أعلى فئة وقود
سباقات السرعة القصوى (Top Fuel) هي نوع من سباقات التسارع، وتتميز سياراتها بأنها الأسرع تسارعًا في العالم، وهي أسرع فئة معتمدة في هذا النوع من السباقات، حيث تصل سرعة أسرع المتسابقين إلى أكثر من 547.2 كم/ساعة (340 ميلًا في الساعة) ، ويقطعون مسافة 304.8 مترًا (1000 قدم) في 3.641 ثانية. تتسارع سيارة التسارع القصوى من وضع السكون إلى 160.9 كم/ساعة (100 ميل في الساعة) في غضون 0.8 ثانية فقط (أقل من ثلث الوقت الذي تستغرقه سيارة بورش 911 توربو للوصول إلى سرعة 96.6 كم/ ساعة (60 ميلًا في الساعة) ) [ 1 ] ، ويمكنها تجاوز سرعة 478.0 كم/ساعة (297 ميلًا في الساعة) في مسافة 201.2 مترًا (660 قدمًا ) فقط . وهذا يعرض السائق لتسارع متوسط يبلغ حوالي 4.0 g 0 (39 م/ث 2 ) على مدار السباق وبذروة تزيد عن 5.6 g 0 (55 م/ث 2 ) .
بسبب السرعات العالية، تُقام سباقات هذه الفئة على مسافة 1000 قدم (304.8 متر) ، وليس مسافة سباقات السرعة التقليدية التي تبلغ ربع ميل (402.3 متر) . وقد تم تطبيق هذا القانون في عام 2008 من قبل الرابطة الوطنية لسباقات السيارات المعدلة (NHRA ) بعد الحادث المميت الذي أودى بحياة سائق سيارة "فاني كار " سكوت كاليتا خلال جلسة تأهيلية في حلبة "أولد بريدج تاونشيب ريسواي بارك" في إنجليشتاون، نيو جيرسي . وقد اعتمد الاتحاد الدولي للسيارات (FIA) تقصير المسافة في بعض الحلبات، ومنذ عام 2012 أصبحت هذه المسافة هي المسافة القياسية لسباقات "توب فيول" التي حددها الاتحاد. أما الرابطة الدولية لسباقات السيارات المعدلة (INRA )، التي كانت تُشرف آنذاك على سباقات "توب فيول" في أستراليا، فقد ألغت مسافة الربع ميل في سبتمبر 2017 بعد حملة قادها سانتو رابيساردا، وهو مالك سيارات يُشارك بانتظام في سباقات NHRA في الولايات المتحدة.
سباقات توب فيول
قبل انطلاق السباق، يقوم المتسابقون عادةً بحرق الإطارات لتنظيفها وتسخينها. كما يُضيف حرق الإطارات طبقة جديدة من المطاط إلى سطح المضمار، مما يُحسّن التماسك أثناء الانطلاق.
عند أقصى سرعة دوران للمحرك وأقصى تسارع، تُنتج غازات العادم المتسربة من أنابيب العادم المفتوحة في سيارة السباق قوة ضغط سفلية تتراوح بين 4.0 و4.9 كيلو نيوتن (900-1100 رطل) . أما الجناح الهوائي الضخم فوق العجلات الخلفية وخلفها فيُنتج قوة ضغط سفلية أكبر بكثير، تصل إلى ذروتها عند حوالي 53.4 كيلو نيوتن (12000 رطل) عندما تصل سرعة السيارة إلى حوالي 531.1 كم/ساعة (330 ميل/ساعة) .
يُصدر محرك سيارة سباق السرعة القصوى (Top Fuel) صوتًا يصل إلى حوالي 150 ديسيبل عند أقصى سرعة ، وهو ما يكفي لإحداث ألم جسدي أو حتى ضرر دائم. قبل انطلاق السباق، ينصح معلقو السباق عادةً المتفرجين بتغطية آذانهم أو سدّها. وغالبًا ما تُوزّع سدادات الأذن، وحتى واقيات الأذن، على المشجعين عند مدخل فعاليات سباق السرعة القصوى.
تقتصر سيارات السباق على قاعدة عجلات تبلغ 300 بوصة (7.6 متر) .
يُعدّ توني شوماخر السائق الأكثر مشاركةً في فئة "توب فيول"، بينما يُعتبر آلان جونسون رئيس الطاقم الأكثر نجاحًا، حيث قاد فريق شوماخر في ستة من بطولاته، بالإضافة إلى فوز السائق غاري سيلزي بلقبين متتاليين، كما كان رئيسًا لفريق شقيقه بلين طوال مسيرته الاحترافية. أما شيرلي مولدوني ، فهي أول سائقة في فئة "توب فيول" والأكثر شهرةً في عالم سباقات السرعة، وقد فازت بثلاث بطولات خلال مسيرتها.
وقود
منذ عام 2015، حددت لوائح الرابطة الوطنية لسباقات السيارات (NHRA) نسبة نيتروميثان في الوقود بحد أقصى 90% ، بينما يشكل الميثانول النسبة المتبقية . مع ذلك، فإن هذا المزيج ليس إلزاميًا، ويمكن استخدام كمية أقل من نيتروميثان إذا رغب المستخدم بذلك. على الرغم من أن كثافة طاقة نيتروميثان أقل بكثير ( 11.2 ميجا جول/كجم (1.21 ميجا كالوري / رطل) ) من كثافة طاقة البنزين ( 44 ميجا جول/كجم (4.8 ميجا كالوري /رطل) ) أو الميثانول ( 22.7 ميجا جول/كجم (2.46 ميجا كالوري / رطل) )، إلا أن محركًا يعمل بالنيتروميثان يمكنه إنتاج طاقة تصل إلى 2.4 ضعف طاقة محرك يعمل بالبنزين. يُعزى ذلك إلى أن المحرك، بالإضافة إلى الوقود، يحتاج إلى الأكسجين لتوليد القوة: فالنسبة المثالية للبنزين هي 14.7:1 هواء إلى بنزين، و1.7:1 هواء إلى نيتروميثان، الذي يحتوي، على عكس البنزين، على الأكسجين في تركيبه الجزيئي. وبالنسبة لكمية معينة من الهواء المستهلك، فهذا يعني أن المحرك يستطيع حرق نيتروميثان أكثر بـ 7.6 مرة من البنزين.
