25 věcí, kterým nikdo nerozumí o závodních vozech NASCAR
Závodní vozy prošly od počátků na konci 40. let 20. století radikálními změnami. Název „Stock Car“ pochází z prvních vozů používaných k závodění; jezdci kupovali od prodejců zcela nové vozy a závodili s nimi bez jakýchkoli úprav. Fanoušci závodů mohli sledovat závodní vůz, který byl totožný s tím, který jim stál v garáži.
V roce 1947 byla založena Národní asociace pro automobilové závody Stock Car (NASCAR), která vytvořila normy a pravidla pro automobilové závody a také systém pro výběr národního šampiona na základě výsledků v závodech po celé zemi. První závody se konaly na prašných tratích, na kterých se během závodu rychle vytvořily hrboly a koleje. Nemodifikované sériové vozy nebyly stavěné na takový druh zatížení, a tak se NASCAR rozhodl povolit úpravy, které zlepšovaly odolnost.
S každým dalším rokem bylo povoleno více úprav, často s cílem zlepšit výkon, ale také zvýšit bezpečnost. NASCAR přísně kontroluje všechny úpravy vozidel. Sborník pravidel NASCAR podrobně specifikuje všechny pokyny a vozy jsou při každém závodě kontrolovány, zda je dodržují.
NASCAR dosáhl stavu, kdy závodní vozy mají jen velmi málo společného s pouličními vozy. Téměř každý detail vozu NASCAR je vyroben ručně. Přestože závodní vozy nesou značky Ford, Chevrolet, Dodge a Toyota, žádný z nich nepochází z montážní linky v Detroitu nebo Japonsku. Tyto automobilky sice mají jisté zásluhy na úspěších v závodech a významně se na nich podílejí finančně i technicky, ale žádný z dílů nepochází z jejich továren.
Tady je 25 věcí, které o závodních vozech NASCAR nikdo nechápe.
25 Vše začíná rámem
Rám (podvozek) se skládá z konstrukce ze čtvercových a kruhových ocelových trubek různé tloušťky. Většinu konstrukce tvoří rolovací klec. Obklopuje řidiče, je vyrobena z nejtlustších trubek a je navržena tak, aby v případě nárazu zůstala pohromadě. Než se na podvozek přidá karoserie, motor nebo jiné díly, musí projít podrobným procesem předběžné certifikace ve výzkumném a vývojovém středisku NASCAR.
Souřadnice X-Y-Z podvozku se měří pomocí ramene CMM ROMER. Měření musí splňovat přísné normy s malými tolerancemi. K měření tloušťky se používá ultrazvukový měřič. Podvozek musí projít téměř 50 měřeními ROMER a více než 150 měřeními tloušťky materiálu, aby mohl být předběžně certifikován.
24 Tradiční karoserie NASCAR
Výroba karoserie závodního vozu NASCAR je pracný proces, protože většina panelů se tvoří stříháním a následným ručním válcováním plochého plechu mezi válci. Plech se pomalu ohýbá a zakřivuje, dokud jeho obrys neodpovídá šablonám a nezapadne na vůz.
Tvar musí odpovídat přísným předpisům NASCAR, které jsou reprezentovány sadou 30 šablon, z nichž každá má tvar odpovídající jinému obrysu vozu. Při použití šablony nesmí mezera mezi šablonou a vozem překročit stanovenou toleranci. Tyto tolerance se liší v závislosti na umístění a pohybují se v rozmezí od 0,07 palce (0,18 cm) do 0,5 palce (1,27 cm).
23 Kompozitní karoserie NASCAR s přírubou
NASCAR úspěšně opouští tradiční plechové karoserie ve prospěch nového kompozitního materiálu s přírubou pro Xfinity Series. Řídící orgán zvažuje podobnou cestu i pro Monster Energy Cup Series.
Nové nekovové karoserie mají třináct samostatných panelů spojených přírubami, které lze v případě potřeby po částech vyměnit. Protože panely nejsou přivařeny k rámu, jsou lehčí, méně náchylné k deformacím při nárazu a snadněji se opravují při poškození. NASCAR tvrdí, že závodní týmy tráví méně času opravami svých vozů, více času na trati a méně peněz během sezóny.
22 Čelní sklo vyrobené z Lexanu
Tento text je napsán na čelním skle NASCAR vyrobeném z Lexanu, což je stejný polykarbonátový materiál, který se používá na střechy stíhaček. Tento materiál je odolný, ale měkký, což znamená, že se při nárazu do předmětu nerozbije. Místo toho se předmět promáčkne, poškrábe nebo zapíchne do čelního skla. Aby se zabránilo poškrábání a poškození lexanu, týmy NASCAR umisťují na čelní skla odolnou lepicí fólii, která je průhledná jako sklo. Po každém závodě se fólie sloupne a vymění.
