ТОП-10 автомобильных технологий пришедших из гоночного мира

Аэродинамика, дисковые тормоза и кнопка зажигания, перешедшие из гоночных автомобилей в серийные модели

В мире гонок соревнуются не только машины, но и конструкторы, инженеры. Для победы недостаточно мощного двигателя. Спортивная машина должна балансировать между мощью под капотом и легкостью кузова. Когда в мире гоночных технологий делается прорыв в аэродинамике или облегчении кузова, то обкатавшись на гоночной трассе этот «прорыв» перекочевывает в серийную модель автомобиля. Гоночные прорывы влияют на конструкцию двигателя, положение зажигания, зеркала заднего вида серийных автомобилей.
Редакцией интернет – сервиса по поиску автозапчастей Zap-Online.ru отметили 10 технологий перешедших из гоночного мира в серийные модели авто.

10. КОРОБКА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ

Трансмиссия передает мощность двигателя на колеса машины. Автоматическая коробка переключения передач (АКПП) делает это без помощи водителя, на механической (МКПП) скорости приходится переключать самому. На механике удобно контролировать передаваемый поток мощности от двигателя к колесам. Гонщики выбирают механику, но на переключение передач нужно время, а еще можно ошибиться в выборе передачи и потерять лидерство в гонке.
Изобретение коробки передач с прямым переключением (Direct-Shift Gearbox – DSG), стало прорывом. У DSG как бы две коробки: в одной четные передачи, во второй – нечетные; поэтому при переключении гонщик безошибочно выберет нужную. DSG работает намного быстрее, чем обычная механическая коробка переключения передач за счет двух первичных валов для четных и нечетных передач. Скорости переключаются автоматически, без выжимания сцепления, что ускоряет работу и делает коробку менее склонной к ошибкам водителя. DSG ставят в серийные спортивные автомобили Audi и Volkswagen. С DSG водитель получает контроль характерный механической коробке переключения передач, при этом без поправки на сцепление.
Полуавтоматические коробки передач или автоматические коробки переключения передач с механическим режимом (с функцией Tiptronic), последовательно переключают скорости без педали сцепления. Реализуется эта функция подрулевыми лепестками или дополнительным положением ручки трансмиссии. В сравнении с DSG работают эти коробки не так быстро. По сути, это автоматическая коробка переключения передач с правом выбора водителем момента переключения передачи. При этом педаль сцепления водителю выжимать не нужно. Как и в гоночных автомобилях, переключать передачи можно только по порядку. На обычной механике, водитель может переключать передачи не по порядку – например, с первой переключиться на третью – умышленно или по ошибке. Ошибка может стать катастрофой во время гонок, поэтому в гоночные автомобили ставят последовательную коробку переключения передач (SMT – Sequential Manual Transmission). Передачи этой коробки переключаются в строгой последовательности: с первой на вторую, затем на третью и далее. Автоматические коробки переключения передач с механическим режимом работают по такому же принципу – дают водителю полный контроль над мощностью двигателя, сводя при этом риск ошибки переключения «не на ту передачу» к минимуму, тем самым снижая вероятность выхода трансмиссии из строя.

9. КНОПКА ЗАЖИГАНИЯ

Замок зажигания в Porsche установлен в левой стороне от руля – дань гоночному наследию Porsche. Во время гонок каждая секунда на счету. С зажиганием под левой рукой, водитель синхронно заведет автомобиль и переведет рычаг трансмиссии правой рукой на первую передачу, получив фору на старте.
Что быстрее поворота ключа зажигания? Правильно, нажатие на кнопку зажигания. Кнопка также перешла из мира гоночных автомобилей. В серийных Mercedes ключ вначале вставляется в слот, а затем заводится нажатием кнопки – гарантия, что водитель собирался завести автомобиль. В Infiniti, Toyota, BMW если электронный ключ в кармане водителя, то двери разблокируются при прикосновении к ручке машины, а когда тот сядет в салон, активируется кнопка зажигания.

