Samochody do rajdów, wyścigów i driftu. Jak powstają i czym się różnią?

Świat samochodów wyczynowych jest niemal tak barwny i zróżnicowany, jak fauna tropikalnych raf kolorowych. Auta służące do rywalizacji na odcinkach specjalnych i torach możemy jednak podzielić na trzy główne typy – rajdowe, wyścigowe oraz te do driftu. Mają wiele wspólnego, ale też wiele je różni. Postanowiliśmy porównać je ze sobą. Niuanse tłumaczy licencjonowany kierowca rajdowy, jeden z najlepszych drifterów w Europie i konstruktor samochodów wyczynowych – Paweł Trela.
 

Rajdówka na dwa sposoby

Rajdy samochodowe dzielimy na dwa główne typy – tzw. płaskie i terenowe. W rajdach płaskich rywalizacja odbywa się na odcinkach wyznaczonych na asfaltowych i szutrowych drogach, a rajdówki bazują zwykle na znanych modelach aut osobowych. W terenowych kierowcy rywalizują w trudniejszym terenie, często na bezdrożach, więc do walki zaprzęgane są prawdziwe terenówki. Rajdy płaskie cieszą się na ogół większą popularnością, więc przyjrzyjmy się autom, które startują właśnie w nich.

Samochody rywalizujące w najwyższych seriach muszą być oparte na modelach seryjnych i spełniać szereg wymagań określonych przepisami FIA, czyli Międzynarodowej Federacji Samochodowej. Auta klasy WRC i R5 bazują obecnie na miejskich hatchbackach segmentu B. Dlatego na odcinkach rajdowych można zobaczyć Toyotę Yaris, Forda Fiestę czy Skodę Fabię. Poza konstrukcją nadwozia czy ogólną stylistyką z oryginałami mają jednak niewiele wspólnego. Liczne lotki, szerokie nadkola i duże skrzydło z tyłu zdradzają od razu, że mamy do czynienia z niezwykłymi maszynami.

Sercem współczesnych rajdówek WRC są benzynowe turbodoładowane silniki z bezpośrednim wtryskiem paliwa, o pojemności skokowej limitowanej do 1 600 cm3 . Przepisy ograniczają również przepływ powietrza w kolektorze dolotowym. Konstruktorzy topowych samochodów rajdowych muszą więc wspinać się na wyżyny kreatywności, by wycisnąć z silników jak najwięcej w ramach dostępnych limitów, jednocześnie dbając o żywotność jednostki napędowej. Rezultaty są naprawdę imponujące. Toyota Yaris WRC dysponuje mocą ponad 380 KM i maksymalnym momentem obrotowym sięgającym 425 Nm. Dla porównania najmocniejszy drogowy Yaris 3. generacji – a na tej odsłonie hatchbacka oparta jest aktualna rajdówka Toyoty – miał 212 KM wytwarzane przez silnik o pojemności 1,8 l. Mowa o wariancie GRMN.

Nieodłącznym elementem topowych rajdówek jest też napęd 4x4. W samochodach WRC za przekazywanie momentu obrotowego odpowiadają trzy mechanizmy różnicowe – po jednym na każdej osi oraz aktywny centralny dyferencjał, który umożliwia sterowanie stosunkiem rozdziału momentu obrotowego pomiędzy osiami. Łącznikiem pomiędzy nim a silnikiem jest 6-biegowa przekładnia z hydrauliczną zmianą przełożeń, którą kierowca steruje za pomocą manetki przy kierownicy.

Zawieszenie, opony oraz hamulce auta rajdowego są zawsze dostosowywane do nawierzchni, na jakiej odbywa się rywalizacja. W efekcie rajdówki występują w dwóch głównych konfiguracjach – szutrowej i asfaltowej. W ustawieniu szutrowym zawieszenie jest bardziej miękkie i ma większy skok, a jego elementy są wyraźnie mocniejsze, by radziły sobie lepiej z nierównościami, kamieniami i wysokimi hopami. W takiej konfiguracji samochód otrzymuje również mniejsze koła z oponami o większym profilu i bardziej rozbudowanym bieżniku, dodatkowe osłony podwozia i dysponuje wyraźnie większym prześwitem.

W ustawieniu asfaltowym zawieszenie jest zaś sztywniejsze, opony cieńsze, a koła większe i wyposażone w potężniejsze hamulce. W WRC średnica tarcz dochodzi do 370 mm, a hamulce są chłodzone nie tylko powietrzem, ale również cieczą. Jeszcze inne wyzwanie stawiają przed mechanikami rajdy zimowe, kiedy odcinki są zaśnieżone – wtedy z ciężarówki trzeba wyciągnąć opony z kolcami. Odpowiednie dostosowanie samochodu do warunków jest w rajdach płaskich kluczowe.