يتميز نيتروميثان بحرارة تبخر كامنة عالية ، مما يعني أنه يمتص كمية كبيرة من حرارة المحرك أثناء تبخره، موفرًا بذلك آلية تبريد فعّالة. وتتجاوز سرعة اللهب الصفائحي ودرجة حرارة الاحتراق سرعة ودرجة حرارة احتراق البنزين، حيث تبلغ 0.5 متر/ثانية (1.6 قدم/ثانية) و 2400 درجة مئوية (4350 درجة فهرنهايت) على التوالي. ويمكن زيادة القدرة الناتجة باستخدام مخاليط وقود وهواء غنية جدًا. كما يساعد ذلك على منع الاشتعال المبكر ، الذي يُعدّ مشكلة شائعة عند استخدام نيتروميثان.
نظراً لبطء معدل احتراق نيتروميثان نسبياً، غالباً ما لا تشتعل مخاليط الوقود الغنية جداً بشكل كامل، وقد يتسرب بعض النيتروميثان المتبقي من أنبوب العادم ويشتعل عند ملامسته للأكسجين الجوي، محترقاً بلهب أصفر مميز . إضافةً إلى ذلك، بعد احتراق كمية كافية من الوقود لاستهلاك كل الأكسجين المتاح، يمكن أن يحترق النيتروميثان في غياب الأكسجين الجوي، منتجاً الهيدروجين ، الذي غالباً ما يُرى محترقاً من أنابيب العادم ليلاً على شكل لهب أبيض ساطع. في جولة نموذجية، يستهلك المحرك ما بين 45.42 لتر (12 جالوناً أمريكياً ) و 86.12 لتر (22.75 جالوناً أمريكياً ) من الوقود خلال التسخين، وحرق الوقود، والتجهيز، وسباق ربع الميل. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
محركات الوقود الأعلى
قواعد
على غرار العديد من صيغ رياضة السيارات الأخرى التي نشأت في الولايات المتحدة، تفرض سباقات السرعة التي ترعاها الرابطة الوطنية لسباقات السيارات (NHRA) قيودًا صارمة على تصميم المحرك، ما قد يُعيق التطور التكنولوجي أحيانًا. في بعض الحالات، يُطلب من الفرق استخدام تقنيات عمرها عقود، ما ينتج عنه سيارات قد تبدو أقل تطورًا بكثير من سيارة العائلة العادية. مع ذلك، فبينما تُفرض قيود صارمة على بعض الجوانب الأساسية لتصميم المحرك، فإن تقنيات أخرى، مثل حقن الوقود ، وتشغيل القابض، والإشعال، ومواد وتصميم السيارة، تخضع لتطوير مستمر. [ 6 ]
تحدد لوائح سباقات NHRA سعة المحرك بـ 500 بوصة مكعبة (8.19 لتر) . ويُعدّ قطر الأسطوانة 4.1875 بوصة (106.36 مم) وشوط المكبس 4.5 بوصة (114.30 مم) أبعادًا شائعة. وقد ثبت أن زيادة قطر الأسطوانة تُضعف كتلة الأسطوانات. وتبلغ نسبة الانضغاط حوالي 6.5:1، كما هو شائع في المحركات المزودة بشواحن توربينية من نوع رووتس ذات سرعة دوران عالية .
محرك
يعتمد المحرك المستخدم في سيارة سباق السرعة القصوى (Top Fuel) على محرك كرايسلر RB هيمي من الجيل الثاني، ولكنه مصنوع بالكامل من قطع غيار متخصصة. ويحتفظ المحرك بتصميمه الأساسي بصمامين لكل أسطوانة يتم تفعيلهما بواسطة قضبان دفع من عمود كامات مركزي. ويحتوي المحرك على غرف احتراق نصف كروية ، وزاوية ساق صمام السحب إلى العادم 58 درجة، وخطوة أسطوانة تبلغ 4.8 بوصة (121.92 مم) .
صُنعت كتلة المحرك من قطعة واحدة من الألومنيوم المطروق . وتتميز ببطانات أسطوانات من الحديد المطاوع مثبتة بالضغط. لا توجد قنوات لتصريف المياه في الكتلة، مما يمنحها قوة وصلابة كبيرتين. يتم تبريد المحرك بواسطة خليط الهواء والوقود الداخل وزيت التشحيم. وكما هو الحال في محرك هيمي الأصلي، تتميز كتلة أسطوانات السباق بحافة عميقة لزيادة المتانة. تحتوي الكتلة على خمسة أغطية للمحامل الرئيسية، مثبتة بمسامير فولاذية مطابقة لمعايير صناعة الطائرات، بالإضافة إلى مسامير رئيسية وجانبية إضافية للتقوية ( تثبيت عرضي ). يوجد ثلاثة موردين معتمدين لهذه الكتل المصممة حسب الطلب: كيث بلاك ، وبراد أندرسون، وآلان جونسون.
