбонаддув на Oldsmobile F85 і Chevrolet Corvair, перш ніж турбонаддув потрапив на радари гоночних інженерів.

Автомобілі з турбонаддувом не справляли особливого впливу, поки не почали змагатися. Це почалося серйозно в 1970-х роках, коли Porsche випустила свої автомобілі 917/10 і 917/30 Can-Am, а Renault принесла турбомотор. до Формули-1. Турбонаддув також вдихнув нове життя – буквально – в двигун Оффенхаузера, який був десятиліттями в гонках IndyCar. У 1980-х роках гонки зійшли з турбо-божевілля: автомобілі Формули-1 з турбонаддувом, ралійні автомобілі та гонщики на витривалість виробляли шалену потужність за допомогою турбомоторів.

Саме та епоха перегонів проклала шлях для того, щоб турбокомпресори дійсно стали основними в дорожніх автомобілях. Турбіни все ще використовуються для підвищення продуктивності, але автовиробники все частіше використовують їх для зменшення розміру двигунів заради економії палива. Турбокомпресори дозволяють меншим двигунам виробляти більше потужності, і саме цим, наприклад, Ford може виправдати установку твін-турбо V6 у свій Пікап F-150 замість V8.

Повний привід

До цього існували дорожні транспортні засоби та кілька гоночних автомобілів із чотирма ведучими колесами, але Audi Coupe Quattro був першим із системою повного приводу, призначеною для використання звичайними автомобілями за будь-яких дорожніх умов. На основі досвіду, отриманого Audi під час розробки військового автомобіля Iltis, Quattro було створено, щоб домінувати у Чемпіонаті світу з ралі. Інженери припускають, що додаткове зчеплення з повним приводом буде корисним на багатьох неасфальтованих, а іноді й засніжених етапах ралі. Quattro довів їхню правоту, вигравши чемпіонат у 1983 та 1984 роках, а також здобувши три перемоги на Pikes Peak International Hill Climb протягом 1980-х років.

Назва Quattro (італ. «чотири») продовжує жити в Audi повнопривідні автомобілі. Частково завдяки успіху Audi інші автовиробники також запровадили повний привід, тобто вам більше не потрібен пікап чи позашляховик, щоб почуватися впевнено за кермом на слизькій дорозі. Тим часом, WRC прийняв повний привід і ніколи не озирався назад, прокладаючи шлях для таких автомобілів, як Subaru Impreza WRX і Mitsubishi Lancer Evolution, який, як і оригінальний Quattro, породить дорожні версії для ентузіастів жадати.

Вуглецеве волокно

У 1979 році дизайнер Джон Барнард, який тоді працював у команді McLaren Formula One, шукав спосіб зменшити шасі гоночного автомобіля, щоб звільнити місце для більшої кількості аеродинамічних елементів днища. Це була ера «граунд-ефекту» у Формулі-1, коли такі елементи були ключовими для продуктивності. Але була проблема: якби зменшене шасі було зроблено зі стандартного алюмінію, воно було б недостатньо жорстким.

Барнард почув про вуглецеве волокно від контактів із British Aerospace і вирішив використати цей матеріал для шасі Формули-1 (відомого як монокок у бізнесі). Результатом став McLaren MP4/1, який дебютував у сезоні F1 1981 року. Перемога на Гран-прі Великої Британії довела потенціал продуктивності автомобіля, але коли водій Джон Уотсон пішов пішки після жорстокої аварії на Гран-прі Італії було доведено, що вуглецеве волокно може підвищити безпеку Ну. Сьогодні кожен автомобіль F1 має шасі з вуглецевого волокна.

Вуглецеве волокно потрапило до дорожніх автомобілів, але воно далеко не масове. За винятком Alfa Romeo 4C, тільки екзотика суперкари (включаючи ті виробництва McLaren) мають шасі з вуглецевого волокна. Але компоненти з вуглецевого волокна використовуються в деяких (трохи) менш дорогих автомобілях, і BMW стала піонером у використанні армованого вуглецевим волокном пластику в таких автомобілях, як Електромобіль i3 з метою полегшення масового виробництва матеріалу.

