PRÁCE 🧰

Závodní motory: výlet do historie

19. 10. 2023 5 min. čtení diskuze (0) Tipy a rady Technologie Motorsport

Jak se liší závodní motory od těch sériových? Čím se motor stává závodním? Je to tím, že závodí, nebo musí mít i něco navíc? Závodní motory nejsou tak jednoduché téma. Musí se jít do kořenů, abychom pak mohli porovnat celý rozvětvený strom.

Závodní motory: výlet do historie

Když jsem dostal zadání, abych napsal článek o tom, v čem se liší obyčejný sériový motor od závodního, okamžitě jsem chtěl říct, že to není možné. Ale pak jsem se zarazil. Proč by to možné nebylo. Jistě, nebude to plné podrobností, přece jen to jsou technické finesy, které si automobilky nebo závodní týmy nechávají v tajnosti, ale takové ty obecné věci by se daly poodhalit. A možná by z toho byl docela pěkný seriál. A tak je tady. A možná by bylo docela dobré začít pěkně od prvopočátku. Od dob našich pra-pradědů.

Začalo to v Belgii

Lidé závodili odnepaměti. Neustále. Porovnávat svou sílu, šikovnost, rychlost, to zkoušel už Mamutík, starověké Řecko si na tom vybudovalo celé Olympijské hry a pokračuje to neustále. S každým vynálezem se začaly objevovat další a další „souboje“ a vynález motoru to musel zákonitě pořádně nakopnout.

A tak vynález Jean Josepha Étienne Lenoira přispěl k tomu, že první závodníci (spíše je můžeme nazvat sebevrahy) se objevili už v roce 1860. Objevili se v Belgii, takže země, která dnes není zrovna na výsluní motorsportu vlastně zažehla první jiskřičku. Pierre de Crwahez se jako první proháněl s automobilem poháněným motorem na svítiplyn po uzavřeném okruhu a Camille Jenatzy se stal prvním člověkem, který překonal rychlost 100 km/h!

Vůbec první oficiální mezinárodní automobilový závod se však konal ve Francii v roce 1895. Jel se na trase Paříž – Bordeaux – Paříž a zvítězil vůz Panhard-Levassor hnán 1,2litrovým dvouválcem, který měl výkon 4 koně. Celková hmotnost vozu byla 850 kg a i přes malý výkon dosáhl vůz velmi pěkné průměrné rychlosti 24,2 km/h. První pravidelný soutěžní závodní podnik pak byl založen o rok později ve slavném Spa.

Pod pravidly

Jenže jak porovnávat auta, když je každé jiné. Třeba výše uvedený závod  Paříž – Bordeaux – Paříž byl známý tím, že na startu se seřadily elektromobily s vozy poháněnými plynem a také parním strojem. Samozřejmě, že rok od roku se stále víc prosazovaly motory se spalovacím motorem, protože byly lehké a výkonné. Jenže stále tu byly vozy s různými řešeními. A tak už v roce 1906 byla zavedena první automobilová pravidla pro Velkou cenu Francie. Ta se stala předobrazem prakticky všem pravidlům závodů na celém světě, jen s tím, že se měnily parametry. Zde ve Francii byla omezena hmotnost vozu na jednu tunu a pohonnou jednotkou musel být čtyřválcový benzínový spalovací motor.

Vítězem prvního ročníku pod novými pravidly se stal famózní Renault 1906. Jeho čtyři válce měly objem motoru 13 litrů (!), přičemž vrtání bylo 160 mm a zdvih 150 mm. Jak vidíte, jednalo se o podčtvercový motor, který dokázal vyhnat otáčky až na 1200/min, čím se vyšplhal výkon 90 koní. Průměrná (pozor – nikoli nejvyšší) rychlost byla na trati 100,9 km/h. Auto bylo neuvěřitelné na tehdejší dobu i z dalších důvodů. Bylo třeba první, které použilo snímatelné pneumatiky Michelin. Ty se používaly třeba na bicyklech nebo motocyklech, ale ne na závodních vozech, protože se mělo za to, že by závodní zátěž neunesly. Jenže výměna pneumatiky trvala pouhé čtyři minuty, zatímco výměna celého kola s pevnou pneumatikou trvala minut šestnáct. To se ukázalo jako rozhodující. Řidič Ferenc Szisz za závod čtyřikrát píchnul, ale díky rychlému přezouvání nakonec vyhrál s náskokem 32 minut před druhým v pořadí!