تُصنع رؤوس الأسطوانات من سبائك الألومنيوم . ولذلك، فهي تفتقر إلى قنوات تبريد مائية، وتعتمد كليًا على خليط الهواء والوقود الداخل وزيت التشحيم للتبريد. ويُستخدم تصميم كرايسلر الأصلي بصمامين كبيرين لكل أسطوانة. صمام السحب مصنوع من التيتانيوم الصلب ، وصمام العادم من مادة نيمونيك 80A الصلبة أو ما شابهها. أما مقاعد الصمامات فهي مصنوعة من الحديد المطاوع . وقد جُرِّب استخدام سبيكة البريليوم والنحاس، ولكن استخدامها محدود بسبب سميتها. يبلغ قطر صمام السحب حوالي 62.23 مم ، وقطر صمام العادم حوالي 48.90 مم . تحتوي المنافذ على أنابيب مدمجة لقضبان الدفع. تُحكم رؤوس الأسطوانات على كتلة المحرك بواسطة حشيات نحاسية وحلقات دائرية من الفولاذ المقاوم للصدأ . ويتم تثبيت رؤوس الأسطوانات على كتلة المحرك باستخدام مسامير وصواميل فولاذية مُصنَّفة للاستخدام في صناعة الطائرات.
عمود الكامات مصنوع من الفولاذ الصلب، إما من فولاذ الكربون 8620 أو فولاذ الأدوات S7 المُقسّى بالكامل أو ما شابه. يدور العمود داخل خمسة محامل مُشحّمة بضغط الزيت، ويتم تشغيله بواسطة تروس في مقدمة المحرك. تتحرك رافعات الصمامات الأسطوانية الميكانيكية ( متابعات الكامات ) فوق فصوص الكامات، وتدفع قضبان الدفع الفولاذية إلى أعلى داخل أذرع التأرجح الفولاذية التي تُشغّل الصمامات. أذرع التأرجح من نوع طرف الأسطوانة على جانبي السحب والعادم. وكما هو الحال مع بكرات متابعات الكامات، تدور بكرة طرف الأسطوانة الفولاذية على محمل أسطواني فولاذي، وتدور أذرع التأرجح الفولاذية على زوج من أعمدة فولاذ الأدوات المُقسّى بالكامل داخل جلبات برونزية. أذرع تأرجح السحب والعادم مصنوعة من قطعة واحدة من الفولاذ الصلب. نوابض الصمامات المزدوجة من النوع المحوري ومصنوعة من التيتانيوم. مثبتات الصمامات مصنوعة أيضًا من التيتانيوم، وكذلك أغطية أذرع التأرجح.
تُستخدم أعمدة مرفقية مصنوعة من الفولاذ المُشكّل ؛ جميعها ذات تصميم متقاطع (90 درجة) وتعمل في خمسة محامل تقليدية. وقد جُرّبت أعمدة مرفقية بزاوية 180 درجة . ونظرًا لسهولة تصميم نظام عادم ذي نبضات منتظمة، يُمكن لعمود المرفق بزاوية 180 درجة أن يُوفر قوة أكبر في المحركات ذات نظام العادم المتداخل. مع ذلك، لا ينطبق هذا على محركات سباقات السرعة القصوى (Top Fuel) ذات أنابيب العادم المنفصلة لكل أسطوانة. يُعدّ عمود المرفق بزاوية 180 درجة أخف وزنًا بحوالي 10 كيلوغرامات (22 رطلاً) من عمود المرفق بزاوية 90 درجة، ولكنه يُولّد اهتزازات عالية. ونظرًا لقوة عمود المرفق في سيارات سباقات السرعة القصوى، فقد انقسمت كتلة المحرك بالكامل وانفصلت عن السيارة أثناء عطل في المحرك، وبقي عمود المرفق، مع جميع أذرع التوصيل الثمانية والمكابس، مُثبّتًا على القابض.
المكابس مصنوعة من الألومنيوم المطروق. تحتوي على ثلاث حلقات ، وتُثبّت أزرار ألومنيوم دبوس المعصم الفولاذي بأبعاد 29.36 مم × 83.82 مم . يُعالج المكبس بالأكسدة ويُغطى بالتفلون لمنع التآكل أثناء التشغيل تحت أحمال الدفع العالية. الحلقة العلوية هي حلقة "دايكس" على شكل حرف L ، توفر أفضل إحكام أثناء الاحتراق، ولكن يجب استخدام حلقة ثانية لمنع دخول الزيت الزائد إلى غرفة الاحتراق أثناء أشواط السحب، لأن حلقة "دايكس" لا توفر إحكامًا مثاليًا لخليط الغاز/الزيت العكسي. الحلقة الثالثة هي حلقة كاشطة للزيت، وظيفتها كشط معظم طبقة الزيت عن جدار الأسطوانة أثناء نزول المكبس من النقطة الميتة العليا، لمنع تعرض الزيت لحرارة الاحتراق وتلويث خليط الوقود/الهواء التالي. كما تُعدّ عملية "كشط الزيت" هذه خطوة أساسية لإزالة الحرارة من جدران الأسطوانة وجوانب المكبس. يتم تجديد طبقة الزيت عندما يتحرك المكبس لأعلى بعد وصوله إلى النقطة الميتة السفلى (BDC).
قضبان التوصيل مصنوعة من الألومنيوم المطروق، وتوفر بعض امتصاص الصدمات، ولذلك يُستخدم الألومنيوم بدلاً من التيتانيوم، لأن قضبان التوصيل المصنوعة من التيتانيوم تنقل جزءًا كبيرًا من قوة الاحتراق إلى محامل قضيب التوصيل، مما يُعرّض المحامل للخطر، وبالتالي عمود المرفق وكتلة المحرك. يحتوي كل قضيب توصيل على مسمارين، ومحامل غلافية للطرف الكبير، بينما يتحرك الدبوس مباشرةً داخل القضيب.
الشواحن الفائقة
يجب أن يكون الشاحن التوربيني من نوع رووتس 14-71 . يتميز بشفرات ملتوية ويعمل بواسطة سير مسنن . يُوضع الشاحن التوربيني بشكل منحرف قليلاً للخلف لتوزيع الهواء بالتساوي. يتراوح ضغط مشعب السحب عادةً بين 56 و66 رطلاً لكل بوصة مربعة (386-455 كيلو باسكال) ، ولكن قد يصل إلى 74 رطلاً لكل بوصة مربعة (510 كيلو باسكال) . يُزود مشعب السحب بلوحة انفجار تتحمل ضغطًا يصل إلى 200 رطل لكل بوصة مربعة (1379 كيلو باسكال) . يُغذى الضاغط بالهواء من صمامات خانقة بمساحة قصوى تبلغ 65 بوصة مربعة (41935 مم² ) . عند أقصى ضغط، يتطلب تشغيل الشاحن التوربيني حوالي 1000 حصان (750 كيلو واط) .