21 Obtisky na přední a zadní světla
Závodní vozy NASCAR nemají funkční přední ani zadní světla a místo nich se používají obtisky, a to z několika důvodů. Ačkoli jsou vozy téměř výhradně ručně vyráběné, stále musí vypadat jako sériová vozidla. Žádné funkční světlomety ani zadní světla nejsou potřeba, protože vozy nezávodí v noci.
Však bezpečnost je asi nejdůležitějším důvodem, proč jsou vyloučeny. Závodní vozy NASCAR do sebe během závodu často narážejí. Bez světelných čoček, které by se při srážkách rozbily, není na trati žádné sklo, které by propíchlo pneumatiky jiných vozů. Navíc obtisky váží mnohem méně než světlomety a různá kabeláž nutná k jejich napájení.
20 Bezpečnostní prvek: Střešní klapky
Konstrukce karoserie závodního vozu je aerodynamicky navržena tak, aby optimalizovala přítlak, zvyšovala vertikální sílu působící na pneumatiky a tím vytvářela lepší trakci v zatáčkách. Pokud se však závodní vůz roztočí tak, že vzduch proudí opačným směrem, způsobí jeho konstrukce místo toho vztlak.
Pokud je rychlost vozu dostatečně vysoká – více než 195 km/h a vůz se otočil přibližně o 140 stupňů – vytvoří se dostatečný vztlak, který vůz zvedne. Aby se tomu zabránilo, vyvinuli představitelé NASCAR sadu klapek, které jsou zapuštěny do kapes na střeše vozu. Výsledná změna aerodynamiky zabraňuje tomu, aby se vozy dostaly do vzduchu a převrátily se nad tratí.
19 vozů pro krátké tratě
Krátké dráhy jsou kratší než jedna míle a vozy vyžadují jinou konstrukci než superrychlé vozy. Ideální konstrukce vozu bude mít maximální možný přítlak, což mu umožní co nejrychlejší průjezd ostřejšími zatáčkami. Ačkoli u vozů pro krátké tratě dochází ke kompromisu mezi přítlakem a odporem, snížení odporu není kritické, protože výkon motoru není omezen a rychlosti jsou obecně nižší.
Rozsáhlé testování v aerodynamickém tunelu ukázalo, že montáž karoserie co nejvíce vzadu na rámu (asi o pět centimetrů více vzadu ve srovnání s umístěním karoserie u superspeedway vozu) pomáhá vozu vytvořit dodatečný přítlak. Vozy pro krátké dráhy mají výraznější a zakřivené přední blatníky, které také pomáhají vytvářet přítlak.
18 Superspeedway Cars
Snížením výkonu je cílem konstrukce vozu pro superrychlé dráhy minimalizovat odpor vzduchu. Menšího odporu vzduchu se částečně dosahuje umístěním karoserie dopředu na rám. Blatníky a boky jsou méně tvarované a otvory menších rozměrů zajistí potřebné proudění chladicího vzduchu, čímž vzniká co nejmenší odpor vzduchu.
17 Blok motoru
Přestože každá součást závodního vozu NASCAR má zásadní význam pro jeho výkon, motor je možná tím nejkritičtějším prvkem. Aby byl úspěšný, musí generovat obrovské množství výkonu po několik hodin nepřetržitého provozu, aniž by selhal. Motory NASCAR mají některé společné rysy s motory silničních vozů. Například Dodge poskytuje závodnímu týmu Bill Davis Racing motory a hlavy válců založené na konstrukci osmiválce o objemu 340 cm3 , který byl vyráběn v 60. letech 20. století.
Bloky a hlavy motorů jsou vyrobeny na zakázku pro závodní účely, ale mají stejné osy vrtání válců. Začínají na stejné velikosti, ale během stavby se zvětšují a stejně jako u původních motorů z 60. let jsou ventily poháněny tlačnými tyčemi.
16 motorů produkuje až 750 koní bez turbodmychadel
Motory v dnešních závodních vozech NASCAR produkují kolem 750 (a někdy i více než 800) koní. Veškerý tento výkon je generován bez turbodmychadel nebo přeplňování. Při zdvihovém objemu 358 cm3 mají extrémně radikální profily vaček, které otevírají sací ventily mnohem dříve a udržují je otevřené déle než u motorů pro silniční vozy. Více vzduchu nacpaného do válců znamená vyšší výkon.
