۶۰ فوت اول: فیزیک شروعی که در مسابقات درگ برنده می‌سازد

۰٫۱ ثانیه‌ای که در ۱۸ متر اول به دست می‌آید، نه نیم متر، بلکه به‌عنوان یک اختلاف کامل برای راننده در خط پایان بازمی‌گردد.
۰٫۱ ثانیه‌ای که در ۱۸ متر اول به دست می‌آید، نه نیم متر، بلکه به‌عنوان یک اختلاف کامل برای راننده در خط پایان بازمی‌گردد.

این صفحه را به اشتراک بگذارید

در درگ ریسینگ، ۶۰ فوت اول، یعنی حدود ۱۸ متر بعد از خط شروع، بخشی است که بیشترین تأثیر را بر نتیجه یک چهارم مایل دارد: در این فاصله، قدرت موتور به لاستیک‌ها منتقل می‌شود، وزن تعلیق روی چرخ عقب می‌نشیند و wheelie bar از بالا رفتن جلوی خودرو جلوگیری می‌کند. خودرویی که شروع خوبی را مدیریت کند، در ۳۹۰ متر باقی‌مانده به جای گرفتن حریف، اختلاف را بیشتر می‌کند. اما در آن چند ثانیه دقیقاً چه اتفاقی می‌افتد؟ بیایید قدم به قدم بررسی کنیم.

نکات برجسته

  • در زمان ۶۰ فوت بهبود ۰٫۱ ثانیه‌ای تقریباً به اندازه ۰٫۲ ثانیه به ET یک چهارم مایل منعکس می‌شود
  • در پیست درگ، ضریب اصطکاک لاستیک slick می‌تواند از ۱٫۲۵-۱٫۳۰ فراتر رود؛ در حالی که لاستیک خیابانی حدود ۰٫۸ باقی می‌ماند
  • خودروهای Top Fuel با حدود ۱۱٫۰۰۰ اسب بخار ۱۰۰۰ فوت را در ۳٫۶ ثانیه کامل می‌کنند
  • تنظیم صحیح باد لاستیک و دور موتور شروع، به تنهایی می‌تواند زمان ۶۰ فوت را بیش از ۰٫۱ ثانیه بهبود بخشد

چرا ۶۰ فوت اول کل مسابقه را تعیین می‌کند؟

درگ ریسینگ در واقع مسابقه سرعت نیست، مسابقه شتاب است. برنده، خودرویی نیست که در پایان یک چهارم مایل به بیشترین سرعت برسد، بلکه خودرویی است که در کوتاه‌ترین زمان به خط پایان برسد. ریاضیات آن قانون دوم نیوتن است: F=ma. نیروی تولیدی موتور از طریق چسبندگی لاستیک‌ها به پیست، به جرم خودرو منتقل می‌شود. وقتی نیرو ثابت است و جرم کمتر، شتاب بیشتر می‌شود؛ اما اگر لاستیک‌ها نتوانند نیرو را مهار کنند، فرمول روی کاغذ باقی می‌ماند.

دقیقاً به همین دلیل است که زمان ۶۰ فوت این قدر مهم است. این زمان، مدت زمانی است که خودرو از خط شروع خارج می‌شود تا از چراغ واقع در انتهای ۶۰ فوت (حدود ۱۸ متر) عبور کند. در لحظه شروع، همه چیز از قبل در سخت‌ترین حالت است: لاستیک‌ها با شوک سردی مواجه می‌شوند، موتور نزدیک به تمام قدرت را می‌خواهد و وزن خودرو هنوز در جای درستی نیست. خودرویی که ۱۸ متر اول را بد پشت سر بگذارد، نمی‌تواند آن شتاب از دست رفته را به طور کامل جبران کند.

خود پیست هم در این ماجرا نقش دارد. پیش از مسابقه، مسئولان ترکیبات خاص افزایش چسبندگی را روی بخش شروع اعمال می‌کنند؛ burnout هایی که خودروها انجام می‌دهند نیز لاستیک را روی پیست باقی می‌گذارد. چسبندگی آن‌قدر بالا است که شنیده شدن این‌که کفش شما هنگام راه رفتن روی خط شروع به زمین بچسبد، ممکن است. بیرون آمدن با لاستیکی با چسبندگی کم روی این سطح، شبیه اسکیت سواری روی یخ است.

لحظه انتقال قدرت: کلاچ، مبدل گشتاور و Transbrake

قلب شروع، همان لحظه کوتاهی است که قدرت موتور به چرخ‌ها منتقل می‌شود. در یک خودروی دستی، این کار از طریق کلاچ انجام می‌شود: در دنده یک، کلاچ پایین نگه داشته می‌شود، دور موتور بالا برده می‌شود و در لحظه درست، کلاچ رها می‌شود. برای یک شروع بی‌نقص، لازم است دور موتور، سرعت درگیر شدن کلاچ و چسبندگی لاستیک همگی همزمان در تعادل باشند - این کار از آن‌چه به نظر می‌رسد سخت‌تر است و تضمین آن با تعداد تلاش‌ها به دست می‌آید.

