Auto >> Fordonsteknik >  >> Motor

10 vardagliga biltekniker som kom från racing


Hur överförs tekniken från en racerbil till bilen på din uppfart? Se fler NASCAR-bilder. Jason Smith/Getty Images för NASCAR

Att titta på bilracing, oavsett om det är Formel 1, NASCAR eller grusbana, är adrenalinpumpande och roligt. Att hoppa in i din Honda Fit eller Toyota Corolla och riva vägen (säkert, naturligtvis) håller det roliga igång. Åh, tror du inte det? Egentligen har dessa två små ekonomibilar mer gemensamt med racerbilar än du kanske tror och vi pratar inte om trimmade eller lurade Fits eller Corollas. Direkt från fabriken har bilracingtekniken påverkat produktionsbilar på några överraskande sätt.

Biltävlingsteam har alltid försökt bygga de snabbaste och bästa möjliga bilarna. De har anlitat några av de bästa bildesignerna och ingenjörerna för att hjälpa till med jobbet. När bilracing får ett genombrott är det nästan alltid tillämpbart i någon form på masstillverkade bilar. Som ett resultat av detta har racerteknologin påverkat många av komponenterna i bilen som sitter på din uppfart – från den grundläggande motordesignen, till tändningens läge och till och med backspegeln.

Som det visar sig behöver du inte gå mycket längre än ditt eget garage för att få en racerbilsupplevelse. Fortsätt läsa för att ta reda på de 10 bästa racingteknikerna som kan finnas i din bil.

Innehåll
  1. Överföringar
  2. Tidsbesparare
  3. Avstängningar
  4. Däck
  5. Bromsar
  6. Motorluftintag
  7. Dubbla överliggande kamaxlar
  8. Exteriördesign
  9. Nytt material
  10. Säkerhet

>10:Överföringar


En automatisk växellåda med manuellt läge gör att föraren kan växla utan kopplingspedal. Emre Ogan/iStockphoto

De flesta förare i USA använder automatisk växellåda, vilket gör att du kan kryssa i stadsvärldar förutom ett hårt växlande varv på en Formel 1-bana. Men syftet med en transmission i en racerbil och en landsvägsbil är detsamma:den översätter motorns kraft till bilens hjul. Medan en automatisk växellåda växlar utan någon input från föraren (förutom det ursprungliga valet av Drive), låter en manuell växellåda föraren styra kraftflödet från motorn till hjulen. Racerbilsförare vill ha kontroll över en manuell växellåda, men den manuella processen kan vara för långsam och utsatt för mänskliga fel.

Ange Direct-Shift-växellådor (DSG) och kopplingslösa manuella växellådor. Båda dessa typer av växellådor är racingteknologi som gör att förare kan växla snabbt och se till att de växlar till rätt växel.

DSG:er fungerar faktiskt som två transmissioner:en slår i de udda växlarna och en slår i de jämna växlarna. Eftersom det finns två växellådor är nästa nödvändiga växel alltid "på däck" vilket gör DSG snabbare än en manuell växellåda. DSG:er använder inte heller en kopplingspedal, vilket gör dem snabbare än en konventionell manual och mindre benägna att förarfel. DSG:er är ett roligt tillskott till landsvägsbilar (just nu ses de främst på sportiga Audi- och Volkswagen-modeller) eftersom de tillåter förare det roliga med en manual utan krångel med en kopplingspedal.

På samma sätt tar kopplingslösa manualer eller automatiska växellådor med manuellt läge idén om motorkontroll utan kopplingspedal och sekventiell växling och sätter den i produktionsbilar. Dessa system blir allt vanligare på personbilar med automatisk växellåda; dock är de inte lika snabbt växlande som DSGs. I grund och botten är de automatiska växellådor som låter föraren välja när bilen växlar, men föraren behöver inte använda en kopplingspedal. I likhet med racingtransmissioner tillåter dessa system förare att endast växla i sekvens. På en manuell växellåda kan föraren växla ur funktion - från första till tredje - antingen avsiktligt eller av misstag. Att göra det av misstag kan leda till katastrof i ett lopp, så racerbilar har Sequential Manual Transmissions (SMT). SMT:er skiftar bara i ordning:från första, till andra, till tredje, och så vidare. Automatiska växellådor med manuella lägen gör samma sak -- de lägger kontrollen över motorn i händerna på föraren samtidigt som de minimerar fel.