„W każdej dyscyplinie sportów motorowych odpowiednie ustawienie samochodu jest bardzo ważne. Niezależnie, czy chodzi o rajdy, wyścigi czy drift. Jednak w rajdach płaskich, z racji znacznie większej różnorodności nawierzchni, na jakiej odbywają się imprezy, jest jeszcze bardziej istotne. W zaawansowanej rajdówce przed każdym rajdem indywidualnie dostosowuje się mnóstwo elementów – geometrię zawieszenia, siłę dobicia i odbicia amortyzatorów, rozkład siły hamowania, stopień spinania dyferencjałów w czasie hamowania i przyspieszania, wartości przełożeń, ciśnienie w oponach. Można by długo wymieniać. Wszystko ma bardzo istotny wpływ na zachowanie auta na odcinkach. Oczywiście wiele zależy nie tylko od warunków, ale również stylu jazdy kierowcy. Niektórzy preferują chociażby większą tendencję do nadsterowności, inni wolą bardziej zbalansowane ustawienie” – tłumaczy Paweł Trela, który karierę w motorsporcie zaczynał właśnie od rajdów.

Samochód wyścigowy niejedno ma imię

Samochody wyścigowe to bardzo pojemna kategoria. Mamy w końcu otwarte auta Formuły 1, zaawansowane prototypy startujące w wyścigu Le Mans 24h czy konstrukcje bazujące na modelach, które znajdziemy w zwykłych salonach samochodowych. Są też monstrualne dragstery, wyścigowe ciężarówki, filigranowe – ale niesamowicie szybkie – gokarty i samochody do rallycrossu, które w dużym stopniu przypominają rajdówki. Różnorodne są również jednostki napędowe. Do wyścigów coraz mocniej wkradają się silniki elektryczne i napędy hybrydowe, ale największą popularnością nadal cieszą się konwencjonalne motory spalinowe, najczęściej napędzane benzyną.

Ta różnorodność sprawia, że trudno stworzyć uniwersalne porównanie rajdówki i samochodu wyścigowego. Rajdowy Yaris WRC będzie się przecież różnił znacznie bardziej od auta ekipy Mercedes-AMG Petronas Formula One Team, niż wyścigowej Toyoty Corolli z brytyjskiej serii BTCC. Stawiamy zatem na porównanie samochodów o bardziej zbliżonej konstrukcji. Za przykład weźmy wyścigówkę popularniej klasy GT3 – Lexusa RC F GT3. Tak jak topowe rajdówki, to samochód zbudowany na bazie samochodu drogowego. I tak samo jak one, przerobiony w znacznym stopniu.

RC F GT3 bazuje na sportowym coupé z Japonii – Lexusie RC F. Nadwozie auta zostało jednak mocno zmodyfikowane. Praktycznie wszystkie zewnętrzne elementy karoserii wykonano z lekkich i mocnych kompozytów na bazie włókna węglowego, a standardowe szyby zastąpiono wykonanymi z poliwęglanu. Taka kuracja odchudzająca pozwoliła obniżyć masę wyścigowego Lexusa o niemal 500 kg, do około 1 300 kg. Dla porównania rajdówka WRC musi ważyć minimum 1 190 kg. Twórcy Lexusa RC F GT3 postarali się również o odpowiedni docisk do podłoża. Auto zwraca uwagę bardzo rozbudowanym pakietem aerodynamicznym z wielkim dyfuzorem i jeszcze większym skrzydłem na tyle.

Podobnie jak wersja drogowa, torowy Lexus dysponuje wolnossącym silnikiem V8. Jednostka ma jednak powiększoną do 5,4 l pojemność skokową i dysponuje mocą ponad 500 KM. Silnik połączono z 6-stopniową, sekwencyjną skrzynią biegów obsługiwaną manetkami przy kierownicy. Nad pracą wszystkich układów czuwają aż cztery komputery. Kierowca może zmieniać np. mapy pracy silnika i skrzyni biegów. System telemetrii na bieżąco przesyła dane o stanie samochodu do stanowiska inżynierów, co pozwala lepiej dostosowywać ustawienia do specyfiki toru i szybciej reagować na ewentualne problemy.

Lexus RC F GT3 dysponuje też systemem kontroli trakcji oraz ABS-em. To rozwiązania, które znajdziemy w wielu współczesnych autach wyścigowych, ale nie w topowych rajdówkach. Dlaczego? Głównym powodem jest specyfika rywalizacji. „W czasie jazdy na typowym torze wyścigowym poślizg jest czymś niepożądanym. Tutaj mocna utrata przyczepności to utrata prędkości. Choć trzeba zaznaczyć, że naprawdę szybcy kierowcy jadą na granicy i pozwalają oponom na minimalny, w pełni kontrolowany uślizg. Jednak na odcinkach rajdowych wykorzystujemy poślizgi w znacznie większym stopniu. Chociażby w ciasnych nawrotach, gdzie umiejętne zarzucenie tyłem pozwala szybciej pokonać zakręt. W takiej sytuacji systemy takie jak ABS czy kontrola trakcji tylko niepotrzebnie wcinałyby się i utrudniały kierowcy kontrolę nad autem” – mówi Paweł Trela.