در خودروهای دارای گیربکس اتوماتیک، مبدل گشتاور این کار را بر عهده دارد. هنگام حرکت، ضریب افزایش گشتاور وارد عمل می‌شود و گشتاور رسیده از موتور را بزرگ‌تر کرده به سیستم محرک منتقل می‌کند؛ در سرعت کروز نیز پیستون لاک‌آپ فشرده شده و بازدهی مکانیکی 1:1 فراهم می‌شود. درون مبدل، پمپ، توربین و کلاچ لاک‌آپ قرار دارد؛ یعنی این قطعه بسیار بیش از یک کلاچ حرکت است. در تنظیمات پرقدرت، از مواد پیشرفته‌ای مانند سرامیک یا کولار در صفحه‌های کلاچ استفاده می‌شود؛ زیرا یک ماده معمولی نمی‌تواند آن گشتاور را تحمل کند.

اما در خودروهای درگ جدی، ابعاد کار عوض می‌شود: ترانس‌بریک. وقتی دکمه فشرده است، گیربکس عناصر مربوط به دنده یک و دنده عقب را همزمان درگیر می‌کند و خودرو را روی خط استارت ثابت نگه می‌دارد. به این ترتیب موتور دقیقاً دور موتور مطلوب برای حرکت را به دست می‌آورد. به محض رها شدن دکمه، تمام قدرت بلافاصله به سیستم محرک منتقل می‌شود. این لحظه دور موتور که با میلی‌ثانیه سنجیده می‌شود، سرنوشت حرکت را تعیین می‌کند.

انتقال وزن: تعلیق هنگام حرکت چه می‌کند؟

وقتی پدال گاز محکم فشرده شود، جلوی خودرو بالا می‌رود، بدنه به عقب می‌نشیند و وزن روی لاستیک‌های عقب می‌افتد. این انتقال وزن، بار عمودی روی چرخ‌های محرک را افزایش می‌دهد؛ هرچه بار عمودی بیشتر شود، چسبندگی لاستیک و در نتیجه شتاب‌گیری نیز بیشتر می‌شود. به زبان ساده: هرچه محکم‌تر شتاب بگیرید، وزن بیشتری روی لاستیک عقب می‌افتد - و این چیز خوبی است، تا وقتی از کنترل خارج نشود.

وظیفه تعلیق این است که این انتقال را با سرعت مناسب و نرم انجام دهد. اگر بخش عقب نرم تنظیم شود، وزن به راحتی به عقب منتقل شده و چسبندگی هنگام حرکت افزایش می‌یابد؛ سفت کردن بخش جلویی نیز همین انتقال را پشتیبانی می‌کند. هدف این است که نیرویی به اندازه کافی برای جلوگیری از لغزش لاستیک‌ها به آن منتقل شود و بقیه صرف پیش بردن خودرو شود. در خودرویی که جلوی آن به اندازه کافی نرم تنظیم شده باشد، پذیرفته شده است که حداکثر انتقال وزن در 2 فوت اول حرکت، یعنی نیم متر، کامل می‌شود. جزئیاتی مانند زاویه پینیون نیز مستقیماً بر حرکت اثر می‌گذارند؛ یک تنظیم بد، مستقیماً به شکل افت زمان ET ظاهر می‌شود.

پایین آوردن خودرو همیشه خوب است؟

در فضای خیابانی پایین آوردن خودرو از نظر زیبایی محبوب است، اما در پیست درگ می‌تواند به ضرر تمام شود. در یک نمونه مدل‌سازی، پایین آوردن مرکز ثقل خودرو به میزان 2 اینچ (حدود 5 سانتی‌متر) نیروی رانش حرکت را کاهش داد - یعنی پایین آوردن به چسبندگی آسیب زد. هرچه مرکز ثقل پایین‌تر باشد، بزرگی انتقال وزن کمتر می‌شود؛ زیرا انتقال به حاصل‌ضرب ارتفاع و شتاب‌گیری بستگی دارد. همچنین نوع دیفرانسیل حیاتی است: دیفرانسیل باز، گشتاور را به لاستیکی که کمترین چسبندگی را دارد هدایت می‌کند و در نتیجه حداکثر نیروی رانش به چرخ با کمترین بار محدود می‌شود. دیفرانسیل قفل‌شونده این افت را به طور کامل از بین می‌برد. اعداد زیر وضعیت را به روشنی خلاصه می‌کنند:

تغییر تنظیماتحداکثر نیروی رانشنتیجه
لاستیک خیابانی، دیف قفل‌شونده (ضریب ~0,8)~1640 پوندمرجع پایه
لاستیک اسلیک، در پیست (ضریب ~1,30)~2918 پوندنیروی رانش تقریباً 80% افزایش می‌یابد
خودرو 2 اینچ پایین آورده شد (دیف قفل‌شونده)~1612 پوندافت چسبندگی، حرکت اشتباه

ویلی بار: چه کسی جلوی بلند شدن جلو را می‌گیرد؟

اگر یک خودروی قدرتمند هنگام شروع پرش بیش از حد از انتقال وزن استفاده کند، دماغه‌اش به آسمان برمی‌گردد؛ به این پدیده wheelie می‌گوییم و اگرچه از پشت دوربین سرگرم‌کننده به نظر می‌رسد، اما روی پیست ریسکی جدی است. وظیفه‌ی اساسی wheelie bar دقیقاً همین است: میله‌ای دوچرخ که به عقب خودرو امتداد می‌یابد و به سمت عقب به زمین می‌رسد، و اگر بالا رفتن جلو به ابعاد افراطی برسد، خودرو را از واژگونی حفظ می‌کند.

اما wheelie bar فقط یک تجهیزات ایمنی نیست، بلکه یک ابزار تنظیم نیز هست. با تغییر ارتفاع آن بر دو چیز اثر می‌گذارید: آیا خودرو صاف بلند می‌شود یا با دماغه‌ی کمی بالا رفته، و اینکه سر جلو چقدر می‌تواند بالا برود. یک تنظیم خوب، خودرو را در لحظه‌ی اول پرش متعادل نگه می‌دارد. باید اثر جانبی آن را هم دانست: وقتی wheelie bar با پیست تماس پیدا می‌کند، می‌تواند بار روی slick‌های عقب را تخلیه کند؛ یعنی در آن لحظه نیروی رانش کاهش می‌یابد. بنابراین باید تنظیم را دقیقاً در نقطه‌ی میانی انجام داد؛ نه به‌گونه‌ای که تماسی رخ دهد و نه آن‌قدر آزاد که خطر واژگونی وجود داشته باشد. سیستم تعلیق، wheelie bar و گاز - این سه با هم تعادل پرش را می‌سازند.

چسبندگی لاستیک و پیست: راز Slick‌های Wrinkle-Wall

Yumuşak duvarlı bir slick'in temas anındaki buruşması, lastik basıncı ve kalkış devriyle oynayan iki basit ayarla 60-foot süresini onda bir saniyeden fazla kısaltabiliyor.

آن چین‌وچروک‌هایی که در پروفیل کناری لاستیک‌های درگ هنگام پرش می‌بینید، نقص نیستند، بلکه خودِ طراحی هستند. slick که گشتاور عظیم را جذب می‌کند، به‌شکل چشمگیری تغییر شکل می‌دهد، پهن می‌شود و با چین‌خوردن، سطح تماس با پیست را به حداکثر می‌رساند. دقیقاً همین انعطاف‌پذیری است که در کسری از ثانیه‌ی حیاتی، قدرت را به حرکت رو به جلو تبدیل می‌کند. پیش از مسابقه، لاستیک‌ها با burnout به‌طور ویژه گرم می‌شوند؛ یک لاستیک جاده‌ی معمولی هرگز چنین چسبندگی‌ای ارائه نمی‌دهد.

اعداد بزرگی این تفاوت را نشان می‌دهند: یک لاستیک رادیال عملکردی نسبتاً خوب روی سطح خیابان ضریب اصطکاکی حدود 0.8 ارائه می‌دهد، در حالی که روی یک پیست درگ آماده‌شده با slick‌های wrinkle-wall این مقدار به 1.25 تا 1.30 و بالاتر می‌رسد. در مثال مدل، افزایش ضریب به 1.30 حداکثر نیروی رانش خودروی دیفرانسیل قفل‌شونده را از 1640 پوند به 2918 پوند رسانده است - تقریباً نزدیک به دو برابر.

قدرت تنظیم پرش نیز نباید دست‌کم گرفته شود: نشان داده شده که تنها با دو تنظیم روی فشار لاستیک و دورموتور پرش، زمان 60 فوت بیش از 0.1 ثانیه بهبود می‌یابد. توصیه به تازه‌کارها هم روشن است: پرش را با دورموتور محافظه‌کارانه‌ای شروع کنید و در هر تلاش دورموتور را به‌تدریج بالا ببرید. برای کسانی که می‌خواهند این کار را در ترکیه امتحان کنند، صحنه آماده است: در قهرمانی درگ ترکیه طول مسیر مسابقه 402 متر است؛ برای ترمزگیری 600 متر در نظر گرفته شده و پس از آن مخروط شن قرار دارد. یعنی پس از حدود 18 متر خروج اولیه، توانایی توقف هم بخشی از کار است.