Крила

Заднє крило є символом продуктивності, про що свідчить кількість їх, прикріплених самовпевненими власниками до старих щурячих Honda Civic. Репутація, на яку вони спираються, цілком заслужена. У 1960-х роках Wings підняли автомобілі Формули-1 на новий рівень продуктивності. Але це було нелегко.

Як і крила в літаках, крила в автомобілях спрямовані на спрямування потоку повітря. Але замість того, щоб направляти швидший повітряний потік знизу для створення підйомної сили, вони спрямовують його зверху, щоб створити притискну силу, яка штовхає автомобіль на трек і створює більше зчеплення. Після кількох новаторських зусиль, включаючи культовий Chaparral 2E 1966 року, у 1968 році команди Формули-1 почали використовувати крила. Першою була Ferrari, а за нею й інші. Крила були масивними, але вони також були крихкими та грубо побудованими. Це призвело до кількох аварій, спричинених руйнуванням крил, що, у свою чергу, призвело до суворіших правил.

Ті перші спроби крила були пострілами в темряві, але їхній потенціал продуктивності був незаперечним. Оскільки розуміння інженерами аеродинаміки ставало все більш витонченим, крила стали невід’ємною частиною Формули-1 та інших гоночних серій, а також на десятках автомобілі високої якості.

Напівавтоматичні коробки передач

Ручний або автоматичний. Раніше це був простий вибір. Але це було до того, як гоночні команди виявили перевагу в продуктивності трансмісій, які водії можуть самостійно перемикати без педалі зчеплення. Усунення зчеплення дозволяє трансмісії перемикатися швидше, тому було лише питанням часу, коли ця технологія стане звичайним явищем як у гоночних, так і в дорожніх спортивних автомобілях. Коробка передач Porsche PDK з подвійним зчепленням стала невід’ємною частиною німецького автовиробника спортивні автомобілі, але вперше цю технологію випробували на гоночному автомобілі 956 у 1983 році. Однак коробка передач PDK не з’явиться в серійно вироблених автомобілях Porsche до 2009 року.

Тим часом Ferrari розробила напівавтоматичну коробку передач для Формули-1, представивши її в 1989 році на 640 після деяких проблем із прорізуванням зубів. Завжди прагнучи встановити зв’язки між своєю гоночною програмою Формули-1 і своїми дорожніми автомобілями, Ferrari додала цю технологію на Mondial у 1993 році, а в F355 – у 1997 році. Останній також представив фірмовий аксесуар для напівавтоматичних коробок передач: підрульові пелюстки.

Дзеркала заднього виду

Важко придумати більш досконалу історію про гоночні інновації, що змінюють повсякденні автомобілі на краще. Коли в 1911 році відбулася перша гонка Індіанаполіс 500, більшість водіїв брали з собою «механіка верхової їзди», до роботи якого входило оглядати позаду, щоб попередити водія про наближення автомобілів. Рей Гаррун вирішив взяти участь у перегонах на спеціально підготовленому Marmon Wasp із обтічним одномісним кузовом, не залишаючи місця для механіка. Замість цього Гаррун прикріпив шматок скла до панелі приладів. Він виграв першу гонку Indy 500, а потім негайно пішов у відставку.

Як і в більшості чудових історій, тут було допущено певне перебільшення. Гаррун не винайшов дзеркало заднього виду: він сказав, що отримав цю ідею з дзеркала заднього виду, яке він бачив у кінному екіпажі, і дзеркала були перелічені в каталогах автомобільних аксесуарів до 1911 року. Але, як і багато інших автомобільних інновацій, перегони популяризували дзеркало заднього виду та вражаючим чином довели його ефективність.

