25 Cose che nessuno capisce sulle auto da corsa NASCAR
Le gare di stock-car hanno subito alcuni cambiamenti radicali dai primi giorni alla fine degli anni ’40. Il nome “Stock Car” deriva dalle prime auto usate per le corse; i piloti acquistavano auto nuove di zecca dai rivenditori e le facevano correre senza alcuna modifica. Gli appassionati di corse potevano vedere gareggiare un’auto che era identica a quella che si trovava nel loro garage.
Nel 1947, la National Association for Stock Car Auto Racing (NASCAR) fu formata per creare standard e regole per le corse di stock-car, così come un sistema per selezionare un campione nazionale basato sulle prestazioni nelle gare in tutto il paese. Le prime gare si tenevano su piste sterrate che sviluppavano rapidamente dossi e solchi durante la corsa. Le stock car non modificate non erano costruite per quel tipo di abuso, così la NASCAR decise di permettere modifiche che migliorassero la durata.
Con ogni anno che passava, venivano permesse più modifiche, spesso per migliorare le prestazioni ma anche per aumentare la sicurezza. La NASCAR controlla rigorosamente tutte le modifiche ai veicoli. Il regolamento NASCAR specifica tutte le linee guida in dettaglio e le auto vengono controllate per la conformità ad ogni gara.
NASCAR ha raggiunto il punto in cui le auto da corsa hanno molto poco in comune con le auto da strada. Quasi ogni dettaglio di un’auto NASCAR è fatto a mano. Anche se le auto da corsa esibiscono i marchi Ford, Chevrolet, Dodge e Toyota, nessuna di esse è nata da una catena di montaggio a Detroit o in Giappone. Mentre queste case automobilistiche ottengono un certo credito per i successi nelle corse e danno significativi contributi finanziari e tecnici, nessuna delle parti proviene dalle loro fabbriche.
Qui ci sono 25 cose che nessuno capisce sulle auto da corsa NASCAR.
25 Tutto inizia con un telaio
Il telaio (chassis) consiste in una struttura di tubi di acciaio quadrati e rotondi di spessore variabile. Il roll cage costituisce la maggior parte della struttura. Circondando il pilota, è fatto di tubi più spessi ed è progettato per rimanere insieme in caso di incidente. Prima che la carrozzeria, il motore o qualsiasi altra parte possa essere aggiunta al telaio, esso deve passare attraverso un dettagliato processo di ispezione pre-certificato al NASCAR Research and Development Center.
Le coordinate X-Y-Z del telaio sono misurate utilizzando un braccio ROMER CMM. Le misure devono soddisfare standard rigorosi con piccole tolleranze. Un misuratore a ultrasuoni viene utilizzato per misurare lo spessore. Il telaio deve superare quasi 50 misurazioni ROMER e oltre 150 misurazioni dello spessore del materiale per essere pre-certificato.
24 Traditional NASCAR Body
La realizzazione della carrozzeria di un’auto da corsa NASCAR è un processo che richiede molta manodopera perché la maggior parte dei pannelli sono formati tagliando e poi arrotolando a mano la lamiera piatta tra i rulli. Il metallo viene lentamente piegato e curvato fino a quando il contorno non corrisponde alle sagome e si adatta all’auto.
La forma deve aderire alle rigide norme NASCAR, che sono rappresentate da una serie di 30 sagome, ognuna sagomata per adattarsi a un diverso contorno dell’auto. Quando una sagoma viene applicata, lo spazio tra la sagoma e il veicolo non può superare la tolleranza specificata. Queste tolleranze variano a seconda della posizione, tra 0,07 pollici (0,18 cm) e 0,5 pollici (1,27 cm).
23 NASCAR Flange-fit Composite Body
NASCAR sta eliminando con successo il tradizionale corpo in lamiera in favore del nuovo materiale composito flangia-fit per la Xfinity Series. L’organo di governo sta considerando un percorso simile anche per la Monster Energy Cup Series.
