Tento scénář znáte. 1973 Popeyle Doyle pronásleduje dealery heroinu v newyorském metru. Ostrý přechod do San Francisca. Ford Gran Torino Steva McQueena proplouvá ulicemi ve filmu Bullitt a získává Oscara za práci ve střihu. Pak je tu Dying in L.A., kde William Petersen posílá Chevrolet Impala, jak se rychle řítí po dálnici v Los Angeles špatným směrem. Tyto scény se staly ikonickými. Spoléhají na filmové vysokorychlostní honičky.
Pojďme se ale blíže podívat na mechaniku. Zejména v ostré zatáčce. Řidič prudce točí volantem. Zadní kola začínají prokluzovat. Pneumatiky se odlepují od povrchu. Zvukař překrývá zvuk škrábání gumy o beton. Pak – prásk! — motor zařve, auto se narovná a vzlétne. Viděli jste to milionkrát.
Všimli jste si něčeho divného?
Auto výrazně zpomaluje. Téměř do úplného zastavení. Proč? Protože se ztrácí kontrola. Pokud se přední část vozu při zatáčení posune směrem ven, je to nedotáčivost. Pokud se zadní část posune směrem ven, je to přetáčivost. V každém případě ztrácíte čas.
Ve filmu je ztráta pár sekund jen zápletkou. V NASCAR je to promarněné vítězství.
Když je auto nedotáčivé nebo přetáčivé, není to jen o ovladatelnosti. Mluvíme o fyzice. A fyzika se nestará o vaši pověst. Pochopení toho, jak opravit nedotáčivé nebo přetáčivé auto, není jen pro mechaniky. To je povinnost pro každého, kdo chce vědět, proč jeho oblíbený jezdec havaruje mimo trať ve 300. kole.
Fyzika smyku
Pojďme si to rozebrat bod po bodu. Žádný žargon, žádné vysvětlení.
Nedotáčivost nastává, když přední pneumatiky ztratí trakci. Auto chce jet rovně. Řidič točí volantem. Stroj ho ignoruje. Pokračuje rovně, jako náklaďák ve sněhu. Možná si myslíte, že je to bezpečné. To je špatně. Neprocházíte apexem (vnitřním bodem obratu). Ztrácíte rychlost.
Přetáčivost je pravý opak. Zadní pneumatiky ztrácejí přilnavost. Zadní část vozu se otočí směrem ven. Auto se otáčí rychleji, než potřebujete. To je důvod, proč zadní kola poskakují. To vytváří ten dramatický smyk. Je to děsivé. Je to rychlé. A to je většinou chyba.
V obou případech je vůz ve stavu „nedotáčivosti“ nebo „přetáčivosti“. Fanoušci používají tyto termíny zaměnitelně. Mýlí se. Nebo alespoň jejich porozumění je neúplné. Přetáčivé auto je náchylné ke smyku (přetáčivosti). Nedotáčivé auto je náchylné k nedotáčivosti. Kořen problému je ale jiný. A způsob, jak to opravit, je jiný.
Proč se to děje?
Ptáte se proč. Chcete znát důvod.
Vše souvisí s redistribucí hmotnosti. Při brzdění se váha přesouvá dopředu. Přední pneumatiky mají větší přilnavost. Ti vzadu to ztrácejí. To je důvod, proč se zadní část vozu při brzdění otáčí směrem ven. To je důvod, proč se zadní kola odlepují od povrchu.
Při akceleraci se váha přesune dozadu. Zadní pneumatiky mají větší přilnavost. Přední to ztrácejí. To je důvod, proč auto pokračuje v jízdě rovně, když v zatáčce šlápnete na plyn.
Ale není to jen o brzdění a zrychlování. Je to o nastavení. Suspenze. Pneumatiky.
Jak nastavení světlé výšky (klín) zabraňuje smyku vozů NASCAR
V NASCAR se vzdálenost mezi vítězným stupínkem a smolařem neměří ve stopách, ale v tisícinách sekundy. Díky tomu je každá sebemenší výhoda kritická. Hlavní páku, kterou má závodník? — Řízení auta.