Försenade? Läs vidare för att se hur biltillverkarna har tagit racingteknik som är avsedd att raka sekunder från varvtiderna och använt den för att hjälpa dig att raka bort din resa till mataffären.

>9:Tidsbesparingar


Flera produktionsbilar har nu tryckknappständning. COffe72/iStockphoto

Du ska inte försöka stjäla någons Porsche, men om du gör det kommer här ett tips:tändningen sitter på vänster sida av ratten. Det är en udda placering för de flesta – fråga bara alla blivande Porsche-köpare som har skämts på provkörningar – men det är en nick till Porsches racingarv. I racing räknas varje sekund. Med en vänstertändning kan förarna starta bilen och växla till första växeln nästan samtidigt, vilket gör att de kan komma igång så mycket snabbare än konkurrenterna.

Men det som är snabbare än att vrida på en nyckel (och lättare än att göra det med vänster hand) är tryckknappständning. Ett antal produktionsbilar använder denna racingteknik, som startar bilen med en knapptryckning, inte genom att vrida på en nyckel. Det finns ett antal varianter av tryckknappssystemen. BMW, till exempel, låter förare sätta in nyckeln i ett spår innan du trycker på knappen - detta säkerställer att föraren verkligen tänker starta bilen. Andra, som Infiniti, har en elektronisk fob som kommunicerar med bilen. När någon som bär telefonbrickan närmar sig bilen instrueras bildörrarna att låsa upp - inget mer fumlande med dina nycklar. När bilen upptäcker att fjärrkontrollen är inne i fordonet, aktiveras knappen och startar bilen när den trycks ned - liknande många racerbilar.

Vi vill inte hålla dig i spänning längre än nödvändigt. Läs nästa sida för att ta reda på den vardagliga biltekniken som rankas som nummer 8 på vår lista.

Bilkapplöpning i populärkultur

Dags att släppa hammaren, Harry, och prata om bilracing i populärkulturen. Oavsett om det är streetracers i "The Fast and the Furious", Cole Trickle i Mello Yello Car eller till och med "Herbie the Love Bug", har bilracingens glamour och hastighet gett massor av foder till populärkulturen.

>8:Avstängningar


Rally Car racing pressar fjädringskomponenter till det yttersta. Jeff Gross/Getty Images

Du kanske inte tänker på din bils fjädring (tills du går över ett särskilt djupt potthål), men det är ett område där racingtekniken har översatts nästan direkt till produktionsbilar. I bilracing är det bäst att låta alla fyra däcken hålla kontakten med banan. Det gör bilen mer stabil och ser till att all kraft som motorn skapar hjälper till att förflytta bilen.

Som de flesta produktionsbilar använder racerbilar oberoende fjädringar. Dessa upphängningar gör att varje hjul kan röra sig utan att påverka de andra hjulens rörelse. Formel 1-bilar använder flerlänksupphängningar, medan NASCAR-bilar tenderar att använda MacPherson fjäderben. Båda fjädringstyperna finns på ett antal produktionsbilar.

Så varför fungerar inte din bil som en racerbil? Även om fjädringstyperna kan vara desamma, är justeringen av en NASCAR eller Formel 1-fjädring helt annorlunda än fjädringsjusteringen på din bil. I en racerbil måste fjädringen hålla bilen stabil genom svängar som genererar mer kraft än en produktionsbil klarar av, samt extrem acceleration och stopp. Innan du går ut och justerar din fjädring för att efterlikna en racerbils kapacitet, kom ihåg att din bil också har specialiserade fjädringsjusteringar:Den är justerad för att balansera komfort med prestanda. Komfort ingår inte i ekvationen för de flesta racerbilsupphängningar.