هذه الشواحن الفائقة هي في الواقع مشتقة من منفاخات هواء السحب لمحركات الديزل ثنائية الأشواط من جنرال موتورز ، والتي تم تكييفها للاستخدام في السيارات في بدايات هذه الرياضة. يشير اسم طراز هذه الشواحن الفائقة إلى حجمها ؛ فقد صُممت منفاخات 6-71 و4-71، التي كانت شائعة الاستخدام آنذاك، لمحركات ديزل جنرال موتورز ذات ست أسطوانات سعة كل منها 71 بوصة مكعبة (1.16 لتر) ، وأربع أسطوانات سعة كل منها 71 بوصة مكعبة (1.16 لتر) ، على التوالي. وبالتالي، يمكن اعتبار تصميم 14-71 المستخدم حاليًا بمثابة زيادة هائلة في القدرة مقارنةً بالتصاميم السابقة، المصممة خصيصًا لمحركات شاحنات ديترويت ديزل من جنرال موتورز.
تُلزم قواعد السلامة الإلزامية بتغطية مجموعة الشاحن التوربيني بغطاء من الكيفلار، نظرًا لشيوع انفجارات الشاحن التوربيني، والتي تنتج عن سحب خليط الهواء والوقود المتطاير من حاقنات الوقود مباشرةً عبره. ويُعرّض غياب الغطاء الواقي السائق والفريق والمتفرجين لخطر الشظايا في حال حدوث أي خلل في عملية سحب خليط الهواء والوقود، أو في تحويل الاحتراق إلى حركة دوران عمود المرفق، أو في تصريف الغازات المحترقة.
أنظمة الزيت والوقود
يحتوي نظام الزيت على حوض زيت رطب بسعة 15.1 لترًا (16 كوارتًا أمريكيًا ) من زيت السباق المعدني أو الاصطناعي SAE 70. الحوض مصنوع من التيتانيوم أو الألومنيوم. يُستخدم التيتانيوم لمنع تسرب الزيت في حال تلف ذراع التوصيل. تُفرض غرامات على الفرق وتُخصم نقاط منها في حال انسكاب الزيت على سطح الحلبة، لذا تُوفر جميع الفرق أغطية/حفاضات ماصة أسفل المحرك. يتراوح ضغط مضخة الزيت بين 1100 و 1170 كيلو باسكال (160-170 رطل لكل بوصة مربعة) أثناء السباق، و 2380 كيلو باسكال (200 رطل لكل بوصة مربعة) عند بدء التشغيل، لكن القيم الفعلية تختلف بين الفرق.
يُحقن الوقود بواسطة نظام حقن ذي تدفق ثابت . يوجد مضخة وقود ميكانيكية تعمل بمحرك، وحوالي 42 فوهة حقن. تستطيع المضخة ضخ 380 لترًا (100 جالون أمريكي) في الدقيقة عند 7500 دورة في الدقيقة وضغط وقود 3450 كيلو باسكال (500 رطل لكل بوصة مربعة) . عادةً ما تُوضع 10 حاقنات في غطاء الحاقنات فوق الشاحن التوربيني، و16 في مشعب السحب، واثنان لكل أسطوانة في رأس الأسطوانة. يبدأ السباق عادةً بخليط وقود/هواء أقل كثافة، ثم مع بدء إحكام القابض نتيجة زيادة سرعة المحرك، يُزاد خليط الهواء/الوقود. ومع زيادة سرعة المحرك وارتفاع ضغط المضخة، يُعاد ضبط الخليط ليكون أقل كثافة للحفاظ على نسبة محددة مسبقًا تعتمد على عوامل عديدة، أهمها احتكاك سطح مضمار السباق. نسبة التكافؤ لكل من الميثانول والنيتروميثان أعلى بكثير من تلك الموجودة في بنزين السباق، لاحتوائهما على ذرات أكسجين مرتبطة بسلاسل الكربون، بينما لا يحتوي البنزين على ذلك . هذا يعني أن محرك "الوقود" سيوفر الطاقة ضمن نطاق واسع جدًا، من خليط وقود فقير جدًا إلى خليط غني جدًا. وبالتالي، لتحقيق أقصى أداء، قبل كل سباق، قد يختار الطاقم الفني، من خلال تغيير كمية الوقود المُزوَّدة للمحرك، مستويات طاقة أقل بقليل من حدود تماسك الإطارات. أما مستويات الطاقة التي تُسبب انزلاق الإطارات فستؤدي إلى احتراقها، وبالتالي غالبًا ما يخسر السائق السباق.
الإشعال والتوقيت
يُشعل خليط الهواء والوقود بواسطة شمعتي إشعال قطرهما 14 مم (0.55 بوصة) لكل أسطوانة. وتُشغل هاتان الشمعتان بواسطة مغناطيسين بقوة 44 أمبير . توقيت الإشعال الطبيعي هو 58-65 درجة قبل النقطة الميتة العليا (وهو تقدم شرارة أكبر بكثير من محرك البنزين لأن احتراق النيترو والكحول أبطأ بكثير). مباشرة بعد الانطلاق، يُخفض التوقيت عادةً بحوالي 25 درجة لفترة وجيزة لإتاحة الوقت للإطارات للوصول إلى شكلها الصحيح. يحد نظام الإشعال سرعة المحرك إلى 8400 دورة في الدقيقة. يوفر نظام الإشعال جهدًا ابتدائيًا قدره 60000 فولت وتيارًا قدره 1.2 أمبير. توفر الشرارة طويلة الأمد (حتى 26 درجة) طاقة قدرها 950 ملي جول (0.23 كالوري /ساعة ) . توضع الشمعات بطريقة تسمح بتبريدها بواسطة الشحنة الداخلة. لا يُسمح لنظام الإشعال بالاستجابة للمعلومات في الوقت الفعلي (لا توجد تعديلات على أسلاك الشرارة تعتمد على الكمبيوتر)، لذلك يتم استخدام نظام تأخير يعتمد على المؤقت.