I nuovi corpi non metallici presentano tredici pannelli separati attaccati da flange che possono essere sostituiti in sezioni quando necessario. Poiché i pannelli non sono saldati al telaio, sono più leggeri, meno inclini a deformarsi in caso di impatto e più facili da riparare se danneggiati. NASCAR sostiene che le squadre da corsa spendono meno tempo per riparare le loro auto, più tempo in pista e meno soldi durante la stagione.
22 Parabrezza in Lexan
La frase scritta sulla parte superiore dell’auto di Kevin Harvick, “Se mi lasci passare, ci facciamo tutti una bella cipolla” non è probabilmente sufficiente a convincere qualche concorrente a spostarsi, ma è certamente buona per una risata.
Il testo è scritto su un parabrezza NASCAR fatto di Lexan, che è lo stesso materiale in policarbonato usato per le coperture degli aerei da caccia. Il materiale è resistente ma morbido, il che significa che non si frantuma quando viene colpito da un oggetto. Invece, l’oggetto si ammacca, si graffia o si incastra nel parabrezza. Per prevenire graffi e danni al Lexan, le squadre NASCAR mettono una pellicola adesiva resistente sui parabrezza che è chiara come il vetro. Dopo ogni gara, la pellicola viene rimossa e sostituita.
21 Decalcomanie per fari e fanali
Le auto da corsa NASCAR non hanno fari o fanali funzionanti e usano invece decalcomanie, per diverse ragioni. Anche se sono quasi interamente fatte a mano, le auto devono comunque assomigliare ai veicoli di produzione. Non sono necessari fari o luci posteriori funzionanti perché le auto non corrono di notte.
Tuttavia, la sicurezza è, forse, la ragione più importante per cui sono escluse. Le auto da corsa NASCAR spesso si scontrano l’una con l’altra durante una gara. Senza lenti luminose da rompere durante le collisioni, non c’è vetro sulla pista per forare le gomme delle altre auto. Inoltre, le decalcomanie pesano molto meno dei fari e dei vari cablaggi necessari per alimentarli.
20 Caratteristiche di sicurezza: Alette sul tetto
La carrozzeria di un’auto da corsa è progettata aerodinamicamente per ottimizzare la deportanza, aumentando la forza verticale sulle gomme, creando così più trazione in curva. Tuttavia, se un’auto da corsa viene fatta girare in modo che l’aria fluisca al contrario, il design provoca invece una portanza.
Se la velocità dell’auto è abbastanza alta – più di 195 mph e l’auto ha ruotato di circa 140 gradi – verrà generata una portanza sufficiente a sollevare l’auto. Per evitare questo, i funzionari della NASCAR hanno sviluppato una serie di alette che sono incassate in tasche sul tetto del veicolo. Il risultante cambiamento nell’aerodinamica impedisce alle auto di andare in aria e ruzzolare sulla pista.
19 auto da pista corta
Le piste corte sono lunghe meno di un miglio e le auto richiedono un design diverso rispetto alle auto da supervelocità. Il design ideale dell’auto avrà la massima deportanza possibile, permettendole di andare attorno alle curve più strette il più velocemente possibile. Anche se c’è un compromesso tra deportanza e resistenza sulle auto da short track, la riduzione della resistenza non è critica perché la potenza del motore non è limitata e le velocità sono generalmente più basse.
I test nella galleria del vento hanno dimostrato che montare il corpo macchina il più indietro possibile sul telaio (circa cinque pollici più indietro rispetto alla posizione del corpo su un’auto da superspeedway) aiuta la macchina a creare ulteriore deportanza. Le auto da short track hanno parafanghi anteriori più pronunciati e curvi, che aiutano anche a produrre deportanza.
18 auto da superspeedway
I tracciati Superspeedway sono molto più lunghi e rettilinei dei tracciati brevi e sono caratterizzati da alte sponde, permettendo alle auto di mantenere un’alta velocità lungo tutto il percorso. Queste piste richiedono alle squadre da corsa di utilizzare piastre restrittive che riducono la potenza del motore da circa 750 cavalli a 450. A Daytona e Talladega, la NASCAR ora richiede l’uso di uno spesso distanziale conico con fori progettati per limitare il flusso d’aria.