Blir trött? Förhoppningsvis inte, eftersom vi bara har 7 fler vardagliga biltekniker att diskutera med dig under vår nedräkning till nummer 1. Kolla in nästa sida för nummer 7 på vår lista.

Hur lager är stock car racing?

NASCAR, den mest populära typen av bilracing i USA, växte fram från människor som körde sina vardagsbilar. Så, kan du gå in på din lokala återförsäljare och hämta en bana som är klar? Inte riktigt. Även om NASCAR-bilar är baserade på produktionsbilar, är förhållandena de tävlar under så extrema att det inte finns mycket som finns på lager i lagerbilracing.

>7:Däck


Dessa racing slicks håller bara några varv, men som ett resultat av lärdomar på banan borde dina däck överleva mycket längre. Glowimages/Getty Images

De flesta förare tänker inte på sina däck förrän de blir punkterade. Det är synd, för däck är det som kopplar bilen till vägen och håller föraren i kontroll. Biltävlingsteam förstår det. Det är därför de använder högpresterande däck som är skräddarsydda för just deras form av racing. Tekniken från dessa specialiserade däck har sipprat ner till produktionsbilar.

Du har säkert märkt att däcken på din bil har spår i dem. Dessa dungar gör att däcket kan kanalisera saker som vatten, eller till och med snö och slask, bort från bilen. Om du har terräng- eller terrängdäck på din bil, är spåren troligen väldigt djupa och gummit mycket ojämnt. Den typen av däck ger bilen tänder som kan greppa ojämna eller lösa ytor. Om du har en sportbil har däcken troligen ett färre antal spår och spåren är vanligtvis grundare. Det gör att mer av däckets gummi kan hålla kontakten med vägen, vilket gör att bilen hanterar bättre. Alla dessa innovationer och utvecklingen av olika däcktyper kom från racing.

Liksom de flesta racingteknologier har högpresterande racingdäcksteknik översatts till produktionsbilar för dagligt bruk. Till exempel använder F1- och NASCAR-bilar däck med mycket mjukt gummi. Det gummit blir klibbigt när det är uppvärmt, vilket hjälper till att hålla bilen på banan. Även om det kan låta bra, gå inte och köp en uppsättning racingdäck ännu. Det mjukare gummit har en kort livslängd -- du kommer att märka att en racerbil får flera nya uppsättningar däck under loppet av en enda race -- medan däcken på de flesta produktionsbilar är designade för att hålla i många tiotusentals mil. Många grundläggande däckdesigner har utvecklats från racinginnovationer, men återigen har produktionsbilar tagit det till vardagsbruk.

Det är inte dags att sluta läsa ännu! Kolla in nästa sida för att lära dig hur racingtekniken bokstavligen sätter bromsarna på din bil.

>6:Bromsar


Skivbromsar dök upp först på racerbilar på 1950-talet - nu är de standardutrustning på de flesta fordon. MICHAEL LATZ/AFP/Getty Images

Såvida du inte har varit med i en kaxig actionfilm, är bromsarna på din bil sannolikt dramafria. Racebilsbromsar är byggda med samma dramafria mål, men när man stoppar en bil som går mer än 200 miles i timmen är insatserna mycket högre. Racingingenjörer har designat bromsar som ger säkra stopp under extrema omständigheter och de designerna har tagit sig in på vägbilar.

