چرا لاستیک درگستر هنگام شتاب‌گیری چروک می‌شود؟

یک درگستر تاپ فیول انجمن ملی هات‌راد را می‌شود مثل یک رایانه‌ی مکانیکی بزرگ تصور کرد؛ ماشینی که هر جزء آن طوری مهندسی شده تا در نظمی دقیق عمل کند و از ۵۵ تا ۷۵ لیتر سوخت نیترو‌متان ۱۱٬۰۰۰ اسب‌بخار بگیرد.

به گزارش پدال، این خودرو در یک مسیر ۳۰۰ تا ۴۰۰ متری در ۳٫۷ ثانیه به سرعت ۵۰۰ کیلومتر برساعت می‌رسد. تمام این نیرو از میان یک جفت لاستیک‌ اسلایک درگ با تسمه‌بافی مورب که در آکرونِ اوهایو ساخته شده‌اند، به زمین منتقل می‌شود.

خودروی تاپ فیول (Top Fuel) چیست؟

خودروی تاپ فیول (Top Fuel) عنوان سریع‌ترین و مهیج‌ترین کلاس مسابقات درگ (Drag Racing) در جهان است که با قدرت و سرعتی خارق‌العاده، مرزهای مهندسی خودرو را به چالش می‌کشد. این خودروهای درگستر (Dragster) با موتورهای عظیم ۸ سیلندر که بر پایه طرح افسانه‌ای کرایسلر Hemi ساخته شده‌اند، قدرتی در حدود ۱۰,۰۰۰ تا ۱۱,۰۰۰ اسب بخار تولید می‌کنند.

 جالب اینجاست که حدود ۳۵۰ اسب بخار از این نیروی عظیم صرفاً برای به حرکت درآوردن سوپرشارژر غول‌پیکر آنها مصرف می‌شود. سوخت اصلی این هیولاها نیترومتان است که به دلیل داشتن اکسیژن در ساختار مولکولی خود، تا ۲.۴ برابر بنزین قدرت بیشتری تولید می‌کند و مصرف هر مسابقه را به بیش از ۱۱۰ لیتر می‌رساند.

عملکرد این خودروها حیرت‌انگیز است؛ آنها مسافت ۳۰۵ متری را در کمتر از ۳.۶ ثانیه طی می‌کنند و به سرعتی فراتر از ۵۴۰ کیلومتر بر ساعت دست می‌یابند. شتاب اولیه آنها به‌قدری وحشتناک است که در کمتر از ۰.۸ ثانیه به سرعت ۱۶۰ کیلومتر بر ساعت می‌رسند و راننده نیرویی معادل ۴ تا ۶ برابر جاذبه زمین را تجربه می‌کند که حتی از نیروی وارد بر فضانوردان در لحظه پرتاب شاتل فضایی بیشتر است.

برای کنترل این قدرت افسانه‌ای، باله‌های عقب خودرو در سرعت‌های بالا نیروی رو به پایینی معادل ۵.۳ تن تولید می‌کنند تا چسبندگی لازم را فراهم آورند. با صدای مهیب ۱۵۰ دسی‌بلی که از اگزوز آنها خارج می‌شود، تماشای مسابقه تاپ فیول نه فقط یک رویداد ورزشی، بلکه تجربه‌ای حسی و نفس‌گیر است که قدرت بی‌نظیر فناوری و مهندسی را به رخ می‌کشد. در مجموع، تاپ فیول نماد نهایی سرعت، قدرت و جسارت در دنیای موتورسواری محسوب می‌شود.

حجم موتور خودروهای تاپ فیول، با وجود قدرت افسانه‌ای بیش از ۱۰,۰۰۰ اسب بخار، در نگاه اول ممکن است شگفت‌انگیز به نظر برسد، زیرا این موتورهای ۸ سیلندر با آرایش V شکل و زاویه ۹۰ درجه، تنها ۵۰۰ اینچ مکعب حجم دارند که معادل حدود ۸.۲ لیتر است.

این عدد در مقایسه با بسیاری از موتورهای خودروهای خیابانی که حجمی بین ۳ تا ۶ لیتر دارند، چندان بزرگ نیست، اما راز قدرت عظیم این پیشرانه‌ها در جای دیگری نهفته است؛ استفاده از سوخت نیترومتان به جای بنزین، همراه با سوپرشارژرهای غول‌پیکر که با فشار بیش از ۶۰ پوند بر اینچ مربع (معادل ۴.۱۳۷ بار)، هوا و سوخت را به سیلندرها می‌فرستند، باعث می‌شود این موتور ۸.۲ لیتری، بازدهی به مراتب بیشتر از یک موتور معمولی داشته باشد.

 طبق قوانین سخت‌گیرانه انجمن ملی هات راد (NHRA)، حجم موتورها دقیقاً در همین حد قفل شده تا رقابت بین تیم‌ها بر اساس هوشمندی در تیونینگ و تنظیمات باشد، نه صرفاً افزایش حجم. جالب اینجاست که حدود ۳۵۰ اسب بخار از توان تولیدی این موتور، فقط برای چرخاندن سوپرشارژر مصرف می‌شود و با هر بار احتراق، نزدیک به ۷۰ تا ۸۰ سی‌سی سوخت نیترومتان در هر سیلندر تزریق و منفجر می‌شود که این حجم بالا از سوخت، همراه با فشار و دمای عظیم، دلیل اصلی تولید چنین نیروی خارق‌العاده‌ای از یک موتور نسبتاً کوچک است.

