Motor sporları birbirleriyle rekabet eden ekipler arasında sürekli inovatif ve yenilikçi teknolojiler kullanılan ve geliştirilen bir spor türüdür. Çoğu spor türünün aksine, motor sporlarında mühendisler en az sürücüler yani sporcular kadar büyük önem taşımaktadır. Burada denenen ve makul bulunan mühendislik teknolojileri de elbette ki tüketiciler için üretilen araçların gelişmesine katkıda bulunmaktadır. Motor sporlarına sponsor olan araba üretim şirketleri, bu sayede teknolojilerini ve güvenilirliklerini müşterilerine göstermek ve dikkatlerini çekebilmek için benzersiz bir vitrin yaratmış olurlar. Motor sporlarının günlük hayatta kullandığımız araçları yıllar içerisinde nasıl değiştirdiğine veya değiştireceğine ilişkin bir kaç örnek verelim.
Disk Frenler (Jaguar C Type)
1950’lerin başlarında Mintex isimli küçük bir şirket havacılıkta kullanılan disk frenini otomotiv sektörüne uygun hale getirip ürünleriyle alakalı konuşmak için Jaguar’ın baş mühendisiyle iletişime geçtiler ve anlaştılar. Jaguar bu teknolojiyi kullandıklarını rakiplerinin farketmelerini istemedi ve Le Mans yarışlarından önce C tipini gizlice bir havaalanında test etti. Başarılı test sonuçlarından sonra Jaguar 1951’den 1954’e kadar yarışları domine etti. Artık o dönemin en zengin ve motor sporlarındaki en prestijli markası haline gelmişti. Bu baskın performansların ardından otomobil üreticileri bu fren tipini toplu pazar için uygun hale getirmeye çalıştılar.
1950lerde bir çok üretici disk frenlerini kullanmaya çalıştı. Performans açısından daha iyi ve güvenli olmasına rağmen insanlar tarafından güvenilir bulunmadı ve daha maliyetli olmasından dolayı yaygınlaşamadı. 1960’lar ile beraber Jaguar C'nin disk üreticisi olan Mintex’in frenlerini Ford ve Austin kullanmaya başladılar. 1970’ler ile beraber kitlesel pazarda daha yaygın hale geldi ve günümüzde artık nerdeyse her arabada disk fren sistemi kullanılmaktadır.
Karbon Fiber (Mclaren MP41)
Karbon fiber çelikten neredeyse 5 kat daha hafif olmasına karşın çeliğe göre 3 kat daha dayanıklı ve aynı zamanda titreşim sönümleyebilen bir kompozit türüdür. Karbon fiber sayesinde aynı dayanıklıkta hatta belki daha dayanıklı ve bir o kadar da hafif araçlar yapılabildi. Bununla beraber şekil verilebilen ve esnek bir kompozit olması sayesinde araçların aerodinamik ihtiyaçlarına göre bir çok farklı şekilde kullanılabildi.
Motor sporlarında kullanılmaya 1992 yılında Mclaren F1 ile başladı.Ardından hızlı bir şekilde Ferrari ve Lamborghini, Mclareni takip etti. Fakat maliyeti kitlesel pazar için pek iç açıcı değildi. Bununla birlikte şirketlerlerin emisyon hedefleri şirketleri daha verimli hale getirme yollarını aramaya zorladı. Bunlar genel anlamda pil teknolojisi, etkili mühendis teknolojileri, aerodinamik ve ayrıca aracın ağırlığını içeriyor. Son yıllarda, aynı şekilde araç tasarımlarında alüminyum kullanımı da üreticiler arasında mantıklı bulunmaya başlandı.
Bir başka otomobil devi BMW ise karbon fiber üretim tesislerine büyük yatırımlarda bulundu. Bu üretim aslında motor sporlarında görüldüğünden daha az kaliteli olsa da, kitle pazar araçlarında karbon fiber kullanan ilk otomotiv üreticisi olmuştur. BMW hali hazırda sokaklarda karşılaştığımız arabalardan olan BMW I3 ve I8 modelleri için elektrikli güç aktarım organlarında ve şaselerinde alüminyum içeren bir karbon fiber gövde kullanıyor. Her ne kadar I8 bir kitle pazar aracı olmasa da BMW’nin gelecek modellerde karbon fiber kullanıcağının sinyallerini verdi. BMW’nin önümüzdeki senelerde tasarlayacağı tüm elektrikli arabaların temellerini karbon fiber üretim tesislerinin oluşturacağı öngörülüyor.