Con una potenza ridotta, l’obiettivo di progettare un’auto per le piste super-veloci è quello di ridurre al minimo la resistenza. La minore resistenza è parzialmente ottenuta montando la carrozzeria in avanti sul telaio. I parafanghi e le fiancate sono meno sagomati e le aperture di dimensioni più piccole forniranno il flusso d’aria di raffreddamento necessario per creare la minor quantità di resistenza.
17 Il blocco motore
Mentre ogni componente di una macchina da corsa NASCAR è essenziale per le sue prestazioni, il motore può essere l’elemento più critico. Per avere successo, deve generare un’enorme quantità di potenza per diverse ore continue senza cedimenti. I motori NASCAR condividono alcune caratteristiche con quelli delle auto da strada. Per esempio, Dodge fornisce a Bill Davis Racing motori e teste dei cilindri basati su un design V8 da 340 pollici cubici che è stato prodotto negli anni ’60.
I blocchi e le teste dei motori sono fatti su misura per le corse, ma hanno gli stessi assi dei cilindri. Iniziano con le stesse dimensioni ma diventano più grandi durante il processo di costruzione e come i motori originali degli anni ’60, le valvole sono azionate da aste di spinta.
16 motori producono fino a 750 cavalli senza turbocompressori
I motori delle auto da corsa NASCAR di oggi producono circa 750 (e talvolta, più di 800) cavalli. Tutta questa potenza è generata senza turbocompressori o sovralimentatori. Con una cilindrata di 358 pollici cubici, hanno profili di camme estremamente radicali, che aprono le valvole di aspirazione molto prima e le tengono aperte più a lungo che nei motori delle auto stradali. Più aria imballata nei cilindri significa più potenza.
Il sistema di scarico non ha marmitte o convertitori catalitici, fornendo pochissima contropressione al motore. I sistemi di accensione programmabili e ad alta intensità permettono una temporizzazione personalizzata e ottimale della scintilla per la massima potenza. Tutti i sottosistemi, come alternatori, pompe dello sterzo, pompe del liquido di raffreddamento e pompe dell’olio sono progettati per funzionare ad alte velocità e temperature sostenute.
15 Liquidi del motore
Un motore da corsa che funziona ad alte temperature usa tre volte più olio motore (circa 13 quarti) di una macchina stradale, tipicamente un olio sintetico. Molte squadre da corsa usano Pennzoil e l’azienda sostiene che il loro Platinum: Full Synthetic Motor Oil with PurePlus Technology è creato usando un “processo gas-to-liquid che converte il gas naturale in un… olio base completamente sintetico di alta qualità. Poiché il nostro olio di base è fatto da gas naturale, è chiaro con meno impurità che si trovano nel petrolio greggio, il punto di partenza per molti altri oli per motori tradizionali e sintetici. A quella base pura e chiara aggiungiamo i nostri additivi ad alte prestazioni per creare… un olio completamente sintetico progettato per una protezione completa del motore, senza compromessi.”
14 Serbatoi di carburante costruiti per la sicurezza
Come molti altri componenti, le auto da corsa NASCAR negli anni ’50 usavano gli stessi serbatoi di carburante che si trovavano nelle auto stradali su cui erano basate. I rinforzi erano primitivi, a volte usando il legno per fissare il serbatoio. Come risultato, perdite e combustione erano comuni. I serbatoi di carburante (chiamati anche celle) nelle moderne auto da corsa hanno una capacità di 22 galloni e diverse caratteristiche di sicurezza incorporate per limitare la rottura o l’accensione.
Costruito con uno strato esterno in acciaio e uno strato interno in plastica dura, la cella di carburante è montata nella parte posteriore dell’auto e tenuta saldamente in posizione da quattro supporti che impediscono di volare via durante una collisione. All’interno, la cella è riempita di schiuma, che riduce al minimo la quantità di aria e impedisce al carburante di sbattere, riducendo i potenziali pericoli.