8. ПОДВЕСКА

Как и в большинстве серийных автомобилей, в гоночных стоит независимая подвеска. В такой подвеске каждое колесо вращается независимо от других колес. Если колесо попадет в выбоину, на работу остальных это не повлияет. В автомобилях Формулы 1 многорычажная подвеска, а в машинах NASCAR стойки Макферсона. Оба типа подвесок доступны в ряде серийных автомобилей.
Настройка многорычажной подвески у серийного автомобиля и гоночного, разная. Подвеска спорткара выдерживает экстремальное ускорение и торможение, стабилизирует машину при вхождении в повороты при экстремальной перегрузке с которой не справится подвеска серийного автомобиля. Перед тем как отправитесь настраивать подвеску Honda Fit для максимальной имитации поведения гоночного суперкара, помните, что подвеска Fit с завода настроена сочетать комфорт и производительность. Для подвесок гоночных автомобилей «комфорт» пустой звук.

7. ШИНЫ

На автомобильных шинах высечены канавки и бороздки поглощающие воду и слякоть, снижая вероятность авкапланирования шины. На внедорожных или «грязевых» шинах поперечные бороздки особенно глубокие – «зубцы» цепляющиеся за неровную или рыхлую поверхность. На спортивных моделях шин глубина и количество бороздок меньше. Менее зарифленный протектор дает резине больше контакта с дорогой и улучшает управляемость автомобилем.
Шины разной мягкости, с разным протектором пришли из гонок, где колеса переобувают по три раза за заезд, в зависимости от погоды. Автомобили Формулы 1 и NASCAR катаются на шинах с очень мягкой резиной. При нагревании эта резина становится липкой, что лучше удерживает автомобиль на трассе. Звучит заманчиво, но набор гоночных шин вам ни к чему. У мягкой резины короткий срок износа – если следили за гонками Формулы 1, обратили внимание, что в течение одной гонки автомобиль изнашивает не один набор колес. Шины для серийных автомобилей выдержат десятки тысяч километров дорог, потому что резина жестче, чем на болидах.

6. ТОРМОЗА

Дисковые тормоза начали появляться на гоночных автомобилях еще в 1950-х годах. Они мощнее и проще в обслуживании, чем барабанные. Дисковые тормоза легче охлаждать. При торможении происходит сильное трение и генерируется много тепла. Вырабатываемое тепло снижает эффективность тормозов. Дисковые тормоза вентилируются и тепло быстро рассеиваться, а тормозные колодки на дисковых тормозах намного легче заменить при износе, в отличие от барабанных. Сейчас все серийные автомобили идут с дисковыми тормозами, по крайней мере, на передних колесах.
В серийных автомобилях установлены железные дисковые тормоза. Гоночные диски из материала легче и прочнее железа, например керамические дисковые тормоза, которые опционально ставят в прокаченные модели Porsche Panamera, Tesla Model S Plaid, Audi RS8 V10. Еще бывают диски из углеродного волокна – технология не скоро появится в серийных автомобилях, так как дорога.

5. ВОЗДУХОЗАБОРНИКИ

Двигатель внутреннего сгорания создает мощность путем сгорания смеси кислорода и топлива. Чем больше воздуха в двигателе, тем лучше ему дышится. Лучшая работа двигателя создается, если воздух, который в него поступает, холодный. Холодный воздух сгущает топливно-воздушную смесь, которую сжигает двигатель, что выдает больше мощности. Наддув или воздухозаборники, предназначены специально для этой цели.

Удивительно, но наддувы запрещены на гонках NASCAR и Формула 1, однако разрешены в дрэг-рейсинге. Технологии гоночных автомобилей NASCAR и Формулы 1 нацелены на улучшение управляемости и производительности, в машинах для дрэг-рейсинга преследуется только одна цель: достижение максимальной линейной скорости. Так как и наддув и воздухозаборники улучшают «дыхание» двигателя, автопроизводители адаптировали эти гоночные технологии для серийных автомобилей.
Видели модели с «ноздрями» на капоте? Такие отверстия называются воздухозаборниками. Воздухозаборники направляют больший объем холодного воздуха в моторный отсек повышая производительность. Воздухозаборники не усиливают поток воздуха, так как это делает турбонаддув, но все равно вносят вклад в работу машины.