پرش بر اساس کلاس: فیزیک متفاوت از کارآموز تا Top Fuel

فیزیک شروع در هر کلاس با یک اصل واحد کار می‌کند اما مقیاس تغییر می‌کند. برای کسی که با خودروهای روزمره وارد درگ می‌شود، بازی روی فشار لاستیک، دورموتور پرش و سختی سیستم تعلیق انجام می‌گیرد. با بالاتر رفتن کلاس، هر یک از این پارامترها به نقاط افراطی می‌رسند و مهندسی وارد عمل می‌شود. پرش خودروهای رده‌بالا، مانند کتاب درسی‌ای از میزان توانایی مهار قدرت است:

  • کلاس‌های کارآموز و خیابانی: تکنیک و ثبات در استارت در اولویت است؛ زمان واکنش و ثبات 60-فوت آینه‌ی موفقیت استارت است. با تنظیم فشار PSI لاستیک، دور استارت و تنظیمات کلاچ در اولین تلاش‌ها پیشرفت حاصل می‌شود.
  • Pro Stock: با ظاهر کارخانه‌ای توجه را جلب می‌کند؛ کنترل wheelie در استارت و تنظیمات بسیار دقیق سیستم تعلیق تعیین‌کننده هستند. چگونگی جایگاه‌یابی Pro Stock در سری آموزشی NHRA عنوانی جداگانه است.
  • Funny Car: هیولایی با بدنه‌ی بسته که در محدوده‌ی 11.000 اسب بخار قدرت تولید می‌کند؛ انتقال وزن در استارت مانند Top Fuel کار می‌کند اما شاسی کوتاه حفظ تعادل را دشوار می‌سازد.
  • Top Fuel: شاسی بلند و با چرخ‌های باز آن در پایداری استارت مزیت ایجاد می‌کند. با حدود 11.000 اسب بخار مسافت 1000 فوت را در 3,6 ثانیه طی می‌کند؛ استارت آن حتی انفجاری‌تر از پرتاب Top Alcohol Dragster با حدود 3 g است. تخمین زده می‌شود در هر استارت حدود 50-60 لیتر سوخت سوزانده شود - یک نبرد کنترل‌شده میان قدرت، چسبندگی، فیزیک و زمان واکنش.

یعنی فیزیک استارت جهانی است: در هر کلاس نیرو از لاستیک عبور می‌کند. آنچه تغییر می‌کند، بزرگی آن نیرو و پیچیدگی تجهیزاتی است که آن را کنترل می‌کنند.

زمان 60-فوت چگونه در ET منعکس می‌شود و چند ثانیه سود می‌دهد؟

پرسش رایج در کنار پیست همین است: هر یک‌دهم ثانیه کسب‌شده در 60-فوت در یک‌چهارم مایل به چه چیزی تبدیل می‌شود؟ پذیرش رایج میان مسابقه‌دهندگان این است که بهبود 0,1 ثانیه‌ای در 60-فوت حدود 0,2 ثانیه به کل ET اضافه می‌کند. برخی رانندگان این نسبت را نزدیک به 0,15 ثانیه می‌دانند؛ این نسبت بسته به خودرو، کلاس و شرایط پیست متغیر است. نکته‌ی مشترک این است: یک 60-فوت کند تقریباً همیشه نشانه‌ی استارت بدی است و با اصلاح فشار لاستیک، دور استارت و تنظیمات کلاچ قابل جبران است.

یک هشدار هم مهم است: 60-فوت به‌تنهایی همه‌چیز نیست. سرعت پایان (trap speed) تصویر را کامل می‌کند؛ یک 60-فوت خوب معمولاً نشان می‌دهد خودرو با قدرت بیشتری استارت گرفته، اما شتاب‌گیری در انتهای یک‌چهارم مایل نیز ادامه دارد. حتی گفته می‌شود تمرکز صرف بر 60-فوت در طول پیست گاهی گمراه‌کننده است - نتیجه‌ی واقعی همیشه ET یک‌چهارم مایل است. نتیجه از متغیرهای بسیاری از چگالی هوا تا تنظیمات گیربکس تأثیر می‌پذیرد. رویکرد درست، استفاده از 60-فوت به‌عنوان ابزار تشخیص است: اگر زمان‌ها خوب باشند اما ET کند باشد، باید مشکل را نه در استارت بلکه در ادامه‌ی مسابقه جست‌وجو کرد.

حالا از تو می‌پرسم: در 18 متر اول خودروی شما سر می‌خورد یا سُر می‌خورد؟ در روز بعدی پیست یک بار دیگر به سطر 60-فوت کارت زمانتان نگاه کنید - بخش بزرگی از داستان مسابقه آنجا نوشته می‌شود.

منابع