13 Test del motore
Quasi ogni guasto al motore durante una gara NASCAR elimina la possibilità di vincere. Pertanto, garantire l’affidabilità del motore con test e ispezioni approfondite è fondamentale. Dopo l’assemblaggio, il motore viene rodato facendolo girare su un dinamometro (che misura la potenza del motore) per 30 minuti. Segue un’ispezione e i filtri vengono controllati per trovare trucioli di metallo in eccesso che indicherebbero un’usura anormale. Di nuovo sul dinamometro per due ore, la fasatura dell’accensione viene messa a punto per massimizzare la potenza e il motore viene fatto girare attraverso diverse gamme di potenza e velocità.
Il treno valvole viene tirato per ispezionare gli alzavalvole e l’albero a camme. I cilindri sono esaminati per usura anormale e poi pressurizzati per misurare il tasso di perdita, che indica la capacità di mantenere la pressione. Una volta completati tutti i test e le ispezioni, il motore è pronto a correre.
12 Ricostruire il motore dopo ogni gara
La maggior parte dei motori delle auto di serie sono progettati per durare oltre 100.000 miglia. I motori delle auto da corsa NASCAR sono progettati per durare una gara (500 miglia, nel caso della Daytona 500). Mentre la stessa versione di un motore è in genere utilizzata per un’intera stagione, viene ricostruita dopo ogni gara.
Tuttavia, a partire dal 2018, le squadre della NASCAR Cup sono state obbligate a far funzionare i motori più gare. Tredici motori short-block (blocco motore, bielle e pistoni, albero a camme e albero motore) devono essere utilizzati per due weekend di gara completi. Per evitare manomissioni, i motori sono sigillati tra le gare a punti. La NASCAR ha implementato altri nuovi regolamenti per i motori di riserva installati in un veicolo primario o in un veicolo di riserva.
11 How Many Gears?
Chiunque guidi un’auto con un cambio manuale sa come premere la frizione prima di cambiare e rilasciarla per inserire la nuova marcia. Tuttavia, le marce su un’auto con cambio manuale possono essere cambiate senza usare la frizione. Il cambio richiede che i giri del motore, la velocità del veicolo e i rapporti di trasmissione siano giusti. I sincronizzatori nella trasmissione permettono ai due ingranaggi di abbinare le velocità di rotazione quando entrano in contatto.
Un’auto da corsa NASCAR ha un cambio manuale a quattro velocità, ma gli ingranaggi non utilizzano sincronizzatori. Per cambiare le marce senza la frizione, i piloti devono avere una notevole sensibilità per l’auto e capire a quale velocità stradale il cambio deve essere fatto.
10 Pneumatici interni ed esterni
NASCAR richiede che i pneumatici contengano un rivestimento interno, che è fondamentalmente un secondo pneumatico installato all’interno del primo. Ha una propria riserva d’aria, quindi se il pneumatico esterno si sgonfia, il pneumatico interno rimane intatto, permettendo al pilota di portare l’auto a un arresto controllato.
Quando i pneumatici si riscaldano, l’umidità all’interno si vaporizza e si espande, causando un aumento della pressione. Anche piccoli cambiamenti nella pressione dei pneumatici possono influenzare significativamente la maneggevolezza dell’auto. L’azoto compresso trattiene una minore quantità di umidità rispetto all’aria compressa, quindi molte squadre da corsa usano l’azoto invece dell’aria nelle gomme. Le squadre di gara hanno più controllo sugli aumenti di pressione quando le gomme si riscaldano.
9 Body Paint o Wrap?
Al garage del NASCAR Technical Institute, un lungo pezzo di vinile 3M viene estratto dalla sua confezione e steso con cura sul lato destro dell’auto. Successivamente, viene applicato un dispositivo di spatola che spinge fuori le bolle d’aria finché il vinile non è liscio e senza cuciture come una vernice costosa. Quando è completato, l’intera auto è ricoperta di vinile decorato con tutti i disegni grafici richiesti dal proprietario dell’auto e dallo sponsor.