در حقیقت، این موتور ۸.۲ لیتری با فناوری‌های پیشرفته و سوخت ویژه خود، نمونه‌ای از این حقیقت است که در مهندسی مدرن، گاهی هوشمندی در استفاده از سوخت و سیستم‌های کمکی، مهم‌تر از حجم بالای موتور است.

مشخصات لاستیک درگ‌استر

لاستیک درگ‌استر ۳۶ اینچ ارتفاع، ۴۴ سانتیمتر عرض و ۲۱ کیلوگرم وزن دارد. براساس اطلاعات موجود در کاتالوگ شرکت لاستیک گودیر با شماره‌ی قطعه‌ی ۲۷۴۷، قیمت هرکدام ۹۱۷ دلار است. انتظار می‌رود هر تایر هشت ران (مسابقه درگ) دوام بیاورد، یعنی حدود ۲/۵ کیلومتر.

به‌گزارش کار اند درایور، بخش بزرگی از این توضیحات بر پایه‌ی مقاله‌ی مهندس مسابقه، چاک هالوم، با عنوان «جادوی تایر درگ» شکل گرفته است. داستان از بعدِ یک برن‌اوت آغاز می‌شود؛ جایی که لاستیک‌ها برای مسابقه اصلی گرم‌ می‌شوند. درست در همین لحظه است که نمایش واقعی شروع می‌شود و دیواره‌ی لاستیک زیر بار گشتاور، شروع به تاب‌برداشتن می‌کند. تمام ماجرا در چند ثانیه رخ می‌دهد، اما درون آن مجموعه‌ای از نیروها با دقتی خیره‌کننده درگیر می‌شوند.

چرا فرایند چروک شدن در لاستیک درگ‌استر مفید است؟

گشتاور عظیمی که از محور عقب عبور می‌کند، وزن خودرو را به سمت عقب می‌برد و می‌کوشد لاستیک را روی رینگ ۱۶ اینچی بپیچاند. دیواره‌های جانبی چروک می‌خورند، چون لاستیک که معمولا با فشاری میان ۶٫۰ تا ۱۰٫۰ پی‌اس‌آی کار می‌کند، شعاع خود را بیش از ۶ اینچ کم می‌کند و سطح آج در جلوی ناحیه‌ی تماس عملا جمع می‌شود. همین فشرده‌شدن لاستیک، ناحیه‌ی تماس را تا نزدیک ۲۵۰ اینچ مربع (۱٬۶۰۰ سانتیمتر مربع) گسترش می‌دهد؛ سطحی بزرگ‌تر از ۴۴ در ۶۰ سانتی‌متر!

فشردگی لاستیک همچنین یعنی نسبت دنده‌ی نهایی به‌طور مؤثر کوتاه‌تر می‌شود و لانچی تهاجمی‌تر شکل می‌گیرد. تا زمانی که لاستیک، گشتاور ذخیره‌شده در دیواره‌ها و آجِ چروک‌خورده را آزاد کند و دوباره به اندازه‌ی اصلی برگردد، تاپ فیولر، بیش از ۴٫۰۰ جی شتاب گرفته است.

پس از لانچ، اینرسی باعث می‌شود قطر لاستیک تا ۳۸ اینچ افزایش پیدا کند و هم‌زمان ناحیه‌ی تماس کشیده‌تر و باریک‌تر شود. نتیجه، بلندتر شدن مؤثر نسبت دنده‌ی نهایی برای سرعت‌های بالاتر و کاهش مقاومت غلتشی در لحظه‌ای است که خودرو به بیشینه‌ی سرعت می‌رسد.

در پایان ران، موتور خاموش می‌شود و فشردگی آن به ترمزکردن ماشین کمک می‌کند. لاستیک‌های عقب دوباره تغییر شکل می‌دهند و گاهی در لبه‌های پشتی خود دچار لکه‌های تخت می‌شوند، اما در آن مرحله چترهای ترمز بخش اصلی کار را انجام می‌دهند.

فقط درگسترهای تاپ فیول و ابرخودروهای مخصوص درگ گشتاور لازم را دارند که از چنین لاستیک‌های عظیم عقب به‌طور مؤثر استفاده کنند و آن‌ها را تا این حد تحت فشار بگذارند.

 بعضی از این لاستیک‌ها بعدتر به کارهای کم‌تنش‌تر در کلاس‌های کندتر می‌روند و برخی دیگر به «درگر» تبدیل می‌شوند؛ لاستیک‌هایی که میان دو ران، روی پیست بالا و پایین کشیده می‌شوند تا سطح مسیر را با لایه‌ای از لاستیک بپوشانند و چسبندگی بهتری بسازند. این روایت از شماره‌ی فوریه‌ی ۲۰۱۹ منتشر شده است.

حضور اروپایی‌ها در مهرآباد تهران برای تماشای «شکار با قوش» در دوران قاجار(عکس)

بیشتر بخوانید:

دلیل خوابیدن مداوم باتری خودرو چیست؟

تماشاخانه

خلبانان ایرانی در اسارت / روایت‌ها چه می‌گویند؟

خجو؛ زنی میان دو دریا، دور از خانه / روایت یک زن صیاد از جنگ جنوب : «این دریا با آن دریا فرق دارد»

فیلم های دیگر