หลายคนเคยได้ยินมาบ่อยๆ ว่า การแข่งขันฟอร์มูล่าวันเป็นการนำเอาเทคโนโลยีที่ถูกวิจัยจากห้องแล็ปมาลงสนามแข่ง และเทคโนโลยีเหล่านั้นก็จะถูกพัฒนาและส่งต่อมายังรถบ้านทั่วไปที่ใช้วิ่งบนท้องถนน ว่าแต่เทคโนโลยีเหล่านั้นมีอะไรบ้าง? ถ้าหากยังนึกไม่ออกกันเรามีตัวอย่างคร่าวๆ ของ 5 นวัตกรรมที่ถูกส่งมาจากสนามแข่งและเราคุ้นเคยกับพวกมันเป็นอย่างดี
เครื่องยนต์เทอร์โบ
เรโนลต์ RS01 คือรถ F1 คันแรกที่ถูกขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์เทอร์โบ มันปรากฏตัวครั้งแรกที่บริติชกรังด์ปรีซ์ 1977 และมันมาเปลี่ยนโฉมหน้าของวงการไปโดยสิ้นเชิง เครื่องยนต์ขนาดเล็ก 1.5 ลิตร V6 นั้นทรงพลังเป็นอย่างมาก มันสามารถสร้างกำลังเครื่องยนต์ได้มากกว่า 500 แรงม้าทันทีในปีแรก ในขณะที่ค่ายเครื่องยนต์อื่นๆ ในตอนนั้นสร้างแรงม้าได้อยู่ที่ระหว่าง 400 – 500 แรงม้า มันแรงเสียจนทีมอื่นๆ ต้องหันมาเล่นเครื่องยนต์เทอร์โบกันเต็มกริดและแข่งกันพัฒนา จนกระทั่งในปี 1986 มันถูกพัฒนากำลังถึงขีดสุด ในเรซนั้นเครื่องยนต์ให้กำลังได้ 850 – 900 แรงม้า และในระหว่างควอลิฟายซึ่งทีมงานไม่สนใจว่าเครื่องจะทนได้หรือไม่ พวกเขาอัดบูสต์ไปมากกว่า 5 บาร์ จนสร้างแรงม้าได้ในระดับ 1,500 แรงม้า
เครื่องยนต์เทอร์โบถูกแบนหลังจบฤดูกาล 1988 เนื่องจากในตอนนั้นมันมีราคาที่สูง ไม่เสถียร แถมแรงเกินไปจนอันตรายต่อตัวนักขับเอง อย่างไรก็ตามกาลเวลาผ่านไปและเทคโนโลยีได้ถูกพัฒนาเรื่อยมา เครื่องยนต์เทอร์โบได้ถูกรื้อฟื้นกลับมาใช้อีกครั้งในปี 2014 การกลับมาในครั้งนี้พวกมันได้กลายเป็นเครื่องยนต์ที่พ่วงมอเตอร์ไฟฟ้าแบบไฮบริด และกลายเป็นหนึ่งในเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในโลกด้วยประสิทธิภาพทางความร้อนมากกว่า 50%
ทุกวันนี้เครื่องยนต์เทอร์โบได้กลายเป็นมาตรฐานของรถยนต์สมัยใหม่ไปแล้วเนื่องจากมันมีความเบาและกะทัดรัด ทำให้มันมีข้อดีในเรื่องของอัตราเร่งและอัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง
ชาสซีส์โมโนค็อกคาร์บอนไฟเบอร์
ปรากฏตัวครั้งแรกในวงการเมื่อปี 1981 แม็คลาเรน MP4-1 เป็นตัวแข่งแรกที่ใช้ชาสซีส์ด้วยวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ ซึ่งมีความแข็งแกร่งและเบาเป็นอย่างมาก มันแทบจะไม่สามารถทำลายได้และช่วยปกป้องนักขับจากสถานการณ์อันตรายต่างๆ
หลังจากที่แม็คลาเรนได้เปิดตัวชาสซีส์โมโนค็อกคาร์บอนไฟเบอร์ เพียงไม่กี่เดือนคู่แข่งของพวกเขาต่างก็ได้เดินรอยตาม เนื่องจากคาร์บอนไฟเบอร์นั้นเบากว่าอะลูมิเนียม วัสดุดั้งเดิมที่ทีมต่างๆ เคยใช้เป็นอย่างมาก ทนทานต่อแรงกระแทกสูง และยังมีความแข็งต้านการบิดมากกว่าอะลูมิเนียมซึ่งให้ผลดีต่อทีมงานในการเซตอัพช่วงล่างได้แม่นยำขึ้น