Ogni settimana, quasi la metà delle auto principali in un evento NASCAR Cup sono rivestite. Più della metà delle auto di riserva sono anch’esse rivestite, permettendo alle squadre di usare la stessa auto la settimana successiva e cambiare sponsor senza riverniciare. La velocità e la flessibilità del processo di rivestimento aiutano i proprietari a mantenere basse le scorte.
8 Mescole di pneumatici e design senza battistrada
Mentre il disegno del battistrada di uno pneumatico aiuta sul bagnato, sull’asciutto la trazione è migliore se tutto lo pneumatico tocca il suolo. Le auto da corsa usano pneumatici senza battistrada per ottenere il massimo contatto della gomma con una pista asciutta. Le gare NASCAR si fermano ogni volta che la pista è bagnata. Le prestazioni dei pneumatici non sono determinate solo da quanta gomma tocca la pista, ma anche dalle mescole usate nella loro produzione.
Una mescola più morbida fornisce una migliore aderenza ma si consuma più velocemente, mentre una mescola più dura dura dura più a lungo. L’usura del pneumatico è determinata dalla superficie della pista, dal tipo di banchina, dal numero di curve e dalla loro strettezza. Goodyear e NASCAR hanno scoperto le migliori mescole per i pneumatici esterni e interni per ogni pista e le squadre da corsa sono tenute a usarle.
7 Trucco per il cambio gomme al pit stop
Tutti gli appassionati di auto da corsa sanno che il tempo del pit stop può fare la differenza tra il primo e l’ultimo posto. Un tipico pit stop NASCAR dura dai 12 ai 14 secondi mentre sette persone riforniscono completamente l’auto e cambiano tutte e quattro le gomme. Ma come fa la squadra a mettere e togliere le gomme così velocemente?
Anche se richiede una notevole coordinazione occhio-mano, le squadre usano un paio di trucchi per rendere il processo un po’ più facile. Quando il pneumatico sostitutivo è montato sull’auto, i cinque dadi sono già attaccati alla ruota. Le borchie lunghe non hanno filettature per i primi tre quarti di pollice, assicurando che i dadi non si incrociano e rendendo più facile il posizionamento del pneumatico.
6 Pesi obbligatori
NASCAR richiede che il peso totale di una vettura della Sprint Cup Series sia di 3.450 libbre, compreso il peso di un pilota di 200 libbre e del casco. Quando un pilota pesa meno di 200 libbre, i pesi vengono aggiunti in incrementi di 10 libbre per raggiungere il requisito di 200 libbre. Il peso del pilota è diventato un problema quando Danica Patrick stava correndo e alcuni piloti hanno sostenuto che il suo peso più leggero le ha dato un vantaggio.
Pesando solo 110 libbre, la massima penalità di peso aggiunto per Patrick era 40 libbre, rendendo il suo peso totale solo 150 libbre. Robby Gordon disse all’epoca: “Più leggera è la macchina, più veloce va. Fate i conti. Mettila in macchina al suo peso, poi metti me o Tony Stewart in macchina a 200 libbre, e la nostra macchina è almeno 100 libbre più pesante.”
5 Velocità massima
Le auto da corsa NASCAR raggiungono una velocità di circa 200 mph, ma potrebbero andare molto più veloce se non venissero utilizzate le piastre restrittive che riducono la potenza del motore da circa 750 hp a 450 hp. Anche se i tempi tipici di qualifica sono intorno alle 190 miglia orarie, sono più lenti sulle piste corte perché le curve sono molto più veloci.
Come paragone, le auto moderne di Formula Uno costruite con materiali compositi in fibra di carbonio e altri materiali ultraleggeri sono molto più leggere. Il peso minimo consentito è di 1.616 libbre, compreso il pilota ma non il carburante. Un’auto NASCAR pesa 3.450 libbre, il che significa che viaggia a 200 miglia orarie con lo stesso peso di un’auto stradale che non è stata fatta per le corse.
4 Sopravvivere al calore di 130 gradi
Le temperature all’interno delle auto da corsa vanno dai 120 ai 130 gradi nelle gare di inizio stagione come la Daytona 500 e possono salire fino a 160 nel bel mezzo dell’estate, quando le squadre tornano a Daytona per la Coke Zero 400.