Jednoduchá fyzika je proti vám. Na rovných úsecích udržuje boční stabilita vůz na závodní čáře. Všechna čtyři kola směřují dopředu. Auto není zdemolované. Sešlápnete plynový pedál až na podlahu. Vyplatí se ale vjíždět do zatáčky? Najednou se zapne odstředivá síla. Tlačí těžké auto k vnější straně zatáčky. Nyní bojujete s volantem, abyste zůstali v kurzu.
Pokud tato vztlaková síla překoná adhezi, dojde ke katastrofě. Auto jde do smyku. Zadní pneumatiky mohou ztrácet přilnavost. Možná ty přední. V každém případě narazíte na zeď. Publikum to miluje. Řidiči za to platí sekundami na výsledkové tabuli.
Pochopení pojmů „Loose“ (volné) a „Tight“ (tvrdé)
Ovladače NASCAR mají pro tyto závady specifické podmínky. Pokud zadní pneumatiky ztratí trakci a ocas vozu se dostane do smyku, auto je považováno za volné. Tohle je přetáčivost. Ztrácíte čas bojováním se skluzem.
Pokud přední pneumatiky odmítají zatáčet a auto pokračuje v jízdě rovně i přes váš zásah do řízení, je vůz považován za těsný. Nedotáčivost. Řežete zatáčku, ztrácíte rychlost a doufáte, že pneumatiky najdou trakci, než vyjedete z trati.
Proč se jedno stává častěji než druhé? Všechno je to o odpružení.
Vozy NASCAR používají specializované pružiny, které absorbují brutální vibrace pneumatik projíždějících zatáčkou. Tlumiče tuto energii odebírají a rozptylují. To zabraňuje odskoku a umožňuje pneumatikám rychleji získat trakci. Pružiny ale nejsou něco neměnného. Vedoucí týmů je mohou během závodu upravovat.
Zde přichází na řadu nastavení klínu.
Záhada nastavení vůle
Nastavení světlé výšky umožňuje týmu změnit způsob, jakým vůz sedí na pružinách. Ráčnový a zvedákový šroubový mechanismus dokáže utáhnout nebo povolit zavěšení během několika sekund. Mírná změna úhlu posune rovnováhu. Dělat auto více smykem? Tvrdší? Je to neustálá hra hudebních židlí s fyzikálními zákony.
Každá skladba přidává novou vrstvu chaosu. Dover je bestie, protože rohy jsou z betonu a rovinky z asfaltu. Tření se mění přímo v průběhu kola. Povrch dráhy sám degraduje, jak se hromadí pryž a opotřebovávají pneumatiky.
Předák proto data sleduje. Závodník kontaktuje vysílačkou. “Auto je tvrdé.” “Auto klouže.” Úpravy se provádějí během zastávek v boxech. Na vteřinách záleží. Cílem je vždy rovnováha. Žádné závěje, žádné demolice. Prostě předvídatelný a rychlý obrat. Vyváží vyvážené auto.
Existuje další způsob, jak se vypořádat s odstředivou silou. Zpomalit. Ale v NASCAR je puštění plynu prakticky odevzdané. Pokud nechcete skončit poslední, držíte pedál u kovu.
Další zdroje
Pro ty, kteří se zabývají technickými detaily:
- Je snadné podvádět v NASCAR?
- Proč je camber v NASCAR tak kritický?
- Jak fungují klínové úpravy v NASCAR
Můžete se také podívat na NASCAR Glossary, kde najdete vysvětlení dalších termínů. Nebo prozkoumejte NASCAR Space Community Forum pro fanouškovské teorie, které pravděpodobně dávají stejný smysl jako samotná fyzika.
Zdroje:
– Ronfeldt, David. “Sociologie na 190 MPH na NASCAR’s Biggest Superspeedways.” První pondělí. února 2000.
– Siska, Heleno. “Osvojení si pojmů “těsný” a “volný”. ESPN. 15. května 2007
– „Fyzika řízení“. BMW Group. 2006.
– “Glosář NASCAR.” NASCAR. 5. února 2004