W kontrolowaniu rajdówki na krętych odcinkach pomaga też hydrauliczny hamulec ręczny, którego w autach wyścigowych nie znajdziemy. Kierowcy wyścigowi nie potrzebują również pilota, więc w autach tego typu nie ma też prawego fotela, który jest istotnym elementem wyposażenia każdego samochodu rajdowego. Ponadto samochody wyścigowe nie muszą być – i zwykle nie są – dopuszczone do ruchu drogowego. Co innego rajdówki, które między odcinkami specjalnymi poruszają się po drogach publicznych. Dlatego znajdziemy w nich pełne oświetlenie czy inne elementy wymagane w zwykłych samochodach.

Elementem wspólnym dla samochodów wyścigowych, rajdowych oraz tych do driftu są natomiast rozbudowane systemy zwiększające bezpieczeństwo. Auta z Formuły 1 czy Le Mans mają konstrukcję, która jak kokon otacza kierowcę i chroni jego ciało w razie wypadku. W samochodach wyścigowych opartych na modelach drogowych, rajdówkach czy driftowozach taką rolę pełni klatka bezpieczeństwa. Wspólnym elementem wyposażenia jest też system gaśniczy czy główny wyłącznik prądu, który pozwala szybko odłączyć zapłon bez zaglądania do wnętrza auta. W każdym samochodzie wyczynowym znajdziemy ponadto kubełkowe fotele i szelkowe pasy bezpieczeństwa.

Nietypowe auto do driftu

Dodatkową różnorodność do świata sportów motorowych wprowadzają auta do driftu. Konstrukcyjnie bliżej im do samochodów wyścigowych niż rajdówek. W końcu zawody driftingowe organizowane są na gładkiej nawierzchni torów wyścigowych lub górskich serpentyn, a nie na leśnych szutrach. Ale i od aut torowych wiele je różni. Samochody driftingowe są przecież stworzone do tego, czego konstruktorzy i kierowcy aut wyścigowych starają się unikać jak ognia – jazdy w poślizgu.

W związku z tym w samochodzie driftingowym znajdziemy wiele rozwiązań, które ułatwiają jazdę bokiem. To napęd wyłącznie na tył, spięty na sztywno mechanizm różnicowy, odpowiednia geometria zawieszenia czy układ kierowniczy pozwalający wychylić koła pod kątem nawet 70 stopni, czyli ponad dwa razy większym, niż w zwykłych autach drogowych. Samochody do driftu dysponują również dość dużym kątem obrotu kierownicy. Ten dochodzi do 900 stopni, przez co pozwala płynniej kontrolować auto w poślizgu. Dla porównania w samochodach rajdowych popularną wartością jest około 500 stopni. Tu niższy kąt obrotu pozwala z kolei na szybsze wykonywanie manewrów.

W driftowozach istotna jest również obecność hydraulicznego hamulca ręcznego – dobrze znanego z rajdówek – który pozwala zainicjować poślizg albo spowolnić auto przed zakrętem. W samochodach do driftu nie znajdziemy za to rozbudowanych pakietów aerodynamicznych. Co prawda autom bardzo często towarzyszą szerokie bodykity oraz duże skrzydła, ale mające głównie ozdobną rolę. Nie oznacza to jednak, że kierowcom driftingowym wcale nie zależy na przyczepności. Jest wręcz odwrotnie.

„W profesjonalnym driftingu nie chodzi tylko o to, by jechać w ciągłym poślizgu. Celem jest jak najszybsza i najbardziej precyzyjna jazda bokiem, a esencją tego sportu pojedynki, w których dwa auta gonią się na torze, a zawodnik z tyłu ma naśladować ruchy przeciwnika. Przyczepność jest więc bardzo ważna, bo pozwala zachować kontrolę nad samochodem, jechać precyzyjnie i nadążyć za szybkim rywalem albo wywalczyć przewagę, kiedy on znajduje się z tyłu. Dlatego w driftingu na najwyższym poziomie stosujemy sportowe i bardzo przyczepne opony typu semi-slick o szerokości dochodzącej do niemal 300 mm. Ponadto przed najbardziej wymagającymi pojedynkami obniżamy w nich ciśnienie do granic możliwości, by lepiej kleiły się do asfaltu” – tłumaczy Paweł Trela.