Senza aria condizionata, i piloti gestiscono il calore utilizzando un sistema di ventilazione per soffiare aria su di loro attraverso tubi. L’aria colpisce la testa dei piloti dalla parte superiore del loro casco e i loro piedi da sotto il volante. L’aria fresca dall’esterno dell’auto che entra nel casco passa attraverso un filtro di CO2 per filtrare tutti i gas di scarico. I piloti si siedono anche su una borsa che manda aria fresca dal sedile.
3 L’attrezzatura del pilota
In tutti gli sport professionali, gli atleti indossano maglie e attrezzature fatte per facilitare i loro movimenti o permettere loro di competere. Un giocatore di basket indossa i pantaloncini, un giocatore di calcio indossa le protezioni per le spalle e un giocatore di hockey su ghiaccio indossa i parastinchi. Anche i piloti della NASCAR indossano un equipaggiamento specificamente progettato per il loro sport, con un’enfasi sulla sicurezza. Decorati con i nomi e i loghi degli sponsor della squadra, la tuta e il casco del pilota sono forse i pezzi più riconoscibili dell’equipaggiamento da corsa NASCAR.
Le tute sono fatte di materiali Proban o Nomex che proteggono il pilota e la squadra ai box dal prendere fuoco in seguito a un incidente. Il casco è progettato per dissipare l’energia dell’impatto ed evitare che i detriti lo buchino. Entrambi sono parte integrante della lista delle caratteristiche di sicurezza delle auto da corsa.
2 Il Roll Cage
Il design di un’auto da corsa NASCAR è guidato da due fattori: prestazioni e sicurezza. Il veicolo ideale offre le prestazioni necessarie per vincere le gare e allo stesso tempo protegge il pilota in caso di incidente. L’elemento essenziale per sopravvivere a un incidente è rimuovere lentamente l’energia cinetica dal corpo del pilota. La struttura dell’auto stradale è progettata per schiacciare e quindi, assorbire energia, permettendo ai dispositivi di sicurezza, come airbag e cinture di sicurezza, il tempo di rallentare il corpo del conducente.
Le clip anteriori e posteriori di un’auto da corsa, costruite con tubi di acciaio più sottili, sono progettate per schiacciarsi quando l’auto colpisce un muro o un altro veicolo. Il roll cage (sezione centrale) è costruito più forte, per mantenere la sua integrità durante un incidente e proteggere il pilota.
1 Il sistema di ritenuta
In un’auto stradale, le cinture di sicurezza e il sedile sono progettati per trasferire la maggior parte dell’energia del pilota al veicolo durante un incidente. Le cinture di sicurezza sono fatte di un materiale che si allunga all’impatto, limitando la forza posta sul conducente e permettendo più tempo per rallentare. Su un’auto da corsa NASCAR, le cinture di sicurezza sono molto più resistenti. L’obiettivo è quello di mantenere il pilota saldamente sul sedile e rallentare alla stessa velocità della macchina.
I veicoli NASCAR sono dotati di un sistema di ritenuta a cinque punti. Due cinghie si adattano strettamente alle spalle del guidatore, due cinghie circondano la vita del guidatore e una arriva tra le gambe. Fatte da una fettuccia di nylon spessa e imbottita, le cinghie sono forti e ragionevolmente comode.
Fonti: How Stuff Works, Mydriftfun e Motorsport Safety.
Jeff si è laureato alla U.C. Berkeley in ingegneria meccanica. Ha una passione per le automobili e ha scritto centinaia di articoli pubblicati su ogni aspetto dell’industria automobilistica. Ha scritto articoli su una varietà di argomenti tra cui destinazioni di viaggio, disturbi del sonno, apparecchiature elettriche, scambiatori di calore e costruzioni. Jeff ha anche scritto un libro su un’esperienza di due anni come volontario in Italia. I suoi passatempi preferiti includono viaggi, lettura, golf, tennis e surf.
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