Výfukový systém nemá tlumiče výfuku ani katalyzátory, což zajišťuje velmi malý protitlak motoru. Programovatelné, vysoce intenzivní zapalovací systémy umožňují přizpůsobit optimální časování jiskry pro dosažení maximálního výkonu. Všechny subsystémy, jako jsou alternátory, čerpadla řízení, čerpadla chladicí kapaliny a olejová čerpadla, jsou navrženy pro provoz při trvale vysokých otáčkách a teplotách.
15 Motorové kapaliny
Závodní motor, který pracuje při vysokých teplotách, spotřebuje třikrát více motorového oleje (asi 13 kvarterů) než silniční automobil, obvykle syntetický olej. Mnoho závodních týmů používá olej Pennzoil a společnost tvrdí, že jejich olej Platinum: Plně syntetický motorový olej s technologií PurePlus je vytvořen pomocí „procesu přeměny plynu na kapalinu, který přeměňuje zemní plyn na… vysoce kvalitní plně syntetický základový olej. Protože je náš základový olej vyroben ze zemního plynu, je čirý a obsahuje méně nečistot, které se nacházejí v surové ropě, která je výchozím produktem mnoha jiných tradičních i syntetických motorových olejů. K tomuto čistému, průzračnému základu přidáváme naše vysoce výkonná aditiva a vytváříme tak… plně syntetický olej určený pro kompletní ochranu motoru bez kompromisů.“
14 Palivové nádrže postavené pro bezpečnost
Stejně jako mnoho dalších komponentů používaly závodní vozy NASCAR v 50. letech 20. století stejné palivové nádrže, jaké se nacházely v pouličních vozech, z nichž vycházely. Výztuhy byly primitivní, někdy se k zajištění nádrže používalo dřevo. V důsledku toho docházelo často k netěsnostem a vznícení. Palivové nádrže (nazývané také články) v moderních závodních vozech mají objem 22 galonů a několik vestavěných bezpečnostních prvků, které omezují prasknutí nebo vznícení.
Palivový článek je vyroben z vnější ocelové vrstvy a vnitřní vrstvy z tvrdého plastu, je namontován v zadní části vozu a bezpečně drží na místě pomocí čtyř výztuh, které zabraňují jeho uvolnění při nárazu. Uvnitř je buňka vyplněna pěnou, která minimalizuje množství vzduchu a zabraňuje rozplývání paliva a zároveň snižuje potenciální nebezpečí.
13 Testování motorů
Téměř jakákoli porucha motoru během závodu NASCAR eliminuje šanci na vítězství. Proto je zajištění spolehlivosti motoru rozsáhlým testováním a kontrolou velmi důležité. Po montáži se motor rozebírá 30minutovým provozem na dynamometru (který měří výkon motoru). Následuje kontrola a kontrola filtrů, zda neobsahují přebytečné kovové hobliny, které by naznačovaly abnormální opotřebení. Po návratu na dynamometr se na dvě hodiny doladí časování zapalování pro dosažení maximálního výkonu a motor projde několika rozsahy výkonu a otáček.
Ventilový rozvod se vytáhne, aby se zkontrolovala zdvihátka ventilů a vačkový hřídel. Válce se zkontrolují, zda nejsou abnormálně opotřebované, a poté se natlakují, aby se změřila míra úniku, která udává schopnost udržet tlak. Po dokončení všech testů a kontrol je motor připraven k závodění.
12 Přestavba motoru po každém závodě
Většina motorů sériových automobilů je konstruována tak, aby vydržely více než 100 000 mil. Motory závodních vozů NASCAR jsou navrženy tak, aby vydržely jeden závod (500 mil v případě závodu Daytona 500). Zatímco stejná verze motoru se obvykle používá po celou sezónu, po každém závodě se přestavuje.
Od roku 2018 však musely týmy NASCAR Cup provozovat motory více závodů. Třináct motorů s krátkým blokem (blok motoru, ojnice a písty, vačková hřídel a klikový hřídel) musí být použito po celé dva závodní víkendy. Aby se zabránilo manipulaci, jsou motory mezi bodovacími závody zapečetěny. NASCAR zavedla další nové předpisy pro záložní motory instalované buď v hlavním, nebo v záložním vozidle.
11 Kolik převodových stupňů
Každý, kdo řídí auto s manuální převodovkou, ví, jak se před řazením sešlápne spojka a po jejím uvolnění se zařadí nový rychlostní stupeň. U automobilu s manuální převodovkou však lze řadit i bez použití spojky. Změna vyžaduje správné otáčky motoru, rychlost vozidla a převodové poměry. Synchrony v převodovce umožňují, aby se otáčky obou převodových stupňů při jejich kontaktu vyrovnaly.