4. ДВОЙНОЙ ВЕРХНИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ВАЛ

DOHC – двигатель с двумя распределительными валами в головке блока цилиндров. В каждом двигателе есть клапаны впускающие воздух в цилиндр для обогащения топливной смеси и выпускающие продукты сгорания из цилиндра. Распределительный вал открывает и закрывает эти клапаны. Если в двигателе автомобиля установлено два распределительных вала, как в DOHC, то клапаны открываются и закрываются быстрее, улучшая производительность. Тип конструкции двигателя DOHC впервые появился в гоночных автомобилях в начале 1900-х годов, и до сих пор самый популярный тип мотора для гоночных и серийных моделей.

3. ВНЕШНИЙ ДИЗАЙН

Серийные модели часто перенимают аэродинамические элементы кузова у гоночных. При этом в серийных моделях они бесполезны, а вот моделях NASCAR, Формулы 1 и в дрифт-карах, жизненно необходимы.
Команды гоночных суперкаров одни из первых начали тестировать модели в аэродинамической трубе, обкатывая аэродинамические формы с минимальным коэффициентом аэродинамического сопротивления. Так как гоночные автомобили передвигаются на высоких скоростях, при очень легком весе самих машин, всегда есть шанс сделать сальто прямо на гоночном треке из-за подъемной силы. Конструкторам пришлось придумывать аэродинамические элементы прижимающие спорткары к земле – спойлеры и антикрылья. Спойлеры и антикрылья выглядели так привлекательно на гоночных машинах, что автопроизводители вскоре начали включать их в дизайн серийных моделей – в слегка приглушенной форме, конечно.

2. НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Для высокой скорости спортивного автомобиля, он должен быть легким, поэтому в нем нет удобных кресел или дорогой аудиосистемы. Но конструкторы пошли дальше и начали экспериментировать с облегченными, но прочными материалами.
Самый любимый материал у гоночных моделей – углеродное волокно. Кузова гоночных автомобилей Формулы 1 на 100 % вылиты из этого материала. Углеродное волокно чрезвычайно прочный и легкий материал. В серийных моделях материал только только начал появляться, и то больше для декоративных аксессуаров. Небольшой вес углеродного волокна сокращает вес автомобиля, а значит и расход топлива.
Проблема: материал слишком дорогой, чтобы использовать в серийных моделях.
Алюминий еще один легкий и прочный материал в конструкции гоночного автомобиля, в первую очередь в блоке цилиндров. Алюминиевый блок цилиндров испытан в экстремальных гоночных условиях, поэтому давно ставиться в двигатели серийных моделей. Из алюминия делают и детали кузова, например капот. За счет небольшого веса алюминия снижается общий вес автомобиля, что повышает экономию топлива без снижения производительности.

1. БЕЗОПАСНОСТЬ

Безопасность гонщика во время соревнований важна также как скорость и маневренность автомобиля, так как гонщик это «штучный товар», как бы цинично это не звучало. В области безопасности гонщиков конструкторы  спортивных автомобилей преуспели.
Гоночные автомобили собраны вокруг структуры, которая со всех сторон защищает пилота. В гонках Indy Car или Формула 1, кузов автомобиля изготовлен из высокопрочного углеродного волокна, и спроектирован, чтобы защитить водителя при ударе. В гонках NASCAR и в дрэг-рейсинге водителя защищает каркас – сеть из стальных труб поглощающая силу удара, снижая вероятность травмы водителя при аварии. Те же принципы построения каркаса гоночных автомобилей просочились в сборку серийных машин. Каркас безопасности в серийных авто «замаскирован» панелями дверей, центральной панелью, которых в гоночных автомобилях просто нет. Примером в рекламном ролике Smart ForTwo 2013 года.

BONUS: дополнительная и самая неожиданная часть машины, которая была перенята у гоночных автомобилей.

В начале 1900-х годов гонщики поняли, что могут использовать зеркала, чтобы следить за соперниками приближающимися сзади. С тех самых пор зеркала заднего вида стали бесценным инструментом безопасности для миллионов водителей. Это достаточно скучная деталь автомобиля, но, как и многие другие обыденные автомобильные технологии, имеет гоночные корни.