العادم
المحرك مزود بثمانية أنابيب عادم مفتوحة منفصلة، قطر كل منها 69.85 ملم (2.75 بوصة) وطولها 457.20 ملم ( 18 بوصة ) . هذه الأنابيب مصنوعة من الفولاذ ومجهزة بمزدوجات حرارية لقياس درجة حرارة غازات العادم . تُعرف هذه الأنابيب باسم "زوميز"، وتُوجّه غازات العادم إلى الأعلى والخلف. تبلغ درجة حرارة العادم حوالي 260 درجة مئوية (500 درجة فهرنهايت) عند التباطؤ، وتصل إلى 980 درجة مئوية (1796 درجة فهرنهايت) بنهاية التشغيل. خلال التشغيل الليلي، يمكن رؤية ألسنة اللهب الناتجة عن احتراق النيتروميثان البطيء تمتد لمسافة عدة أقدام من أنابيب العادم.
يُسخّن المحرك لمدة 80 ثانية تقريبًا. بعد التسخين، تُزال أغطية الصمامات ، ويُغيّر الزيت، ويُعاد تزويد السيارة بالوقود. تستغرق الجولة، بما في ذلك تسخين الإطارات، حوالي 100 ثانية، ما ينتج عنه "لفة" مدتها حوالي ثلاث دقائق. بعد كل لفة، يُفكّك المحرك بالكامل ويُفحص، وتُستبدل الأجزاء البالية أو التالفة.
أداء
لا يُمكن دائمًا قياس قدرة محرك سيارات السباق عالية الأداء بشكل مباشر. تستخدم بعض الطرازات مستشعر عزم دوران مُدمجًا ضمن نظام بيانات RacePak. توجد أجهزة قياس قوة المحرك (دينامومتر) قادرة على قياس قدرة محرك هذه السيارات؛ إلا أن القيد الرئيسي يكمن في عدم إمكانية تشغيل محركها بأقصى قدرة له لأكثر من 10 ثوانٍ دون ارتفاع درجة حرارته بشكل مفرط أو حتى انفجاره. إن توليد هذه القدرة العالية من سعة محدودة نسبيًا هو نتيجة استخدام مستويات ضغط عالية جدًا والتشغيل بسرعات دوران عالية للغاية؛ فكلاهما يُجهد المكونات الداخلية بشدة، مما يعني أنه لا يُمكن الوصول إلى ذروة القدرة بأمان إلا لفترات وجيزة، وحتى حينها، يتطلب الأمر التضحية ببعض المكونات عمدًا. كما يُمكن حساب قدرة المحرك بناءً على وزن السيارة وأدائها. من المرجح أن يكون ناتج الطاقة المحسوب لهذه المحركات في مكان ما بين 8500 و 10000 حصان (6340 و 7460 كيلوواط) [ 7 ] وهو ما يعادل ضعف قوة المحركات المثبتة على بعض قاطرات الديزل الحديثة ، مع عزم دوران يبلغ حوالي 7400 رطل قدم (10030 نيوتن متر ) [ 8 ] ومتوسط ضغط فعال للفرامل يبلغ 1160-1450 رطل لكل بوصة مربعة (8-10 ميجا باسكال) .
في أواخر عام 2015، أظهرت الاختبارات التي أجريت باستخدام أجهزة استشعار طورتها شركة AVL Racing ذروة طاقة تزيد عن 11000 حصان (8200 كيلوواط) . [ 9 ]
ولأغراض المقارنة، فإن سيارة SSC Ultimate Aero TT موديل 2009 ، والتي كانت في ذلك الوقت من بين أقوى السيارات الإنتاجية في العالم، تنتج 1287 حصانًا (960 كيلوواط) من الطاقة و 1112 رطل قدم (1508 نيوتن متر) من عزم الدوران.
وزن المحرك
- كتلة مع بطانات 187 رطل (84.8 كجم)
- رأس واحد وزنه 40 رطلاً (18.1 كجم)
- عمود المرفق 81.5 رطل (37.0 كجم)
- وزن المحرك الكامل 496 رطلاً (225 كجم)
أمان
تُشرف الرابطة الوطنية لسباقات السيارات المعدلة (National Hot Rod Association) على جزء كبير من سباقات السرعة المنظمة. ومنذ عام 1955، نظمت الرابطة فعاليات إقليمية ووطنية (تُقام عادةً على شكل بطولات إقصائية، حيث يتأهل الفائز في كل سباق من سباقي السيارتين) ووضعت قواعد للسلامة، مع اشتراط المزيد من معدات السلامة للسيارات الأقوى.
تشمل تجهيزات السلامة النموذجية لسيارات سباق السرعة القصوى الحديثة ما يلي: خوذات تغطي الوجه بالكامل مزودة بأجهزة HANS ؛ أحزمة أمان متعددة النقاط وسريعة الفك؛ بدلة مقاومة للحريق تغطي كامل الجسم مصنوعة من مادة نومكس أو ما شابهها، مزودة بقناع للوجه وقفازات وجوارب وأحذية وجوارب خارجية، جميعها مصنوعة من مواد مقاومة للحريق؛ طفايات حريق مدمجة؛ بطانيات من الكيفلار أو مواد اصطناعية أخرى "مضادة للرصاص" حول الشواحن التوربينية ومجموعات القابض لاحتواء الأجزاء المكسورة في حالة حدوث عطل أو انفجار؛ خزان وقود وأنابيب ووصلات مقاومة للتلف؛ صمامات إيقاف الوقود والإشعال خارجية (مصممة لتكون في متناول فرق الإنقاذ)؛ مظلات كبح؛ ومجموعة كبيرة من المعدات الأخرى، جميعها مصممة وفقًا لأعلى معايير التصنيع. من المرجح أن يتم اعتماد أي ابتكار أو اختراع من شأنه أن يساهم في سلامة السائقين والموظفين والمتفرجين كقاعدة إلزامية للمنافسة. وقد قدم تاريخ الرابطة الوطنية لسباقات السرعة (NHRA) الممتد على مدى 54 عامًا مئات الأمثلة على تحسينات السلامة.