โครงสร้างโมโนค็อกคาร์บอนไฟเบอร์นั้นได้ถูกพัฒนาและถ่ายทอดเทคโนโลยีลงสู่รถสปอร์ตหรือซุปเปอร์คาร์ เนื่องด้วยคุณสมบัติวัสดุที่เบาและแข็งแกร่ง ทำให้รถเหล่านั้นสามารถรีดประสิทธิภาพการใช้งานออกมาได้ถึงขีดสุด อย่างไรก็ตามรถที่ใช้งานทั่วไปบนท้องถนนยังคงไม่ได้ใช้ชาสซีส์วัสดุนี้เนื่องจากมันมีราคาที่สูง แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะไม่มีเลยสักคันเดียว BMW i3 ได้กลายเป็นรถแมสโปรดัคต์คันแรกที่ใช้ชาสซีส์โมโนค็อกคาร์บอนไฟเบอร์มาตั้งแต่ปี 2013 จนถึงปัจจุบัน
ระบบอิเล็กทรอนิกส์ช่วงล่างแอคทีฟ ลันช์คอนโทรล และแทร็คชั่นคอนโทรล
ช่วงต้นยุค 90 ทีมแข่งหลายทีมได้มีการพัฒนาระบบช่วงล่างให้มีประสิทธิภาพต่อการเข้าโค้งที่มากขึ้น แต่วิลเลียมส์นั้นก้าวล้ำออกมาได้อย่างโดดเด่นที่สุด โดยเฉพาะในปี 1993 กับรถ FW15C ทีมวิศวกรได้ติดตั้งโปรแกรมที่จะช่วยปรับการทำงานของระบบช่วงล่าง ไม่ว่าจะเจอพื้นขรุขระหรือพื้นเรียบ โค้งความเร็วต่ำหรือสูง โปรแกรมจะคำนวณและปรับความแข็งอ่อนของโช๊คอัพให้เป็นไปตามสภาพพื้นแทร็ค นอกจากนั้นนักแข่งยังสามารถปรับระยะยืดของโช๊คให้คงสภาพความสูงพื้นรถที่เหมาะสมต่อทุกช่วงการแข่งขันได้ตามที่ตัวเองต้องการ ไม่ว่ารถจะมีน้ำหนักเบา แรงดันลมยางต่ำ ซึ่งเมื่อความสูงพื้นรถไม่เปลี่ยนแปลงจะทำให้รถยังสามารถคงปริมาณดาวน์ฟอร์ซไว้ได้ดังเดิมตลอดการแข่งขัน อีกทั้งนักแข่งยังสามารถปรับลดความสูงของพื้นรถเพื่อลดแรงลากที่ออกจากดิฟฟิวเซอร์ ทำให้เพิ่มโอกาสในการแซงได้อีกด้วย
ระบบลันช์คอนโทรลและแทร็คชั่นคอนโทรลที่วิลเลียมส์ใส่เข้ามายังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของช่วงล่างรถพวกเขาให้เพิ่มขึ้นไปอีก ลันช์คอนโทรลเป็นระบบช่วยออกตัว โดยการใช้ระบบอิเล็คทรอนิกส์เข้าควบคุมล็อกรอบเครื่องยนต์ให้อยู่ในช่วงที่เครื่องยนต์จะรีดอัตราเร่งออกมาได้สมูทที่สุด ส่วนแทร็คชั่นคอนโทรลจะใช้เซนเซอร์จับล้อ 4 ล้อ หากล้อแต่ละด้านมีการหมุนที่ไม่สัมพันธ์กับความเร็วรถและรถเริ่มเกิดอาการไถล แทร็คชั่นคอนโทรลจะสั่งลดกำลังเครื่องยนต์ลง
ปัจจุบันระบบเหล่านี้ได้ถูกนำมาใช้กับรถบ้านพอสมควร โดยเฉพาะในรถยุโรปทั้งหลายที่แทร็คชั่นคอนโทรลแทบจะกลายเป็นอุปกรณ์มาตรฐานไปแล้ว ส่วนช่วงล่างแอคทีฟปรับเปลี่ยนได้นั้นก็มีการนำมาใช้ในรถบ้าน เช่น Mercedes-Benz S-Class (W222) ซึ่งพวกเขาเรียกระบบนี้ว่า Magic Body Control (MBC)
เกียร์กึ่งอัตโนมัติพร้อมแป้นเปลี่ยนเกียร์หลังพวงมาลัย
