Сделано на трассе

Гоночные технологии, которым нашлось
применение в обычной жизни

Незадолго до старта 24 часов Ле-Мана 2014 года компания Audi представила суперкар R8 LMX с лазерными фарами головного света. Изначально такая светотехника была разработана для гоночного спортпрототипа R18 e-tron quattro, но почти сразу перекочевала на гражданскую модель. Мотор выбрал другие примеры того, как высокие гоночные технологии пришли в жизнь обычных автомобилистов.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 1

Компания Audi к чемпионату мира по гонкам на выносливость 2014 года подготовила новый спортпрототип R18 e-tron quattro, адаптированный под изменившийся регламент. Машина не только получила измененную аэродинамику, новый дизельный двигатель и иные турбины, но и совершенно новую светотехнику – с лазерными диодами.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 3
Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 4

История лазерных фар в Audi началась с презентации прототипа Sport quattro. Однако в BMW к тому моменту уже полным ходом шли работы по запуску в серию спортивного гибрида i8, который в качестве опции тоже должен был получить лазерные фары. Баварцы даже публично пошутили над оппонентами, отметив, что именно в Мюнхене лазерные фары скоро станут реальностью, а не концепцией.

Оптику специально разработали для легендарного марафона «24 часа Ле-Мана», где в ночное время хорошее освещение дороги вполне можно назвать одной из составляющих успеха. Не откладывая дело в долгий ящик, немцы сделали дорожную машину с аналогичной оптикой. Выбор, естественно, пал на флагманский суперкар R8. Спецверсия с лазерными фарами получила название LMX.

В каждой из новых фар есть модули из четырех лазерных диодов, которые генерируют голубой луч с длиной волны 450 нанометров, а особый фосфорный конвертер делает световой поток более удобным глазу.

Лазерные диоды на R8 LMX активируются на скорости выше 60 километров в час и работают совместно с традиционными LED-элементами. Чтобы не ослеплять других водителей, «лазеры» выключаются, если в поле зрения сенсора, работающего при помощи камеры, появляются встречные автомобили. На презентации машины, которая состоялась накануне старта «24 часов Ле-Мана» на подъезде к связке последних поворотов кольца «Сарте», функцию автоматического выключения оценить не удалось. Зато сама оптика смотрится очень эффектно.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 6

Сегодня карбон не используется, наверное, только при производстве зубочисток. В автомобильной промышленности этот материал применяется для изготовления огромного количества деталей: начиная от отделки интерьера и заканчивая элементами шасси. А спасибо за этот легкий, прочный и способный принимать практические любые формы материал надо сказать, конечно же, автоспорту.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 8

Карбон появился в гонках давно. Например, на болиде команды Embassy Hill GH1 (он же Lola T321) 1975 года углепластик использовался в креплениях заднего антикрыла. Но настоящая революция произошла в 1981 году, когда на свет появился болид McLaren MP4/1, спроектированный Джоном Барнардом. Его конструктивной особенностью был карбоновый монокок, вокруг которого и была построена машина.

Дальше больше – McLaren вновь совершил маленькую революцию. В 1992 году был представлен спроектированный гениальным Гордоном Марри суперкар McLaren F1. Он стал первым дорожным автомобилем, созданным вокруг карбонового монокока. Ну а дальше вы все знаете сами: только ленивый сейчас не кичится использованием углепластика.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 10

Камерой заднего вида в автомобиле сейчас удивишь разве что владельца Лады – подобные устройства сегодня есть даже у доступных моделей. Например, у Nissan Terrano. В Audi же нашли новое применение этой технологии. Немцы оснастили камерой «плавник» спортпрототипа R18 – изображение с нее в режиме реального времени транслируется на дисплей, заменяющий традиционное зеркало заднего вида.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 12
Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 13

Обычное зеркало заднего вида также впервые появилось на гоночной машине: победителе Indy 500 1911 года Marmon Wasp.

