
由Richard Childress Racing制成的Next Gen原型車(圖片來自NASCAR)
賽車運動具有獨特的美國特色,這項運動起源于20世紀20年代美國禁酒時代禁止走私威士忌的事件,被稱為moonshine(非法釀制和銷售的威士忌)。
為提高車速以逃避警察追捕,走私者們通常減輕并改裝他們的車輛。
而對加大了馬力的街頭車輛的迷戀,引發了一些駕駛者的比賽行為,以期獲得獎金和炫耀的資本。
逐漸地,這項比賽成為一種流行的娛樂形式,最終發展成為一項有組織的運動。
1948年,美國全國運動汽車競賽協會即知名的NASCAR(美國北卡羅來納州夏洛特)正式成立,當時這一組織的成立,是為了創建一套標準的改裝車賽規則,今天,這一認證機構對在美國、加拿大、墨西哥和歐洲的不同賽道上舉行的1500多場比賽進行監督。
在賽車運動的早期階段,比賽用的汽車僅限于工廠的模型車。
后來,NASCAR允許對汽車進行改裝以增強其耐久性。
近年來,隨著改裝數量的增多,這一做法融入到了體育文化之中。
每一個賽季,NASCAR都會評估其規則,并經常作出改變,以提高安全性,或者使汽車更具有競爭力。
為了遵守該組織不斷完善的規則,每次比賽前都要對NASCAR車輛進行檢查。
NASCAR規定了哪些材料可以使用,以及用在哪兒和如何使用。
輕量化與提高車速通常是并駕齊驅的,所以,幾十年來,NASCAR 車輛自然而然地用復合材料來獲得固有的輕量化、強度和剛性。
一個與鋼部件厚度一樣的碳纖維部件,能以1/3的重量提供4倍的強度。
所以,多年來,NASCAR車隊總是在尋找合法的汽車減重機會,并在賽車中增加了對復合材料的應用。
除減重外,復合材料還具有其他優勢。
比賽期間,剎車會產生巨大的熱量,同時,發動機蓋下溫度可達300~400ºF(約149~204℃),而碳纖維的耐熱性則有助于減少發動機部件的疲勞性損傷。

這款由Hendricks Racing 公司為賽車手Jimmie Johnson制造的2019款汽車要比其2002款汽車多使用了35%以上的碳纖維,包括碳纖維的發動機蓋、排氣孔部件、行李箱、座椅、保險杠和一些小型部件,最大的碳纖維部件是座椅
當前參與NASCAR系列大賽的第六代車輛(通常稱為Gen-6)采用了幾種復合材料制成的車身部件。
Gen-6 汽車包含一個鋼管車架底盤和碳纖維與沖壓鋼混合制成的車身面板。
該車的發動機罩蓋和后備箱蓋由加入了芳綸纖維的碳纖維制成,可以減少撞車時產生的碎裂。前后蒙皮也由復合材料制成。
其他由復合材料制成的部件還包括冷卻管、齒輪冷卻器殼、剎車管和電池箱。
而復合材料在發動機部件上的應用重點則是在發動機上安裝部位較高的部件,因為這能降低汽車的重心。此外,碳纖維座椅也經常使用。
目前,Gen-6汽車在不含司機和燃料時的凈重為1451kg。
目前正在開發用于NASCAR賽事的新的第七代車輛,許多車隊期待著所謂的下一代Next-Gen汽車允許使用更多的復合材料,甚至可能使用全復合材料的車身。也有猜測認為,NASCAR車輛當前的車身-車架結構會被可能也由碳纖維制成的一體式盆體所取代。
據參加NASCAR 杯系列大賽的Hendrick Motorsports 車隊(美國北卡羅來納州夏洛特)發動機操作主管Jeff Andrews介紹,Next-Gen 汽車的開發目標是要比現在的Gen-6汽車更輕,重量可能在1361~1406kg。
“全復合材料的車身將在不久的將來成為實現。”在于2019年5月舉行的SAMPE大會暨展示會期間,Andrews在其主題演講中表示,“這項運動可以見證復合材料的車身將在2~4年內得到廣泛應用。”他補充說,全復合材料的車身系統能夠在整個車輛長度上提供更一致的表面,并有可能縮短車輛的制造時間。
雖然還沒有被引入到NASCAR杯系列賽事中,但復合材料的車身已經在其他級別的NASCAR比賽中得到了檢驗。
首先,通過參加2017年Xfinity系列賽的3場比賽,全復合材料的車身被引入到了NASCAR的國家比賽級別Xfinity系列賽事中。
2018年,除超級高速比賽Dayton International Speedway和Talladega Superspeedway之外,復合材料的車身被用于該系列賽的所有比賽中。
由法蘭連接在一起的互鎖復合材料板,構成了Xfinity賽車的復合材料車身。
從本質上說,這些面板通過鎖定而固定到位的方式,為更換損壞的面板帶來了方便。
據NASCAR 研發中心團隊效率高級主管Brett Bodine介紹,與成形并焊接一個鋼車身相比,將含有預制復合材料面板的車身懸掛在底盤上所用的時間要短得多,通常大約是2天而不是接近2周。
“我們確信,在賽車上懸掛車身將節省每個車隊的費用。”他表示,“更大的節省可能在修理方面:將這些面板彼此拆開,然后重新裝上一個新的。”
Xfinity復合材料車身的另一個特點是,在面板表面一些可能引誘車隊非法改變汽車空氣動力學的區域有凸起的蜂窩狀圖案,因此,如果要對這些凸起區域進行非法打磨就很容易被發現。
Five Star RaceCar Bodies公司(美國威斯康星州Twin Lakes)生產用于Xfinity車身的復合材料面板,自2015年以來,該公司的復合材料車身一直被用于NASCAR K&N Pro Series系列中,它為NASCAR的車身風格提供了一個試驗場所,允許它們在參加全國系列賽前得到檢驗。
除減重外,NASCAR采用Next Gen規范的目的是,降低在NASCAR賽事中的成本,以為除主宰這項運動的雪佛蘭、福特和豐田之外的其他汽車制造商敞開大門。
NASCAR創新與賽車發展副總裁John Probst表示,Next Gen賽車的車身可能將由法蘭安裝的復合材料制成,這意味著它與參加Xfinity系列賽的汽車一樣,車身面板是互鎖的。
由Richard Childress Racing(簡稱RCR,美國北卡羅來納州Welcome)制造的一款Next Gen原型車,于2019年10月由RCR的駕駛員Austin Dillon試駕,然后于2019年12月由Team Penske的駕駛員Joey Logano試駕。
在繼續開發和測試的過程中,Next Gen的車身殼體和底盤預計將于2021 年首次亮相。