Skivbromsar började dyka upp på racerbilar på 1950-talet. Racingteam gillade dem eftersom de var kraftfulla och lättare att underhålla än den tidigare trumbromsdesignen. Skivbromsar är också lättare att hålla svala. När bromsar stoppar en bil genererar de mycket friktion och värme. Den värmen minskar faktiskt bromsarnas stoppkraft. Skivbromsar kan ventileras, vilket gör att värmen kan försvinna. Nu har alla utom ett fåtal bilar skivbromsar på åtminstone framhjulen -- de flesta har skivbromsar i alla fyra hörnen.

Racingteknik fortsätter att gå framåt. Medan de flesta produktionsbilar har skivbromsar i gjutjärn, använder racerbilar material som är lättare och ofta mer hållbara. Keramiska skivbromsar har använts på racerbilar under en tid och dyker nu upp som tillval på vissa lyxiga sportbilar. Många racingteam har också börjat använda superlätta och superstarka bromsar gjorda av kol. Det är en teknik som inte kommer att dyka upp på produktionsbilar på ett tag -- den är för närvarande väldigt dyr.

Innan en racerbil (eller din bil) kan stanna måste den komma igång. Fortsätt läsa för att lära dig hur racingtekniken hjälper din bil att andas lättare och gå snabbare också.

>5:Motorns luftintag


Huvskopor tjänar ett syfte - att kyla motorrummet och förbättra prestandan. Todd Black/iStockphoto

Bilracing är full av andlös spänning - men inte för motorerna. Bilmotorer måste andas fritt och lätt för bästa prestanda, precis som du gör när du tränar. Eftersom bilmotorer skapar kraft genom förbränning är det viktigt att få tillräckligt med luft. De kommer inte att fungera utan det. Ju mer luft som kommer in i en motor, desto bättre kommer den att andas. Motorer ger också sin bästa prestanda när luften de tar emot är kall. Den kalla luften förtjockar luft/bränsleblandningen motorn förbränner, vilket gör att motorn kan få ut mer energi ur den. Förbättringar som kompressorer och tryckluftsintag är designade just för det ändamålet.

Överraskande, kompressorer är inte tillåtna på NASCAR eller Formel 1 racerbilar; dock används de på dragsters. En av de mer kända dragracingorganisationerna är National Hotrod Association. Medan NASCAR och Formel 1-teknik producerar bilar som är byggda för hastighet och hantering, är dragsters byggda för en sak:rak linjehastighet. Eftersom dragracers har använt kompressorer och tryckluftsintag för att förbättra hur motorer andas, har biltillverkare anpassat tekniken för produktionsbilar.

Även om ett fåtal produktionsbilar använder kompressorer och korta tryckluftsintag, tenderar dessa komponenter att vara eftermarknadsentusiaster som själva lägger till bilar. Biltillverkare använder samma principer på vissa produktionsprestandabilar. Du har säkert sett bilar som ser ut att ha näsborrar eller öppningar i olika former och storlekar på huven. De kallas hood scoops , och de släpper in mer kall luft i motorrummet. Även om de inte tvingar in luft i motorn lika snabbt som en kompressor eller ett ramluftsystem, tar de in mer luft för att kyla motorn och förbättra prestandan.

Vilka andra motorförbättringar har kommit av banan och in i ditt garage? Fortsätt läsa för att ta reda på det.

>4:Dubbla överliggande kamaxlar


2004 års Lincoln LS V8-motor är en Dual Overhead Cam-design (DOHC). Bilkultur/Getty Images

Senast du gick och handlade bil hade du förmodligen en säljare som berättade för dig att bilen du funderar på hade en Dual Overhead Cam-motor, eller så såg du "DOHC" i en bils broschyr. Men vad gör det

verkligen elak?

För att få de verkliga detaljerna bör du läsa Hur bilmotorer fungerar. Men, kort sagt, motorer har ventiler som öppnar och stänger för att släppa in och släppa ut luft. En kamaxel, eller kam, öppnar och stänger ventilerna. Om du har två kammar på din motor, eller dubbla kammar, kan ventilerna öppnas och stängas snabbare, vilket möjliggör bättre prestanda. Den här typen av motordesign dök upp först på racerbilar i början av 1900-talet och är fortfarande en av de mest populära motordesignerna idag, och förekommer i många produktionsbilar.