Závodní vůz NASCAR má čtyřstupňovou manuální převodovku, ale převody nepoužívají synchrony. Aby řidič mohl řadit bez spojky, musí mít pozoruhodný cit pro vůz a musí chápat, při jaké rychlosti na silnici je třeba přeřadit.
10 Vnitřní a vnější pneumatiky
NASCAR vyžaduje, aby pneumatiky obsahovaly vnitřní vložku, což je v podstatě druhá pneumatika instalovaná uvnitř první pneumatiky. Má vlastní přívod vzduchu, takže pokud se vnější pneumatika vypustí, vnitřní pneumatika zůstane neporušená a umožní řidiči kontrolovaně zastavit vůz.
Když se pneumatiky zahřejí, vlhkost uvnitř se odpaří a rozpíná, což způsobí zvýšení tlaku. I malé změny tlaku v pneumatikách mohou výrazně ovlivnit jízdní vlastnosti vozu. Stlačený dusík zadržuje menší množství vlhkosti než stlačený vzduch, proto mnoho závodních týmů používá v pneumatikách místo vzduchu dusík. Závodní týmy mají větší kontrolu nad zvýšením tlaku, když se pneumatiky zahřejí.
9 Body Paint or Wrap?
Každý týden je polepena téměř polovina základních vozů v závodech NASCAR Cup. Více než polovina záložních vozů je rovněž polepena, což týmům umožňuje používat stejný vůz i následující týden a měnit sponzory bez nutnosti nového lakování. Rychlost a flexibilita procesu olepování pomáhá majitelům udržet skladové zásoby na nízké úrovni.
8 Směsi pneumatik a bezprofilový design
Zatímco za mokra pomáhá dezén pneumatiky, za sucha je lepší trakce dosaženo, když se celá pneumatika dotýká země. Závodní vozy používají pneumatiky bez běhounu, aby dosáhly maximálního kontaktu gumy se suchou tratí. Závody NASCAR se zastaví vždy, když je trať mokrá. Výkon pneumatik neurčuje pouze to, jak moc se guma dotýká dráhy, ale také směsi použité při jejich výrobě.
Měkčí směs poskytuje lepší přilnavost, ale rychleji se opotřebovává, tvrdší směs vydrží déle. Opotřebení pneumatik závisí na povrchu trati, typu náklonu, počtu zatáček a jejich utaženosti. Společnosti Goodyear a NASCAR zjistily nejlepší směsi pro vnější a vnitřní pneumatiky pro každou trať a závodní týmy jsou povinny je používat.
7 triků pro výměnu pneumatik při zastávce v boxech
Všichni nadšenci závodních vozů vědí, že čas zastávky v boxech může znamenat rozdíl mezi prvním a posledním místem. Typická zastávka v boxech NASCAR trvá 12 až 14 sekund, zatímco sedm lidí kompletně doplní palivo a vymění všechny čtyři pneumatiky. Jak ale posádka pneumatiky nasadí a sundá tak rychle?“
Ačkoli to vyžaduje pozoruhodnou koordinaci rukou a očí, týmy používají několik triků, které jim tento proces usnadňují. Když je náhradní pneumatika namontována na vůz, je pět matic s okem již připevněno ke kolu. Dlouhé čepy nemají v prvních třech čtvrtinách palce žádný závit, což zajišťuje, že se matice ok nezkříží, a usnadňuje umístění pneumatiky.
6 Povinné závaží
NASCAR požaduje, aby celková hmotnost vozu Sprint Cup Series činila 3 450 kg, včetně hmotnosti 200kilového jezdce a přilby. Pokud jezdec váží méně než 200 liber, přidávají se závaží po 10 librách, aby bylo dosaženo požadovaných 200 liber. Hmotnost řidiče se stala problémem, když závodila Danica Patricková a někteří jezdci tvrdili, že její nižší hmotnost jí dává výhodu.
Při váze pouhých 110 kilogramů činila maximální přidaná hmotnost pro Patrickovou 40 kilogramů, takže její celková hmotnost byla pouze 150 kilogramů. Robby Gordon tehdy řekl: „Čím je auto lehčí, tím jede rychleji. Spočítejte si to. Posaďte ji do auta s její váhou, pak posaďte mě nebo Tonyho Stewarta do auta s váhou 200 liber a naše auto je minimálně o 100 liber těžší.“
5 Maximální rychlost
Závodní vozy NASCAR dosahují rychlosti kolem 200 km/h, ale mohly by jet mnohem rychleji, kdyby se nepoužívaly omezovací desky, které snižují výkon motoru z přibližně 750 koní na 450 koní. Ačkoli se typické kvalifikační časy pohybují kolem 190 mph, na krátkých tratích jsou pomalejší, protože zatáčky přicházejí mnohem rychleji.