في عام 2000، فرضت الرابطة الوطنية لسباقات السيارات (NHRA) ألا يتجاوز تركيز نيتروميثان في وقود السيارات 90%. وفي أعقاب حادثة وفاة في حلبة غيتواي الدولية عام 2004، والتي راح ضحيتها المتسابق داريل راسل ، تم تخفيض نسبة الوقود إلى 85%. إلا أن شكاوى الفرق بشأن التكلفة أدت إلى إلغاء هذا القرار بدءًا من عام 2008، حيث عادت نسبة الوقود إلى 90%، وذلك بعد أن اشتكى مالكو فرق NHRA ورؤساء فرق الصيانة والموردون من الأعطال الميكانيكية التي قد تؤدي إلى تسرب الزيت أو حوادث أكثر خطورة نتيجة انخفاض نسبة نيتروميثان في الوقود. كما فرضت الرابطة استخدام أقفاص حماية مغلقة. [ 10 ]
فرضت الرابطة الوطنية لسباقات السيارات (NHRA) استخدام إطارات خلفية مختلفة للحد من احتمالية الأعطال، وتركيب "درع" من التيتانيوم حول الجزء الخلفي من قفص الحماية لمنع دخول أي حطام إلى قمرة القيادة. وكان هذا الإجراء نتيجةً للحادث المميت في حلبة غيتواي الدولية. كما تُنظّم شركة غوديير للإطارات والمطاط ضغط الإطارات الخلفية بدقة نيابةً عن الرابطة، حيث يبلغ الحد الأدنى المسموح به 7 رطل لكل بوصة مربعة (48 كيلو باسكال) .
في الوقت الحالي، يُحظر استخدام نسب نقل الحركة النهائية التي تزيد عن 3.20 (3.2 دورة للمحرك مقابل دورة واحدة للمحور الخلفي)، وذلك في محاولة للحد من إمكانية السرعة القصوى، وبالتالي تقليل مستوى الخطر.
تاريخ
في عام 1958، حظرت الرابطة الوطنية لسباقات السيارات (NHRA) استخدام النيترو في جميع الفئات؛ بينما سمحت به الرابطة الأمريكية لسباقات السيارات المعدلة (AHRA)، وسيارات الدراجستر التي تعمل بالوقود (FD)، وسيارات الرودستر الساخنة (HR)، وسيارات الكوبيه التي تعمل بالوقود (FC): مما أدى إلى ظهور سيارات الدراجستر المعدلة التي تعمل بالوقود (AA/FAs)، وسيارات التجارب المصنعية (A/FXs)، وفي النهاية سيارات الفاني كارز (TF/FCs). [ 11 ]
وفرت حلبات سباق السيارات المستقلة، غير المعتمدة من قبل الرابطة الوطنية لسباقات السيارات (NHRA)، أماكن لسباقات سيارات الوقود. [ 12 ] استضاف نادي سيارات سموكرز أول بطولة أمريكية لسباقات الوقود والغاز في حلبة فاموسو في مارس 1959. [ 13 ] فاز بوب هانسن ببطولة توب فيول إليميناتور (TFE) بسيارته A/HR، بسرعة 136 ميلاً في الساعة (218.9 كم/ساعة) . [ 14 ]
جيمي نيكس، الذي سبق له قيادة سيارة سباق من طراز توب غاز؛ وجيم جونسون، الذي قاد سيارة دودج بولارا المعدلة ، والذي فاز بلقب فئة B/SA عام 1963؛ وجيم نيلسون؛ ودود مارتن، رواد فئة TF/FC. [ 15 ] (حاول نيكس إقناع كريسمان بالسماح لفران هيرنانديز، مدير سباقات ميركوري، باستخدام النيترو في محرك سيارته كوميت سعة 427، كوسيلة للضغط على الرابطة الوطنية لسباقات السيارات (NHRA)، حتى يتمكن نيكس من استخدام النيترو بنفسه). [ 16 ] شاركت هذه السيارات في فئة S/FX التابعة للرابطة الوطنية لسباقات السيارات (NHRA)، والتي تُعرف أيضًا باسم "السيارة التجريبية المصنعية الخارقة" أو "السيارة التجريبية المصنعية المزودة بشاحن توربيني". [ 17 ]
سرعان ما سجلوا أزمنة زمنية في حدود 11 ثانية وسرعات قصوى تتجاوز 225.3 كم /ساعة ؛ وفي لونغ بيتش في 21 مارس، تم تسجيل زمن 11.49 ثانية بسرعة 228.0 كم /ساعة . [ 18 ]
انضمت سيارة بوب سوليفان بانديمونيوم ( بليموث باراكودا موديل 1965 ) إلى حوالي ست سيارات أخرى تعمل بالنيترو من طراز السيارات المضحكة المبكرة التي تواجه سيارات السباق التي تعمل بالوقود في موسم 1965. [ 19 ]
في عام 1971، قدم دون جارليتس سيارة "سوامب رات 14" ، وهي سيارة سباق من فئة "توب فيول" بمحرك خلفي. ورغم تطوير سيارات أخرى في العقد السابق، إلا أنها كانت الأولى الناجحة، حيث فازت ببطولة "إن إتش آر إيه وينترناشونالز " عام 1971. [ 20 ] [ 21 ]