Läs nästa sida för att ta reda på hur bilracing kan hålla din kropp i form.

>3:Exteriördesign


Spoilers ser bra ut på produktionsbilar som den på denna Porsche 911 GT3, och de är också funktionella.

Du kanske har gissat från punkt 5 på vår lista att exteriöra komponenter på bilar, som huvskopor, ofta har prestandasyfte. Det går dubbelt för racerbilar. Oavsett om det är i NASCAR, Formel 1 eller dragracing, tjänar allt på utsidan av en racerbil ett syfte, och det syftet är inte att se bra ut.

Ändå, eftersom vi förknippar racerbilarnas mjuka, flytande form med kraft, prestanda och glamour, översätts dessa designs ofta till produktionsbilar. Racingteam och racerbilsdesigners var några av de första som använde vindtunneltestning för att skapa de mest aerodynamiska formerna. Eftersom racerbilar går så fort skapade racerbilsingenjörer och designers spoilers och luftdammar för att hålla bilarna stabila i hastighet. De aerodynamiska komponenterna såg så bra ut på racerbilar att biltillverkare snart kom in i spelet och nu har lagt till dem i många produktionsbilar – i en något nedtonad form, förstås.

Att få ner varvtiderna och öka bränsleekonomin är målet för nästa punkt på vår lista. Om du letar efter mer material finns det på nästa sida.

Race Car Designers Go Mainstream

Har du någonsin dragit upp bredvid en Mustang som inte riktigt ser ut som en Mustang? Det var förmodligen en Shelby Mustang, uppkallad efter den legendariska racerbilsföraren och designern Carroll Shelby. Liksom andra racinglegender visade sig hans arbete på banan vara så populärt att Ford bad honom att modifiera Mustangen för flera specialutgåvor. Shelby Mustangs är så snygga bilar (och heta artister) att de har blivit mycket eftertraktade samlarobjekt.

>2:Nytt material


Kolfiber användes främst för racerbilar, men nyligen har det börjat dyka upp på produktionsfordon. Kristian Stensoenes/iStockphoto

En av anledningarna till att racerbilar kan lägga upp så blåsiga bantider är att de är så lätta. Naturligtvis är det lätt för ett racerlag att bygga en lättviktsbil när den inte behöver dra mer än en person eller ens har en hel interiör. Men racerbilsdesigners har använt lättviktsmaterial för att göra sina bilar snabba. Naturligtvis räcker det inte att materialen är lätta - annars skulle alla racerbilar vara gjorda av papper. Racerbilar fungerar under extrem stress, så varje material i dem måste vara starkt.

Ett av de mest högteknologiska materialen i racerbilar är kolfiber. Formel 1 racerbilar är nästan helt gjorda av kolfiber. Kolfiber är extremt lätt och starkt, och det börjar dyka upp (i små mängder) på produktionsbilar, främst som dekorativa tillbehör. Eftersom det är så lätt kan kolfiber radikalt öka bränsleekonomin i produktionsbilar. Problemet:Det är för dyrt att använda på de flesta bilar.

Aluminium är ett annat lätt, men ändå starkt material som ofta används i racerbilar, främst för motorblocket. Tack vare racing har aluminiummotorblock funnits i produktionsbilar ett tag nu, men vissa biltillverkare börjar också använda aluminium för utvalda yttre karosspaneler. Faktum är att aluminiumkåpor blir vanligare nu än någonsin tidigare. Eftersom aluminium inte är lika dyrt som kolfiber, har aluminiumkomponenter kunnat hitta vägen till produktionsbilar lite snabbare än de dyrare kolfiberdelarna. Biltillverkare gillar aluminium eftersom det gör bilen lättare, vilket förbättrar bränsleekonomin och inte tar någon vägtull på prestanda eller hållbarhet.