Pro srovnání, moderní vozy Formule 1 vyrobené z uhlíkových kompozitů a dalších ultralehkých materiálů jsou mnohem lehčí. Minimální povolená hmotnost je 1616 kg, včetně jezdce, ale bez paliva. Vůz NASCAR váží 3 450 liber, což znamená, že jede rychlostí 200 km/h a přitom váží stejně jako silniční vůz, který nebyl vyroben pro závodění.
4 Přežít 130stupňové vedro
Teplota uvnitř závodních vozů se pohybuje v rozmezí 120 až 130 stupňů na začátku sezony, jako je Daytona 500, a uprostřed léta, kdy se týmy vracejí do Daytony na závod Coke Zero 400, se může vyšplhat až na 160 stupňů.
Jelikož jezdci nemají klimatizaci, zvládají horko pomocí ventilačního systému, který na ně fouká vzduch přes hadice. Vzduch dopadá na hlavu jezdců z horní části helmy a na nohy zpod volantu. Čerstvý vzduch zvenku vozu, který jde do přilby, prochází filtrem CO2, který odfiltruje všechny výfukové plyny. Řidiči také sedí na vaku, který posílá chladný vzduch ze sedadla nahoru.
3 Výstroj řidiče
Ve všech profesionálních sportech nosí sportovci dresy a vybavení vyrobené tak, aby jim usnadnilo pohyb nebo umožnilo soutěžit. Basketbalista nosí šortky, fotbalista chrániče ramen a hokejista chrániče holení. Také jezdci NASCAR nosí výstroj speciálně navrženou pro svůj sport s důrazem na bezpečnost. Oblek a přilba jezdce, zdobené jmény a logy sponzorů týmu, jsou pravděpodobně nejlépe rozpoznatelnými částmi závodního vybavení NASCAR.
Obleky jsou vyrobeny buď z materiálu Proban, nebo Nomex, který chrání jezdce a posádku v boxech před zapálením v důsledku havárie. Přilba je navržena tak, aby rozptýlila energii nárazu a zabránila proražení úlomky. Obojí je nedílnou součástí seznamu bezpečnostních prvků závodního vozu.
2 Roll Cage
Konstrukce závodního vozu NASCAR se řídí dvěma faktory: výkonem a bezpečností. Ideální vozidlo poskytuje výkon potřebný k vítězství v závodech a zároveň chrání řidiče v případě havárie. Základním prvkem pro přežití nehody je pomalé odvádění kinetické energie z těla řidiče. Konstrukce pouličního vozu je navržena tak, aby drtila, a tím pohlcovala energii, a poskytovala tak bezpečnostním zařízením, jako jsou airbagy a bezpečnostní pásy, čas na zpomalení těla řidiče.
Přední a zadní svorky závodního vozu, vyrobené z tenčích ocelových trubek, jsou navrženy tak, aby se při nárazu vozu do zdi nebo jiného vozidla rozdrtily. Rolovací klec (střední část) je postavena pevněji, aby si při nárazu zachovala svou integritu a chránila řidiče.
1 Zádržný systém
V silničním voze jsou bezpečnostní pásy a sedadlo navrženy tak, aby při nehodě přenesly většinu energie řidiče na vozidlo. Bezpečnostní pásy jsou vyrobeny z materiálu, který se při nárazu roztáhne, čímž omezí sílu působící na řidiče a poskytne více času na zpomalení. V závodních vozech NASCAR jsou bezpečnostní pásy mnohem pevnější. Cílem je udržet řidiče pevně v sedadle a zpomalovat stejnou rychlostí jako vůz.
Vozy NASCAR jsou vybaveny pětibodovým zádržným systémem. Dva popruhy těsně přiléhají k ramenům řidiče, dva popruhy obepínají řidičův pas a jeden vystupuje mezi nohama. Popruhy jsou vyrobeny ze silných, polstrovaných nylonových popruhů, jsou pevné a přiměřeně pohodlné.
Zdroje:
Jeff vystudoval strojní inženýrství na univerzitě v Berkeley. Jeho vášní jsou automobily a napsal stovky publikovaných článků o všech aspektech automobilového průmyslu. Napsal články na různá témata včetně cestovních destinací, poruch spánku, elektrických zařízení, výměníků tepla a stavebnictví. Jeff také napsal knihu o dvouleté zkušenosti dobrovolníka žijícího v Itálii. Mezi jeho oblíbené záliby patří cestování, četba, golf, tenis a surfování.
Více od Jeffreyho Harpera
.