Но потом ингольштадские инженеры пошли еще дальше. Во время разработки электрической версии дорожного суперкара R8 – R8 e-tron – место заднего стекла заняла тяговая батарея. Традиционное салонное зеркало полностью потеряло свои функциональные свойства, превративший в рудиментарный элемент интерьера. Но без него ездить неудобно, поэтому гражданские инженеры обратились за помощью к своим гоночным коллегам и установили на кромке крыши камеру, а изображение с нее пустили на 7,7-дюймовый AMOLED-дисплей, созданный Samsung. Более того, камера получила подогрев, что предотвращает ее замерзание. Отличный вариант для машины, практически лишенной обзора назад.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 15

Еще немного и подрулевые переключатели в автомобилях станут такой же неотъемлемой частью интерьера, как поворотники или приборная доска. «Лепестки» есть у машин с автоматическими и роботизированными коробками. И даже у моделей с вариаторами часто встречаются переключатели, меняющие мнимые ступени и позволяющие почувствовать себя Хаккиненом или Простом.

Массовому распространению этих самых лепестков поспособствовал тот человек, который ранее сделал стандартом использование карбона в автоспорте – Джон Барнард.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 17

В 1989 году британский инженер работал в Формуле-1 на Ferrari и для машины под индексом 640 придумал уникальную полуавтоматическую коробку передач с подрулевыми переключателями: парой маленьких пластин, расположенных за горизонтальной хордой «баранки». Смены ступеней осуществлялись с помощью отдельного электромеханического узла, а в самой коробке передач использовались обычные вилки переключения.

Скептики были в экстазе: в провале новинки были уверены все, но Найджел Мэнселл выиграл за рулем 640-й первый же старт – Гран-при Бразилии 1989 года. Да, после этого трансмиссия долгое время доставляла своему создателю головную боль, но со временем все недостатки были устранены. А дальше «лепестки» перекочевали не только в другие гоночные серии, но и в гражданский автопром. Правда, сейчас прямой связи между лепестками и коробкой передач нет. Переключатели передач теперь представляют собой простые кнопки, подающие команду трансмиссии включить повышенную или пониженную передачу.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 19

В 2006 году компания Audi совершила настоящую революцию: «24 часа Ле-Мана» выиграл прототип R10, оснащенный дизельным мотором. Эта победа в легендарном марафоне стала первой для автомобиля с двигателем на «тяжелом топливе». Позже успех повторили Peugeot (в 2009-м), а немецкой компании дизель понравился настолько, что она успешно использует его до сих пор. Но за пять лет до той знаковой победы в Audi совершили еще одну маленькую революцию: поставили на спортпрототип новый на тот момент бензиновый мотор FSI с непосредственным впрыском топлива.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 21

Стоит отметить, что Audi -- не первая компания, попытавшаяся внедрить непосредственный впрыск на гражданских машинах: чуть раньше с такой технологией экспериментировала марка Mitsubishi.

Именно в гонках прошла боевое крещение технология, которая сейчас известна практически любому владельцу автомобиля Audi, Volkswagen, Skoda или Seat. Турбированный агрегат с непосредственным впрыском топлива имел целый ряд преимуществ перед предшественниками: низкий расход топлива, отличную отзывчивость на педаль газа и возможность быстрого запуска, что помогло сократить время пит-стопов. Более того, машина с первым TFSI-мотором сразу же выиграла дождевые «24 часа Ле-Мана» 2001 года. Неудивительно, что столь удачную разработку в Audi решили использовать и на серийных машинах.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 23

Аббревиатуру DOHC (Double Overhead Camshaft) сегодня не видел только тот, кто не знает, что такое автомобиль. Между тем, двигатели с двумя распредвалами в головке блока цилиндров появились еще в начале XX века. Кому-то это может показаться удивительным, но DOHC-первопроходцем стала компания Peugeot.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 25

В 1912 году на старт Гран-при Франции вышел автомобиль Peugeot L76 под управлением Жоржа Буило. Проектированием машины занимался сам пилот, а также Эрне Анри, Жюль Гу и Поль Зуккарелли. Гонка была выиграна с явным преимуществом: на финише Буило привез обладателю второго места на Fiat S74 более 13 секунд. Вы, наверное, уже догадались, что L76 стала первой в мире машиной с парой верхних распредвалов и четырьмя клапанами на цилиндр.

