Sådan fungerer NASCAR racerbiler

Caterpillar-sponsoreret nr. 22-bil. Se flere NASCAR-billeder. Foto høflighed Caterpillar

I begyndelsen var lagerbilsracing præcis, hvad det lyder som. Chauffører købte helt splinternye biler fra forhandlere og gik racing. Det Landsforeningen for racerbiler (NASCAR), arrangeret i 1947, skabte et standardiseret sæt regler for racerbiler og etablerede et system til udvælgelse af en national mester baseret på præstationer på løb over hele landet.

De originale løb blev kørt på snavsespor, der blev rodede og ujævn. De umodificerede biler var ikke hårde nok til denne type misbrug, så NASCAR begyndte at tillade ændringer af aktiebilerne for at øge deres holdbarhed. I årenes løb blev der foretaget flere og flere ændringer, undertiden for at øge sikkerheden (se Sådan fungerer NASCAR Safety for detaljer) og nogle gange for at forbedre konkurrencen. NASCAR kontrollerer nøje alle disse ændringer, der er beskrevet i detaljer i NASCAR-regelbogen. Biler kontrolleres for at overholde disse regler ved hvert løb.

I dag har NASCAR racerbiler meget lidt til fælles med gadebiler. Næsten hver detalje i en NASCAR-bil er håndlavet. Kropperne er bygget af fladt metalplade, motorerne samles fra en blott blok, og rammen er konstrueret af stålrør.

I denne artikel skal vi se, hvordan disse racerbiler er lavet, der starter med en komponent, der er nøglen til førernes sikkerhed og giver grundlaget for alt på bilen: rammen.

Særlig tak til Larve^® og Bill Davis Racing Rammen på en NASCAR racerbil, før kroppen er installeret

-

For at undersøge, hvordan NASCAR racerbiler er bygget, besøgte vi Bill Davis Racing i High Point, NC.

Denne butik køber sine rammer, der er præfabrikeret af en rammeleverandør. Rammen består af en struktur af runde og firkantede stålrør med forskellig tykkelse. Størstedelen af ​​strukturen omgiver driveren. Denne del af rammen - rullebur -- er lavet af det tykeste rør og er designet til at forblive sammen og beskytte føreren under enhver form for nedbrud (se Sådan fungerer NASCAR Safety for detaljer).

De forreste og bagerste sektioner af rammen, kaldet frontklip og bagklip, er bygget af tyndere stålrør, så de knuser, når bilen rammer en anden bil eller en væg. Ud over at være sammenklappelig er det forreste klips designet til at skubbe motoren ud af bunden af ​​bilen - snarere end ind i førerrummet - under en ulykke.

Når rammen kommer ind i butikken, firewall (metalpanelet, der adskiller motorrummet fra førerrummet) og gulvpaneler svejses sammen med forskellige monteringsbeslag til ting som motor, ophæng, sæde, brændselscelle og karosseri.

Det næste trin er at opbygge kroppen og installere den på rammen. Denne proces er forbløffende - næsten hver del af kroppen er lavet for hånd fra fladt metalplade.

Nogle af de 30 skabeloner, der bruges til at specificere formen på kroppen

-

Processen med at fremstille kroppen til en NASCAR racerbil er utroligt arbejdskrævende. Det tager butikken 10 arbejdsdage at fremstille og installere bo-dy til kun en af ​​disse biler.

Formen på bilen bestemmes for det meste af NASCAR-regler. Disse regler er indkapslet i et sæt med 30 skabeloner, der hver er formet til at passe til en anden kontur af bilen. For eksempel passer den største skabelon over midten af ​​bilen fra forreste til bagerste del. Når skabelonen er lagt på bilen, kan afstanden mellem skabelonen og bilen ikke overstige den specificerede tolerance. Hver skabelon er markeret på sin kant med en farvet linje. Hvis linjen er rød, skal afstanden være mindre end 0,18 cm. Hvis linjen er blå, skal mellemrummet være mindre end 0,64 cm. Hvis linjen er grøn, skal afstanden være mindre end 1,27 cm.

Skabelonerne tillader faktisk et lille spillerum i design af bilen. Da 30 skabeloner ikke er nok til at dække hver tomme af kroppen, kontrolleres nogle områder mellem skabelonplaceringer ikke strengt af NASCAR.