في عام ١٩٨٤، كانت سباقات توب فيول في أدنى مستوياتها. فقد واجهت صعوبة في استقطاب ستة عشر متسابقًا، مما أدى إلى تقليص قوائم المتسابقين إلى ثمانية، في حين ألغت الرابطة الدولية لسباقات السيارات المعدلة (INRA) سباقات توب فيول تمامًا. [ ٢٢ ] في العام نفسه، قدّم جو هرودكا جائزة مالية ضخمة، وهي سباق كراغار-ويلد توب فيول كلاسيك، وعاد "بيغ دادي" دون غارليتس إلى سباقات توب فيول بدوام كامل. [ ٢٣ ] بحلول عام ١٩٨٧، كانت سباقات توب فيول فاني كار التابعة للرابطة الوطنية لسباقات السيارات المعدلة (NHRA) تستقطب ضعف عدد المشاركين مقارنةً بالأماكن المتاحة. [ ٢٤ ]
في عام 2012، سمحت الرابطة الوطنية لسباقات السيارات (NHRA) باستخدام قمرات القيادة المغلقة بانتظام في سباقات السرعة القصوى. [ 25 ]
أكثر عدد من الانتصارات في سباقات NHRA Top Fuel
| مفتاح | |||
|---|---|---|---|
| ** | يشير إلى السائق النشط | ||
| السائق | انتصارات |
|---|---|
| توني شوماخر ** | 88 |
| أنترون براون ** | 66 |
| لاري ديكسون | 62 |
| دوغ كاليتا ** | 62 |
| ستيف تورنس | 56 |
| جو أماتو | 52 |
| كيني بيرنشتاين | 39 |
| دون جارليتس | 35 |
| كوري ماكلينثان | 34 |
| غاري سيلزي | 29 |
| شون لانغدون** | 24 |
| غاري بيك | 19 |
| جاستن آشلي** | 19 |
| بريتاني فورس | 19 |
| داريل جوين | 18 |
| براندون بيرنشتاين | 18 |
| سبنسر ماسي | 18 |
| شيرلي مولدوني | 18 |
| سكوت كاليتا | 17 |
| ديك لاهاي | 15 |
| غاري أورمسباي | 14 |
| دون برودوم | 14 |
| إيدي هيل | 13 |
| مايك دان | 12 |
| مورغان لوكاس | 12 |
| ليا برويت ** | 11 |
| دوغ هربرت | 10 |
| كوني كاليتا | 10 |
| ريتشي كرامبتون | 10 |
| جيه آر تود** | 9 |
| مايك ساليناس | 9 |
| جيب ألين | 9 |
| ديل وورشام | 8 |
| بيلي تورنس | 8 |
| كلاي ميليكان ** | 8 |
| رود فولر | 7 |
| داريل راسل | 6 |
| بات أوستن | 5 |
| ريتشارد ثارب | 5 |
| أوستن بروك** | 4 |
| بلين جونسون | 4 |
| خالد البلوشي | 4 |
| ديفيد غروبنيك | 4 |
| ميلاني تروكسل | 4 |
| لوري جونز | 4 |
| شيلي أندرسون باين | 4 |
| فرانك برادلي | 4 |
| توني ستيوارت ** | 3 |
| جوش هارت ** | 3 |
| كيلي براون | 3 |
| جين سنو | 3 |
| بوب فانديرغريف الابن | 3 |
| جيم هيد | 3 |
| بيت روبنسون | 2 |
| جاك كريسمان | 2 |
| ديل فانك | 2 |
| جيمس وارين | 2 |
| جيري روث | 2 |
| مايك سنيفلي | 2 |
| دينيس باكا | 2 |
| بات داكين | 2 |
| تومي جونسون جونيور | 2 |
| إد ماكولوتش | 2 |
| فرانك هاولي | 2 |
| تيري ماكميلين | 2 |
| بليك ألكسندر** | 2 |
| مارك أوزوالد | 2 |
| بيني أوزبورن | 2 |
| مادي جوردون ** | 1 |
| تريب تاتوم** | 1 |
| شون ريد** | 1 |
| هيلاري سوف | 1 |
| كريستين باول | 1 |
| لوسيل لي | 1 |
| رون كابس ** | 1 |
| توم ماكوين | 1 |
| تيري كاب | 1 |
| مايكل براذرتون | 1 |
| جوني أبوت | 1 |
| جيم بارنارد | 1 |
| جودي سمارت | 1 |
| دوايت سالزبوري | 1 |
| دان باستوريني | 1 |
| بيل مولينز | 1 |
| رانس ماكدانيال | 1 |
| تشيب وودال | 1 |
| جاك ويليامز | 1 |
| جون ويبي | 1 |
| هانك ويستمورلاند | 1 |
| جيم والثر | 1 |
| ستان شيروما | 1 |
| ديف سيتلز | 1 |
| ريك رامزي | 1 |
| هيرم بيترسن | 1 |
| كارل أولسن | 1 |
| بوب نويس | 1 |
| جيمي نيكس | 1 |
| جون موليجان | 1 |
| دون مودي | 1 |
| روني مارتن | 1 |
| آرت مارشال | 1 |
| جيمي كينج | 1 |
| روب بروين | 1 |
| هانك جونسون | 1 |
| ستيف كاربون | 1 |
| كلايتون هاريس | 1 |
| جيري جلين | 1 |
| ليروي غولدشتاين | 1 |
| بوب جيبسون | 1 |
| لاري ديكسون الأب | 1 |
| ديف تشينيفيرت | 1 |
| جيم بوتشر | 1 |
| ماينارد روب | 1 |
| أرني بهلينج | 1 |
| بوبي فودنيك | 1 |
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ كلارك، جون. "ما هي سرعة سيارة سباق السرعة القصوى؟" . NobbyVille.com . جون كلارك . تاريخ الاسترجاع: 8 نوفمبر 2015 .