Дискові гальма

Найважливішою частиною автомобіля є гальма. Якщо ви не можете зупинитися, ніщо інше не має значення. З моменту винаходу автомобіля найбільшим прогресом у технології гальмування стали дискові гальма. Оскільки гальмівна поверхня відкрита для потоку повітря, дискові гальма пропонують краще охолодження, ніж закриті барабанні гальма, зменшуючи ймовірність перегріву та покращуючи продуктивність.

Ця покращена продуктивність привернула увагу Jaguar на початку 1950-х років. Британський автовиробник об’єднався з компанією Dunlop, яка розробила дискову гальмівну систему для літаків. Якщо вони можуть зупинити літак під час посадки, дискові гальма повинні працювати на автомобілі, тож подумали про Dunlop і Jaguar. Jaguar C-Type з дисковими гальмами виграв 24 години Ле-Мана.

Інші автовиробники раніше пробували дискові гальма на серійних автомобілях (Crosley Hotshot 1949 року та деякі моделі Chrysler 1950 року випуску), але перемога Jaguar довела, що ця технологія справжня. Сьогодні дискові гальма є стандартним обладнанням переважної більшості нових автомобілів.

Антиблокувальні гальма

Як і дискові гальма, антиблокувальні гальмівні системи (ABS) використовувалися частіше в літаках, а не в автомобілях. Система Dunlop Maxaret використовувалася в усьому: від авіалайнерів до британських ядерних бомбардувальників V-Force. У 1961 році зміна системи була встановлена ​​на Фергюсон P99 Болід Формули-1. P99, який також мав першу систему повного приводу, не був дуже успішним у Формулі-1. Він виграв лише одну гонку, а водій Стірлінг Мосс навіть не використовував ABS, вважаючи за краще модулювати гальма старомодним способом. Jensen Interceptor FF дебютував з ABS незабаром після того, як P99 пішов на пенсію, але ця ідея не реалізувалася протягом десятиліть.

Ferguson P99 випередив свій час. Його ABS була механічною; щоб зробити ABS справді практичною, знадобиться електроніка. Сьогодні заборонено продавати новий автомобіль без ABS у США, однак ABS заборонено використовувати у Формулі-1. Це одна з багатьох систем допомоги водієві, заборонених у серії.

Двигуни DOHC

Головка блоку циліндрів із подвійним верхнім кулачком (DOHC) — це зручний спосіб збільшити потужність без збільшення робочого об’єму. Верхні кулачки за своєю суттю ефективніші, ніж альтернативи, і наявність двох із них означає, що ви можете додати більше клапанів. Це означає, що в двигун надходить більше палива та повітря, що означає більше потужності.

Першим автомобілем DOHC був Peugeot L76. Головка циліндра з подвійним кулачком розташована на масивному 7,6-літровому чотирирядному двигуні потужністю 148 кінських сил. Він негайно вийшов і виграв свою першу гонку – Гран-прі Франції 1912 року – а наступного року поїхав на Індіанаполіс 500 і виграв там теж. Інші автовиробники швидко скопіювали дизайн, і подвійні кулачкові головки стали обов’язковою особливістю потужних автомобілів.

Сьогодні навіть скромні Тойота Королла має двигун DOHC. Це свідчення того, як довго автовиробники намагаються видобути ще більшу потужність і ефективність із менших двигунів, і того, як колись екзотичні прийоми можуть стати звичайними.

Рекомендації редакції

• Як великий синій фургон 1986 року проклав шлях до безпілотних автомобілів
• Lamborghini розмістить гоночні автомобілі у вашій вітальні. Зайдіть і керуйте одним
• Команди Формули-1 використовують гоночні технології для боротьби з коронавірусом
• Електричний скутер CyberScooter Edition призначений для заміни вашого автомобіля
• У 2030 році Формула-1 планує провести гонку з першим у світі двигуном з нульовим чистим викидом вуглецю