Konstruktionen af ​​en af ​​disse biler har intet til fælles med, hvordan man fremstiller en gade-bil. Med undtagelse af tag, hætte og dæklåg (som leveres af Dodge) er alle karrosseripaneler lavet ved at trimme og derefter håndrulle fladt metalplade mellem rullerne i en Engelsk hjul, der langsomt bøjes og krummer metallet, indtil konturen matcher skabeloner og passer på bilen.

Et engelsk hjul bruges til at forme det flade metalplade til buede kropspaneler.

Når brikkerne er formet, svejses de til bilen og til hinanden ved hjælp af skabeloner til at kontrollere deres placering. Sømmene mellem stykkerne svejses og jordes derefter ned, så at når bilen er færdig, er det et glat, sømløst stykke. Dørene åbner ikke engang.

En krop, der næsten er klar til at blive malet

Efter at karrosseriet er installeret og jorden glat, grundes og males bilen. Alle mærkater er installeret, inklusive forlygtermærkater (NASCAR-biler har ikke forlygter), hvilket hjælper med at få racerbilen til at se mere ud som en gadebil.

Ikke alle biler er bygget efter de samme specifikationer. Nogle biler er dedikerede kortbane biler, og andre er dedikerede super-speedway biler. Der er nogle store forskelle mellem de to typer.

Taget

Taget på en NASCAR-racerbil har en sikkerhedsanordning til at forhindre, at bilen vippes. Hvis bilen går i en drejning, indsættes klapper i taget. Disse klapper ændrer bilens form og fjerner enhver løft, der genereres. Se Sådan fungerer NASCAR-sikkerhed for flere detaljer.

Kortbanevogn

-

NASCAR-team bygger to typer biler. De bygger biler til de korte spor, ligesom Bristol Motor Speedway i Tennessee, hvor tophastighederne er lavere og svingene er strammere. De bygger også biler til superhastighederne som Talladega i Alabama, hvor tophastighederne er højere, men motoreffekten er begrænset.

Kortbanebiler

Målet med at designe en kortbanevogn er at skabe lige så meget downforce som muligt. Downforce er en aerodynamisk kraft, der har en tendens til at presse bilerne tæt mod jorden, hvilket giver dækkene mulighed for at gribe sporet mere kraft. Dette får bilerne til at gå omkring de strammere sving så hurtigt som muligt. Downforce har straf for øget træk, men på de korte spor er reducering af træk ikke så vigtigt, fordi motorerne er i stand til at udføre deres fulde effekt (de er ikke begrænset af restriktorplader), og hastighederne er generelt lavere.

Ekstensiv testning udføres i en vindtunnel for at optimere kropsdesignet for maksimal nedstyrke. Karosseriet er monteret så langt tilbage på rammen som muligt - ca. 5,7 cm (12,7 cm) tilbage fra karosseriets placering på en super-speedway-bil. Dette hjælper bilen med at skabe ekstra kraft.

Frontskærmene på kortbanevogne er meget mere udtalt og buet, hvilket også hjælper med at producere downforce.

Da hastighederne er lavere på de korte spor, kan det være en udfordring at få et tilstrækkeligt køleluft til motoren og bremserne - især da motorerne og bremserne genererer mere varme under kortbanevæddeløb. Grillåbningen på fronten af ​​en kortbanevogn er større end på en super-speedway-bil, og ekstra udluftninger kanaliseres direkte på bremserne.

Super-speedway-bil

Super-speedway biler

På super-speedways er banen meget længere og mere lige, og banken er høj, så bilerne kan opretholde en høj hastighed hele vejen rundt om banen. Målet med at bygge en bil til super-speedway-spor er at reducere træk så meget som muligt. Disse spor kræver brug af restriktorplader der reducerer motoreffekten fra ca. 750 hestekræfter (hk) til 450 hk.

Da motoren ikke producerer sin fulde kraft, er det kritisk at udnytte den tilgængelige effekt bedst muligt ved at reducere træk. Kroppen på en super-speedway-bil er monteret fremad på rammen for at reducere træk. Siderne og skærmene er mindre konturerede, og grillåbningen testes omhyggeligt i en vindtunnel for at finde den mindste størrelse åbning, der giver den nødvendige afkølende luftstrøm.

Denne enhed placeres bagved grillen under testning af vindtunneler for at bestemme hastigheden på luften, der kommer ind i motorrummet.

Ved de højere hastigheder på en super-speedway-bane er der nok luftstrøm til at afkøle bremserne, og en meget mindre grillåbning kan give tilstrækkelig køling til motoren.