- ↑ "المجلة: سباق السيارات، الرياضة الأكثر صخباً" . ESPN.com . 2010-11-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2016-07-24 .
- ↑ "NHRA 101" . NHRA.com . الرابطة الوطنية لسباقات السيارات المعدلة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 مارس 2017 .
- ↑ سميث، جيف؛ آشر، جون (1 سبتمبر 2010). "محرك وقود فائق بقوة 8000 حصان" . شبكة هوت رود . شبكة هوت رود. TEN: شبكة المتحمسين . تم الاسترجاع في 7 سبتمبر 2015 .
- ↑ "الأرقام في سباقات السرعة القصوى" . مجلة موتور تريند . شبكة المتحمسين (TEN). فبراير 2005. تاريخ الاطلاع: 7 سبتمبر 2015 .
- ↑ جوداوجا، جون. "أفضل 10 ابتكارات في مجال الوقود" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 6 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 سبتمبر 2015 .
- ↑ «انسَ 8000 حصان... قوة محركات الوقود العالي تتجاوز الآن 10000 حصان!» . أخبار TMC . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يونيو 2015 .
- ↑ «انسَ 8000 حصان... قوة محركات التسارع الآن تتجاوز 10000 حصان! [ مجلة ناشونال دراغستر ] » . www.nfvzone.com . تاريخ الوصول: 24 يوليو 2016 .
- ↑ ماجدا، مايك (8 ديسمبر 2015). "اختبار يُظهر أن محرك نيترو عالي الأداء يُنتج أكثر من 11000 حصان" . مختبرات المحركات . تم الاطلاع عليه في 2 مايو 2016 .
- ↑ أخبار الرابطة الوطنية لسباقات السيارات: سيتم رفع نسبة النيترو إلى 90% في سباقات توب فيول وفاني كار في عام 2008 (15/9/2007)
- ↑ ماكلورج، بوب. الحفارات، والسيارات المضحكة، والسيارات المعدلة: العصر الذهبي لسباقات السرعة . (كارتك إنك، 2013)، ص 46.
- ↑ ماكلورغ، الحفارون ، ص 46.
- ↑ ماكلورغ، الحفارون ، ص 46.
- ↑ ماكلورغ، الحفارون ، ص 46. لم يذكر ماكلورغ مجموعته
- ↑ ماكلورغ، بوب. "خمسون عامًا من سيارات السباق المضحكة: الجزء الثاني" في مجلة دراغ ريسر ، نوفمبر 2016، ص 35؛ بورغيس، فيل، محرر سباقات السيارات الوطنية . "مقدمة في تاريخ سيارات السباق المضحكة"، كُتب في 22 يناير 2016، على موقع NHRA.com (تم الاطلاع عليه في 23 مايو 2017).
- ↑ بورغيس، فيل، محرر قسم سباقات السيارات الوطنية . "مقدمة في تاريخ سيارات السباق المضحكة"، كُتب في 22 يناير 2016، على موقع NHRA.com (تم الاطلاع عليه في 23 مايو 2017)
- ↑ بورغيس، فيل، محرر قسم سباقات السيارات الوطنية . "مقدمة في تاريخ سيارات السباق المضحكة"، كُتب في 22 يناير 2016، على موقع NHRA.com (تم الاطلاع عليه في 23 مايو 2017)
- ↑ والاس، ديف. "50 عامًا من سيارات السباق المضحكة" في مجلة دراغ ريسر ، نوفمبر 2016، ص 22 والتعليق.
- ↑ والاس، ص 30 تعليق.
- ↑ "أفضل عشر سيارات هوت رود على الإطلاق!". هوت رود . ديسمبر 1986. ص 28.
- ↑ من الأمام إلى الخلف: الانتقال إلى المحرك الخلفي ( الجزء 1 ، الجزء 2 ) - فيل بورغيس، الرابطة الوطنية لسباقات السيارات، فبراير 2015
- ↑ غاناهل، بات. "حرارة الشتاء: بطولة NHRA الشتوية لعام 1987"، في مجلة هوت رود ، مايو 1987، ص 88.
- ↑ غاناهل، بات. "حرارة الشتاء: بطولة NHRA الشتوية لعام 1987"، في مجلة هوت رود ، مايو 1987، ص 88.
- ↑ غاناهل، بات. "حرارة الشتاء: بطولة NHRA الشتوية لعام 1987"، في مجلة هوت رود ، مايو 1987، ص 88.
- ↑ «الرابطة الوطنية لسباقات السيارات (NHRA) توافق على استخدام قمرة قيادة مغلقة في سيارات سباق السرعة القصوى» . sports.yahoo.com . تاريخ الاسترجاع: 5 يناير 2023 .
- "محرك V8 فائق الأداء". العدد 9. تكنولوجيا محركات السباق. الصفحات 60-69 .
- "تشغيل محرك الجيش". العدد 8. تكنولوجيا محركات السباق. الصفحات 60-69 .
- كيويتش، جون. "الأرقام في سباقات السرعة القصوى". مجلة موتور تريند . العدد: فبراير 2005.
- فيليبس، جون. "سباق السرعة: إنه أشبه بتسليك المرحاض بلغم كلايمور". مجلة كار أند درايفر . العدد: أغسطس 2002.
- سزابو، بوب. سباقات النيترو المعدلة بميزانية محدودة . دار سزابو للنشر.
روابط خارجية
- سيارات سباق السرعة القصوى المُرممة من الستينيات والسبعينيات
- موقع الرابطة الوطنية لسباقات السيارات السريعة (NHRA)
- تمت أرشفة موقع WSID الإلكتروني بتاريخ 23 يوليو 2013 على موقع Wayback Machine.
- الموقع الإلكتروني لجمعية هوت رود الدولية IHRA
- حلبة سانتا بود للسباقات - موطن سباقات السرعة الأوروبية
- دروس سباق السيارات