Elimizdeki bilgilerle menzili arttırabilmek için hafif otomobiller üretmek gerekiyor. Fakat hafif otomobiller üretmek için uygulanabilecek yöntemler üreticilerin insiyatifine kalmış durumda. Volkswagen konsept araçlarını piyasaya sürmeye başladı ancak otomotiv devlerinin bazılarında henüz bir karbon fiber kullanımı göremiyoruz. Bununla birlikte bazı otomobil ürecilerinin de alüminyum kullanımını tercih edip daha güçlü ve daha kolay tamir edilebilen yapılarıyla karbon fibere benzer araç hafifliğini sağlamışlardır. Ayrıca karbon fiber haricinde de kullanılabilecek farklı kompozitlerin olduğunu da unutmamak gerekir.
Aerodinamikler
Aerodinamik motor sporlarının temel ilkelerinden bir tanesidir. Ancak 1970’li yıllarda önemi daha iyi anlaşılmıştır. 1950 ve 1960 larda havacılık sektörü baz alınarak aerofoilin yapısı taklit edilerek ön ve arkaya birer tane rüzgarlık konulması denenmiştir. Bu yarış arabalarına havanın verdiği tepkiler doğrultusunda akışkanlar mekaniği hakkında bir anlayış kullanılmıştır. İlerleyen süreçlerde F1 düzenlemeleri ekiplerin yeni tasarımlar denemesini zorunlu kılmıştır. F1 ekipleri bu deneyleri sürdürürken üretilen araçlar sürtünmeyi azaltmak için daha aerodinamik olmaya başladı. Bu amaçla çoğu motor spor takımları yeni tasarımlar deneyerek avantaj kazanmak adına rüzgar tünelleri kullanıyor.
Araçların ağırlığı da aerodinamik bakımdan çok önemlidir. Pek çok seri üretim tüketici aracı, CAE veya rüzgar tünellerinde test yaparken, karoser, kapı kolları ve aerodinamik gövde şekilleri gibi akıllı tasarımlar kullanarak sürtünme katsayılarını azaltmayı hedefliyor. Bu durum modern gövde tasarımlarını büyük ölçüde etkiliyor.
Tesla elektrikli araç çeşitliliğini arttırmak için inovatif çözümleriyle teknolojiye yön verir nitelikte çalışmalarına devam ederken, Tesla Semi Truck adıyla tüketiciye tanıttıkları araçları, en hızlı yol otomobili olarak bilinen Bugatti Chiron’dan bile daha düşük seviyelerde sürtünme katsayısına ulaştılar.
Hafif araç teknolojisinde olduğu gibi, rüzgar tünelleri ve yeni CAE yazılım paketleri benzeri gelişmiş aerodinamik teknolojilere ve araştırma yeteneklerine yatırım yapan şirketlerin de artması şaşırtıcı olmayacaktır. Zaten otomotiv pazarında yeni şekiller ve teknolojiler kullanılmış geleceğin araçlarını görmek de tüketiciler için her zaman ilgi çekici olmuştur.
CAE (Computer Aided Engineering)
CAE, yükleri ve hesaplama akışkan dinamiklerini (CFD) tahmin edebilen çok kullanışlı bir araçtır. Motor sporlarında, çoğu takım önemli senaryoları tahmin etmek için gelişmiş hesaplama yazılımlarına yatırım yapmalarına yol açan rüzgar tünellerini kullanmak için yeterli bütçe ayıramaz veya bunları karşılayamazlardı. Ek olarak yönetmelikler, ekiplerin rüzgar tünellerinde veya pistte belirli miktarlarda test yapmasına izin verirdi. Bu durum da otomobilin yarıştan önce pistte ilerlemeden yapılabilen test sonuçlarına olan ihtiyacı arttırdı. Motor sporlarında, CAE ağırlıklı olarak CFD ve araç güvenliğine odaklanmış, ancak aynı zamanda Multibody Dynamics (MBD), dayanıklılık, Sonlu Eleman Analizi (FEA) ve Tasarım Optimizasyonu da içerecek şekilde geliştirilmiştir. Bunlar, modern otomotiv taşıtlarının tasarımında çok önemli faktörlerdir ve yeni teknolojileri test etmek için kullanılabilir. Daha da önemlisi CAE, tasarımcıların resmi çarpışma testini çalıştırmadan önce sanal bir senaryoda test etmelerini sağlayan çok önemli bir aşama haline geldi.
CAE, otomotiv endüstrisine motor sporları ya da üretim araçları alanının herhangi birinden giriş yapmak isteyen bir mühendisin sahip olması gereken bir beceridir, Ancak bu becerileri çok yetkin bir düzeyde öğrenmek uzun zaman alabilir. Bu ilkeler mühendisliğini anlamak oldukça önemlidir, çünkü bu yazılım paketleri sadece size cevap vermez, doğru yöntemle yorumlanması gereken bir dizi sonuç verir.
Bu yazıyı okuyanlar, bunları da okudu;
Sporda Teknoloji Kullanımı
5G ve IoT, Otonom Araçlar İçin Neden Önemli?
Oyunlar Geleceğin Teknolojilerini Nasıl Etkiliyor?