En Dodge NASCAR-motor under samlingen i motorbutikken i Bill Davis Racing

Motoren i NASCAR racerbil er sandsynligvis den mest afgørende komponent. Det skal lave enorme mængder strøm i timevis uden fejl.

Du skulle måske tro, at disse NASCAR-motorer ikke har noget til fælles med motoren i din bil. Hvad vi lærte var lidt overraskende: Disse motorer deler faktisk mange funktioner med gadebilmotorer.

Dodge leverer motorblokken og cylinderhovedet til de motorer, der bruges af Bill Davis Racing. De er baseret på en 340-kubik tommer (5,57 liter) V-8-motordesign, der blev produceret i 1960'erne.

De faktiske motorblokke og hoveder er ikke lavet af det originale værktøj. Det er specialfremstillede racermotorblokke, men de har nogle ting til fælles med de originale motorer. De har de samme cylinderborings midtlinjer, det samme antal cylindre, og de starter i samme størrelse (de bliver lidt større under byggeprocessen). Som de originale motorer fra 1960'erne, er ventilerne drevet af skubber (se denne side for information om de forskellige typer ventilarrangementer).

Motorerne i dagens NASCAR racerbiler producerer op til 750 hestekræfter, og de gør det uden turboladere, superchargers eller særlig eksotiske komponenter. Hvordan får de al den kraft?

Her er nogle af faktorerne:

• Motoren er stor - 358 kubik inches (5,87 L). Ikke mange gadebiler har motorer så store, og dem der normalt producerer godt over 300 hk.
• NASCAR-motorer har ekstremt radikale kamprofiler, der åbner indsugningsventilerne meget tidligere og holder dem åbne længere end i gadebilmotorer. Dette gør det muligt at pakke mere luft ind i cylindrene, især ved høje hastigheder (se Sådan fungerer knastaksler for flere detaljer).
• Indsug og udstødning er afstemt og testet for at give et løft ved bestemte motorhastigheder. De er også designet til at have meget lav begrænsning -- det vil sige for at tilvejebringe ringe modstand mod de gasser, der strømmer ned gennem røret. Der er heller ikke lyddæmpere eller katalytiske omformere til at bremse udstødningen.
• De har karburatorer, der kan slippe enorme mængder luft og brændstof ind - der er ingen brændstofinjektorer på disse motorer.
• De har højintensive, programmerbare tændingssystemer, der gør det muligt at tilpasse gnisttimingen for at give den mest mulige kraft.
• Alle delsystemer, som kølevæskepumper, oliepumper, styrepumper og generatorer, er designet til at køre med vedvarende høje hastigheder og temperaturer.

Når disse motorer er bearbejdet og samlet, meget tæt tolerancer bruges (dele fremstilles mere nøjagtigt), så alt passer perfekt. Når en motor (eller en hvilken som helst del, for den sags skyld) er designet, gives de tilsigtede dimensioner af delen sammen med den tilladte fejl i disse dimensioner. Gør den tilladte fejl lille - stramning af tolerancer - hjælper motoren med at nå sin maksimale potentielle effekt og hjælper også med at reducere slid. Hvis dele er for store eller for små, kan strøm gå tabt på grund af ekstra friktion eller tryk lækage gennem større end nødvendige huller.

Flere tests og inspektioner køres på motoren, efter at den er samlet:

1. Det køres på dynamometeret (som måler motoreffekten) i 30 minutter for at bryde det ind. Motoren inspiceres derefter. Filtrene kontrolleres for overskydende spåner af metal for at sikre, at der ikke er sket nogen unormal slid.
2. Hvis den består denne test, går den tilbage på dynamometret i yderligere to timer. Under denne test ringes tændingstimingen ind for at maksimere effekten, og motoren cykles gennem forskellige hastigheds- og effektområder.
3. Efter denne test inspiceres motoren grundigt. Ventiltoget trækkes, og knastakslen og ventilløfterne inspiceres. Cylindernes inderside undersøges for unormalt slid. Cylindrene er under tryk, og lækagehastigheden måles for at se, hvor godt stemplerne og tætningerne holder trykket. Alle linjer og slanger kontrolleres.

Først efter at alle disse test og inspektioner er afsluttet, er motoren klar til at løbe. Det er kritisk at sikre pålideligheden af ​​motoren - næsten enhver motorfejl under et løb eliminerer chancen for at vinde.

Goodyear leverer dæk til NASCAR Winston Cup-biler. Foto høflighed Goodyear

-

Dæk er en anden kritisk komponent på racerbilen. En højhastighedsudblæsning kan være utroligt farlig.