ในปี 1989 เฟอร์รารีได้ริเริ่มการใช้ระบบเกียร์แบบใหม่ที่เรียกว่า “ระบบซีเควนเชียลสไตล์แพดเดิ้ลชิพ” มันเป็นเกียร์กึ่งอัตโนมัติซึ่งตัดการทำงานของคลัตช์ออกไปในระหว่างการเปลี่ยนเกียร์ นั่นทำให้จังหวะเปลี่ยนเกียร์นั้นถูกลดทอนลง สร้างข้อได้เปรียบในด้านอัตราเร่งที่ต่อเนื่องเหนือกว่าทีมอื่น ถึงแม้ว่าเบื้องต้นระบบเกียร์จะยังไม่เสถียรนักและทำให้พวกเขาต้องออกจากการแข่งขันบ่อยครั้ง แต่คอนเซ็ปนี้ก็ได้รับการยอมรับจากทีมอื่น ซึ่งทีมเหล่านั้นก็ได้ปรับเปลี่ยนมาใช้สไตล์เกียร์กึ่งอัตโนมัติกันทั้งสิ้น นอกจากนั้นเฟอร์รารียังได้พัฒนาออกแบบแป้นเปลี่ยนเกียร์หลังพวงมาลัยเป็นทีมแรก นั่นช่วยลดภาระนักแข่งให้ไม่ต้องละมือออกจากพวงมาลัยทำให้สามารถควบคุมรถได้เต็มประสิทธิภาพ และตัวเกียร์นั้นมาพร้อมกับระบบอิเล็กทรอนิกส์ควิกชิพ ซึ่งทำให้เปลี่ยนเกียร์ได้ภายใน 0.05 วินาทีเท่านั้น
ปัจจุบันแป้นเปลี่ยนเกียร์หลังพวงมาลัยได้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในรถบ้านที่มีเกียร์อัตโนมัติ มันเพิ่มความสนุกในการขับขี่ขึ้น อีกทั้งยังมีประโยชน์ในการควบคุมจังหวะเปลี่ยนเกียร์ในการขับขึ้นภูเขาที่ลาดชันอีกด้วย
อากาศพลศาสตร์ปีกหน้า ปีกหลัง และดิฟฟิวเซอร์
ในปี 1968 ช่วงที่เป็นยุคทองแห่งการพัฒนาอันยิ่งใหญ่ของฟอร์มูล่าวัน โคลิน แช็ปแมน นักออกแบบสมองเพชรเจ้าของทีมโลตัสได้ริเริ่มนำอากาศพลศาสตร์เข้ามามีบทบาทกับการแข่งขัน เขาได้วิจัยแอโรฟอยล์หรือปีกรถที่จะช่วยสร้างแรงกดหรือดาวน์ฟอร์ซให้กับตัวรถโดยที่ไม่จำเป็นต้องเพิ่มน้ำหนักรถ โดยการทำให้อากาศไหลผ่านด้านบนและด้านล่างของปีกด้วยความเร็วที่ไม่เท่ากัน อากาศด้านล่างที่วิ่งเร็วกว่าจะทำให้เกิดสภาวะความดันต่ำ ทำให้ความดันด้านบนปีกที่สูงกว่ากดทับปีกลงมา หลักการนี้ได้ถูกพัฒนาและกลายมาเป็นหัวใจของการออกแบบ F1 จนถึงปัจจุบัน
โคลิน แช็ปแมน ได้นำหลักการใช้ปีกมาปรับใช้กับรถ F1 เป็นครั้งแรกบนรถโลตัส 49 ของเขาในการแข่งขันที่โมนาโคในปีนั้น รถของเขาคว้าโพลและชนะการแข่งขันได้อย่างง่ายดาย ในสนามถัดมาที่สปา-ฟรองคอร์ชอมป์ ซึ่งมีความยาวถึง 14 กิโลเมตร เฟอร์รารีได้นำแนวคิดของแช็ปแมนมาปรับใช้ และรถของพวกเขาก็คว้าโพลได้แบบทิ้งรถอีกคันของพวกเขาที่ไม่มีปีกไปถึง 5 วินาที นั่นเป็นการส่งสัญญาณให้กับทีมอื่นๆ อย่างชัดเจน หลังการแข่งขันที่สปารถแทบทุกคันจึงได้ถูกติดตั้งปีกรูปทรงแตกต่างกันไป
หลักการอากาศพลศาสตร์นั้นได้ถูกส่งต่อมายังรถบ้าน โดยจะเป็นการออกแบบรูปทรงรถในเชิงการลดแรงต้านอากาศ หรืออาจจะมีส่วนประกอบอื่นๆ อย่างดิฟฟิวเซอร์เพื่อช่วยการทรงตัวของรถในย่านความเร็วสูง นอกจากนั้นปีกรถใน F1 ก็ได้ถูกนำแนวคิดมาดัดแปลงเป็นปีกรูปแบบต่างๆ และติดตั้งให้กับบรรดารถสปอร์ตซุปเปอร์คาร์ทั้งหลาย
ที่มา : motorsport.com , automobileandamericanlife.blogspot.com , thedrive.com , autoevolution.com , artandrevs.com , autocar.co.uk