Vilken är den främsta bilracingtekniken som har gjort det till vardagsbilar? Det är säkert att det är något du kanske inte förväntar dig. Läs vidare för att ta reda på vad det är.

>1:Säkerhet


Säkerhetsburen i din produktionsbil är gömd under interiörkomfortfunktioner som racerbilar helt enkelt inte har. Frank Whitney/Getty Images

Bilracing handlar om stormande hastighet, modig körning, obegränsad kraft och -- den mest avancerade säkerhetsutrustningen i världen? Det är sant. Eftersom bilracing kräver extrem prestanda, kräver det också extrem säkerhet. Som tur är, för de av oss som inte är racerbilsförare, är den säkerhetstekniken också djupt rotad i våra vardagsbilar. Faktum är att den är så nära sammanlänkad att du kanske inte ens associerar den med bilracing alls.

Den viktigaste säkerhetstekniken är en som du inte ens kan se. Alla racerbilar är byggda kring en struktur som skyddar föraren. I racing med öppna hjul – som Indy Car racing eller Formel 1-racing – är bilens kaross gjord av stark kolfiber, designad för att skydda föraren under en kollision. I NASCAR och dragracing skyddar en rullbur föraren. Rullburen är ett nätverk av stålrör som absorberar stötar och skyddar föraren. Samma principer som går in i NASCAR rullburar går till produktionsbilar. Säkerhetsburar för tillverkning av bilar är väl gömda under mattan, inklädnadsmaterial, dörrklädsel och andra interiördetaljer som racerbilar helt enkelt inte har.

Vill du veta ytterligare en vardaglig säkerhetsfunktion som kom från racing? Det är en komponent som varje bil har, men du skulle förmodligen inte förvänta dig att den har ett racerbilsursprung:Din bils backspegel. I början av 1900-talet upptäckte racerbilsförare att de kunde använda speglar för att se tävlingen som närmade sig bakom dem. Ända sedan dess har backspeglar blivit ett ovärderligt säkerhetsverktyg för miljontals förare. Det är en ganska häftig bilteknik, men som många vanliga bilteknologier har den en racinghärstamning.

För mer information om racing, tillämpad racingteknik och racingrelaterade ämnen, följ länkarna på nästa sida.

>Mycket mer information

Relaterade artiklar

  • Så fungerar NASCAR
  • Så fungerar NASCAR-racerbilar
  • Så fungerar NASCAR Safety
  • Hur Formel 1 fungerar
  • Så fungerar bilmotorer
  • Så fungerar skivbromsar
  • Så fungerar trumbromsar
  • Så fungerar bilupphängningar
  • Kan kolfiber lösa oljekrisen?
  • Vad betyder det när en bil har dubbla överliggande kammar?
  • Så fungerar kamaxlar
  • Så fungerar superchargers

Fler bra länkar

  • Officiell NASCAR-webbplats
  • Officiell webbplats för National Hot Rod Association
  • Officiell Formel 1-webbplats
  • IndyCar Series officiella webbplats

>Källor

  • Binder, Al. "Review Mirror." Wards AutoWorld. 1 maj 2002. http://waw.wardsauto.com/ar/auto_rearview_mirror/
  • Clarke, Warren. "Blir nyckellös:Kommer din nästa bil att starta utan nyckel?" Edmunds.com. 25 oktober 2007. http://www.edmunds.com/ownership/audio/articles/106651/article.html
  • Dubow, Charles. "2006 Porsche Cayenne Turbo." Forbes Autos. 6 mars 2006. http://www.forbes.com/2006/03/03/porsche-cayenne-turbo-cx_cd_0306test_ls.html
  • Guld, Aaron. "Volkswagen och Audis Direct Shift-växellåda (DSG/S-Tronic)." About.com. http://cars.about.com/od/thingsyouneedtoknow/a/ag_howDSGworks.htm