Bylo znát, že limity se snaží výrobci obcházet zvětšováním objemů motorů. Ceny aut se také zvyšovaly a už za čtyři roky se na start nepostavil nikdo. Bylo to tak drahé, že na to prostě výrobci neměli.

O rok později tak byla pravidla zrušena a na start se postavily vozy, které byly zcela inovativní. Vítězem byl Peugeot, který použil poprvé dvě vačkové hřídele na čtyři ventily. Z objemu 7,6 l motor vydoloval výkon 175 koní v 2200 otáčkách za minutu.

Pokrok nezastavíš

Konstruktéřina spalovacích motorů šla každý rok mílovými kroky kupředu. Už bylo známo, že objem je sice důležitý, ale zase brzdí spalovací procesy a hlavně otáčky, které jsou potřebné ještě víc. Definice středního efektivního tlaku a jeho technické zvýšení tak přinesla enormní nárůst výkonu. Jenže zkuste uchladit takové kýble, které se hýbou pod kapotou. A tak se inženýři začali zajímat o to, jestli by přece jen nebylo lepší mít ten objem válců menší nebo rozložený do menších komor. A tak vznikaly perly, jako řadový osmiválec v Buggati Type 35, který měl objem válců pouhé dva litry, ale tři ventily na válec, pětkrát uloženou klikovou hřídel a velmi účinné chlazení. To mu umožnilo točit až do 6000 ot./min!

Přeskočíme dvacátá léta, kdy závodní pravidla určovala maximální objem válců na dva litry, takže motory zvyšovaly své výkony hlavně instalací přeplňování. Jenže se ukázalo, že závodní chuť není tak velká. Bylo třeba se posunout kupředu, takže ve třicátých letech přišlo velké uvolnění a ta hlavní omezení byla třeba v hmotnosti vozidel, kdy se přísně dbalo na 750 kg.

I přesto vznikaly bestie klidně s šestnáctiválci, jako byl Auto-Union Type C. Tohle byla opravdu šílená věcička. Kliková hřídel byla tak velká, že byla šroubována a mohla tak být uložena na valivá ložiska. Už při první jízdě auto strhlo hned tři stávající rekordy. Jedním z nich byla i maximálka, která se posunula na 340 km/h! Je třeba připomenout, že se jedná o rok 1935.

Honba za otáčkami a účinností

Závodní historii přetrhla válka a po ní nebylo ani pomyšlení na to, aby se stavěly takové ohromné stroje. A tak se opět omezily motory a nejvíc se rozjely závody s auty s menšími objemy – 1,5 litru. Samozřejmě, že vrchol nakonec opět opanovaly speciály, kterým se začalo říkat Formule 1. Ty prošly divokým vývojem, kdy agregáty oscilovaly mezi čtyř a dvanáctiválci… Technologický vývoj výrazně poskočí kupředu s aplikací nových leteckých materiálů, ale třeba i s tyristorovým zapalováním. Otáčky agregátů šplhají přes 10 000 ot./min.

Osmdesátá léta pak už poznamenalo zapalování elektronické, nástup přeplňování a omezení na spotřebu. Vždyť motory už dokázaly přesáhnout výkonových 1000 koní.

A tak to šlo dál. Tuhle historii už asi znáte. Ještě příště se budeme dívat do historie, ale abyste nebyli ochuzeni, podíváme se podrobně na ten nej- motor celé závodní historie. Podrobně si rozebereme Cosworth DFV a na něm si ukážeme, co vlastně takový závodní agregát skutečně znamená.

Zdroj info: David Hassan: The History of Motor Sport: A Case Study Analysis, sportscardigest.com, motorsportmagazine.com.
Zdroj médií: Wikipedia/Public Domain.

Podobné články