Ligesom dækkene på din bil er NASCAR-dæk radiale dæk, men det er omtrent den eneste lighed. Dækene på en NASCAR racerbil har nogle meget specielle krav. De skal forblive stabile ved meget høje temperaturer og hastigheder, give en utrolig trækkraft og ændres meget hurtigt.

Kvælstof i stedet for luft

De fleste af holdene fjerner luften fra dækkene og erstatter den med nitrogen. Komprimeret nitrogen indeholder mindre fugtighed end komprimeret luft. Når dækket opvarmes, fordamper fugt i dækket og udvides, hvilket får trykket inde i dækket til at stige. Selv små ændringer i dæktrykket kan mærkbart påvirke håndteringen af ​​bilen. Ved at bruge nitrogen i stedet for luft har holdene mere kontrol over, hvor meget trykket øges, når dækkene opvarmes.

Indre og ydre dæk

På spor, der er mere end 1,6 km lang, hvor hastighederne er hurtigere, kræver NASCAR-regler, at dæk indeholder en indre foring. Dette er i det væsentlige et andet dæk monteret inde i det første dæk. Det monteres på kanten og har sin egen separate luftforsyning. Hvis det ydre dæk blæser, er det indre dæk stadig intakt, hvilket gør det muligt for føreren at bringe bilen til et kontrolleret stop.

Forskellige forbindelser til forskellige spor

NASCAR regulerer hvilke dækforbindelser bruges på hvert spor. Dækforbindelsen er det materiale, dækket er lavet af - en blødere forbindelse kan give mere greb, men bærer hurtigere, mens en hårdere forbindelse vil vare længere. Hvert spor får dækkene til at bære anderledes, og de indvendige dæk slides anderledes end de udvendige dæk. Sporoverflade, antal drejninger, tætheden i sving og type bank er alle faktorer, der bestemmer, hvordan et dæk vil bære. Da dæk er så kritiske for sikkerheden, har NASCAR og Goodyear bestemt de bedste forbindelser til indvendige og udvendige dæk til hver bane, og det er disse dækforbindelser, som holdene skal bruge..

Træfri design

NASCAR-dæk ser helt skaldede ud, men det er ikke fordi de er slidte. Det er ved design. På et tørt spor kan dæk generere mere trækkraft, hvis mere af deres klæbrige gummi er i kontakt med jorden. At sætte et slidbanemønster på dækket hjælper i vådt vejr, men i tørt vejr er det bedre at have hele dækket ved at berøre jorden. Derfor stopper NASCAR-løb, når banen er våd.

Hurtig ændring

Hvordan får de dæk så hurtigt og hurtigt af?

Du har måske set en NASCAR-pit stoppe før. I løbet af 12 til 14 sekunder lykkes syv personer at tanke bilen fuldstændigt og skifte alle fire dæk. Dette kræver utrolig hånd-øje-koordinering, men der er et par tricks, holdene bruger for at gøre tingene lidt lettere. Når det nye dæk placeres på bilen, er de fem lugmøtrikker allerede fastgjort til hjulet med et klæbemiddel. Pinnarne er lange og har ingen tråde i de første tre fjerdedele af en tomme. Dette sikrer, at lugmøtrikkerne ikke kryds gevind, hvilket gør det lettere for dækket at blive placeret.

Relaterede artikler

• Quiz Corner: NASCAR Quiz
• Sådan fungerer Nascar Safety
• Sådan fungerer Racef / x
• Sådan fungerer dæk
• Sådan fungerer crashtest
• Sådan fungerer hestekræfter
• Sådan fungerer Champ Cars
• Sådan fungerer bilmotorer
• Hvordan kan jeg måle bilens træk?
• Hvordan fungerer Nextel Cup-point-systemet?
• Hvad er forskellen mellem en turbolader og en supercharger på en bils motor?
• Sådan fungerer Aptera Hybrid
• Rollover-ulykker forklaret
• Pontiac GTO fra 1967 forklarede
• 1969 Dodge Charger Explained
• Oldsmobile Cutlass 442 fra 1965
• 1967 Shelby GT 500

Flere gode links

• Bill Davis Racing
• Jayski: Forskelle mellem køretøjer i serie CUP, BGN og TRUCK
• Ofte stillede spørgsmål om Jayski's NASCAR Racing
• Fremstilling af en racerbils karosseri
• Morgan-McClure Motorsports
• Hendrick Motorsports