Skoro przyczepność jest tak ważna, to dlaczego w autach do driftu nie znajdziemy rozbudowanych elementów aerodynamicznych? Słynny polski drifter i konstruktor zna na to odpowiedź. „Auto wyścigowe jest cały czas skierowane przodem do kierunku jazdy, więc powietrze opływa lotki, płetwy i skrzydła przez cały czas pod mniej więcej tym samym kątem. W driftingu samochód jedzie bokiem, czasami ten kąt jest większy, czasem mniejszy, a na dodatek między zakrętami znajdują się przekładki, na których przez ułamek sekundy jedziemy prosto. W takiej sytuacji typowe elementy aerodynamiczne zachowują się nieprzewidywalnie i utrudniają jazdę. Nawet spoilery, które mają ozdobną funkcję i są zamocowane pod takim kątem, że praktycznie nie wytwarzają docisku, mogą przeszkadzać. Dlatego na szybszych trasach często zdejmuję tylne skrzydło”.

Warto też dodać, że w ligach driftingowych, nawet tych najbardziej prestiżowych, obowiązują znacznie bardziej liberalne regulaminy techniczne niż w topowych seriach rajdowych czy wyścigowych. Najważniejsze ograniczenia dotyczą zwykle punktów mocowania zawieszenia, przesuwania grodzi silnika, szerokości opon i oczywiście wyposażenia w zakresie bezpieczeństwa. Taka swoboda powoduje, że w driftingu do aut powszechnie przeszczepia się części z innych modeli. Wielkim uznaniem cieszą się chociażby pancerne silniki 2JZ z Toyoty Supry czy mocne V-ósemki linii LS od General Motors. Wielu drifterów korzysta również z bardzo wytrzymałych półosi z Nissana 300ZX Twin Turbo. Ich mocna konstrukcja jest bardzo istotna, bowiem driftingowi towarzyszą ogromne moce. Na profesjonalnym poziomie samochody dysponują mocą przekraczającą często 800 KM i momentem obrotowym dochodzącym do 1 000 Nm. To wartości, które w wyścigach spotkamy bardzo rzadko, a w rajdach w ogóle.

Liberalne regulacje techniczne sprawiają też, że w driftingu pojawiają się bardzo nietypowe auta. Przykładem może być Volkswagen Passat Tannera Fousta czy Toyota Corolla Hatchback, która w tym sezonie ponownie wystartuje w amerykańskiej lidze Formula Drift. Oba samochody musiały być oczywiście gruntownie przerobione. Pod maską Corolli znalazł się silnik znany z poprzedniej Toyoty RAV4, ale wzbogacony o turbosprężarkę i instalację wtrysku podtlenku azotu. Jednostkę obrócono o 90 stopni, by mogła wprawiać w ruch tylne koła. A żeby skierować moment obrotowy na tylną oś, pod podłogą trzeba było zagospodarować miejsce na wał napędowy i mechanizm różnicowy oraz przerobić tylne zawieszenie. W efekcie powstało auto, które dało Norwegowi Fredricowi Aasbo wiele miejsc na podium. Co nie zmienia faktu, że to nadal samochód oparty na popularnym kompakcie, którym codziennie wiele osób dojeżdża do pracy.

„Regulaminowa swoboda sprawia, że drifting staje się bardzo interesujący dla wielu osób. Konstruktorzy mogą puścić wodze fantazji w czasie projektowania auta, a kibice oglądać w akcji niekiedy bardzo nietypowe projekty. Jako kierowca i mechanik cenię tę cechę driftingu. Jest też taniej. Możemy skorzystać z wielu sprawdzonych części z innych pojazdów, zamiast projektować i robić na zamówienie zupełnie nowe, droższe. W moim samochodzie mam silnik z Toyoty Supry, amortyzatory Ohlins stworzone z myślą o sportowych motocyklach, półosie z Nissana 300ZX Twin Turbo i solidną maglownicę z Forda Transita. To dość osobliwe zestawienie, ale przetestowane przez lata i sprawdzające się doskonale” – mówi Trela, który budowy samochodów sportowych uczy również na Uczelni Techniczno-Handlowej w Warszawie.

Driftingowy samochód Pawła Treli – zwany MayBugiem – zasługuje na wyjątkową uwagę. To auto zbudowane na bazie kabrioletu wielkości miejskiego hatchbacka. Samochód został rzecz jasna gruntownie przebudowany, a z oryginałem łączy go jedynie kilka części. Pod maską znalazł się silnik o mocy przekraczającej 800 KM wspomagany przez potężną turbosprężarkę i wtrysk podtlenku azotu. Moment obrotowy przekazuje na tylne koła sekwencyjna skrzynia biegów uznanej firmy Quaife, a centralnym punktem tylnej osi jest wyczynowy mechanizm różnicowy Winters, którego przełożenie można zmodyfikować w kilka minut. Auto zwraca też uwagę imponującym skrętem oraz sporymi wylotami powietrza z tyłu, przez które wydostaje się rozgrzane powietrze opływające potężne chłodnice.