Новая конструкция, разработанная квартетом талантливых конструкторов, позволила упростить клапанный механизм, избавив его от штанг и коромысел, а также облегчить сами клапаны (во многом благодаря увеличению их количества), что привело к снижению нагрузки на пружины. Удачное решение быстро начали перенимать конкуренты, а потом технология дошла и до гражданских автомобилей, где живет по сей день.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 27

В 1932 году Фердинанд Порше разработал для компании Auto Union автомобиль для гонок Гран-при. Во времена, когда технический регламент был куда более дырявым, чем сейчас, у инженеров было много простора для творчества. От того и мощность исполинских двигателей была запредельной. Не стал исключением и Auto Union Порше: даже на скорости выше 160 километров в час в поворотах одно из задних колес начинало проворачиваться, ухудшая эффективность разгона.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 29

За помощью конструктор обратился к фирме ZF. В результате появился механизм, передающий больше тяги тому колесу, которое имеет лучше сцепление с дорожным полотном – дифференциал повышенного трения или LSD (Limited Slip Differential). Сегодня дифференциалы повышенного трения используются практически везде: на спорткарах и внедорожниках, на гоночных и гражданских автомобилях, на передней и задней осях. Более того, появилась даже электронная имитация механизма с помощью тормозных механизмов.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 31

Это сейчас «робот» Porsche PDK – трансмиссия с двумя сцеплениями – одна из лучших коробок передач в мире. Но ее судьба, берущая отсчет с начала 1980-х, была довольно тернистой. Изначально трансмиссия тестировалась и использовалась на спортпрототипах Porsche 956 и 962. Но, во-первых, пилоты были не в восторге от того, что ступени можно было менять только поочередно, а во-вторых, сложный механизм был заметно тяжелее обычной коробки передач и не отличался высокой надежностью. Из-за этого, а также потому, что первые варианты коробки были далеки от гражданских трансмиссий в плане плавности переключения, внедрение подобной технологии в обычные машины пришлось отложить почти на 30 лет.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 33

Конструктивно Porsche Doppelkupplungsgetriebe – это, в некотором смысле, две коробки передач (каждая со своим сцеплением), собранные в одном корпусе. Алгоритм работы трансмиссии таков, что при включенной передаче в одном модуле, в другом уже включена следующая ступень, но его сцепление находится в разомкнутом состоянии. Если необходимо сменить передачу, то происходит размыкание одного сцепления с одновременным смыканием другого – это позволяет быстро осуществлять смену ступени фактически без разрыва тяги.

К счастью, упертые немцы из Porsche потенциально удачную идею бросать не стали, продолжив доводить коробку. В середине 1980-х – начале 1990-х для некоторых моделей (с индексами 968 и 969) было запланировано использование PDK. Но по тем или иным причинам от коробки приходилось отказываться вновь. И лишь в 2005 году настал час коробки передач с двумя сцеплениями от Porsche: трансмиссия появилась у обновленных Boxster и Cayman. Сейчас же страшное словосочетание Porsche Doppelkupplungsgetriebe можно встретить в ТТХ любой модели немецкой компании, а собственные версии PDK (DSG у моделей Volkswagen, S tronic у Audi) используют еще десятки брендов.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 35

Система рекуперации кинетической энергии – это, пожалуй, пример самой быстрой интеграции гоночных технологий в гражданские автомобили. В Формуле-1 KERS впервые появился лишь в 2009 году. Система тогда была лишь у четырех команд: Ferrari, Renault, McLaren и BMW, а спустя два года практически все команды Формулы-1 вышли на старт сезона на машинах, оснащенных рекуператорами.

Гоночные технологии, которым нашлось применение в обычной жизни. Фото 37

Силовая установка Renault для Формулы-1 сезона 2014 года

Система рекуперации кинетической энергии в Формуле-1 устроена следующим образом: в коробке передач болида устанавливается электромотор, который во время торможения выполняет функцию генератора, передавая накапливаемую энергию батареям. После нажатия пилотом специальной кнопки на руле запасенная энергия освобождается и через трансмиссию передается задним колесам, улучшая разгон. Изначально заряда аккумуляторов в болидах хватало на семь секунд единовременного использования.

Но не прошло и пяти лет, как KERS в том или ином виде начал появляться и на гражданских автомобилях. Подобные системы есть теперь у гиперкаров McLaren P1 и Ferrari LaFerrari. Здесь они работают практически так же, как и на машинах Формулы-1.

Системы рекуперации, подзаряжающие аккумуляторы, есть и у всех современных гибридов и электромобилей, вроде BMW i8 и Cadillac ELR, а также у совсем «гражданских» автомобилей: гибридных Subaru XV и Nissan Pathfinder. Теперь осталось дождаться появления на обычных машинах новой системы из Формулы-1 – ERS: которая аккумулирует уже тепловую энергию. Чего добру пропадать. \m