Indy 500-baan blijft betere technologie voor dagelijks rijden bevorderen

Indy 500-baan blijft betere technologie voor dagelijks rijden bevorderen

Anonim

van American Chemical Society

Het bestratingsrecept voor de Indianapolis Motor Speedway (IMS), de thuisbasis van de Indianapolis 500, kan worden gebruikt om de gladheid, duurzaamheid en veiligheid te verbeteren van sommige van de 2 miljoen mijl van verharde wegen en straten waar mensen zich met normale snelheden verplaatsen, zeiden wetenschappers hier vandaag.

In rapporten op de 246e National Meeting & Exposition van de American Chemical Society (ACS), richtten zij zich op het erfgoed en het toekomstige potentieel van IMS bij het testen van nieuwe autotechnologie die geschikt is voor algemeen transportgebruik. De bijeenkomst, die bijna 7.000 rapporten bevat over nieuwe ontdekkingen in de wetenschap en andere onderwerpen, gaat hier door tot en met donderdag.

"De Indianapolis Motor Speedway werd in 1909 gebouwd om de nieuwste technologieën in auto's te ontwikkelen en te testen", aldus Anthony J. Kriech, die een van de presentaties maakte. "Veel nieuwe technologieën werden getest onder raceomstandigheden bij Indy. Achteruitkijkspiegels, voorwiel- en vierwielaandrijving, bovenliggende nokkenassen die de motorprestaties verbeteren, verbeterde smeermiddelen en oliën, turboladers, veiligere en duurzamere banden en andere technologie. Vandaag IMS blijft een leider in het testen van nieuwe technologieën, evenals de ontwikkeling van asfaltverhardingen. "

De asfaltverharding van IMS was de focus van de ACS-presentaties van Kriech en William J. Pine, die bij Heritage Research Group zijn, in Indianapolis, het bedrijf dat het asfalt ontwierp dat nu bij de speedway wordt gebruikt.

Ze maakten deel uit van een symposium over de chemie van het racen en het thema van de bijeenkomst, "chemie in beweging". Themapresentaties tonen onderzoek en technologieën die de transportsector in de 21e eeuw waarschijnlijk zullen transformeren. Onderwerpen variëren van biobrandstoffen en alternatieve energie tot lichtgewicht materialen en nieuwe manieren om de effecten van wrijving te beheersen, wat invloed heeft op het brandstofverbruik.

Asfalt bestaat uit aggregaten (steenslag, zand, grind of ander materiaal) aan elkaar gelijmd met een "bindmiddel" dat meestal het dikke, kleverige, zwarte bitumen is, gevormd als een product van aardolieraffinage of gewonnen uit natuurlijke afzettingen. Gelaagd bovenop verdicht grind en ander materiaal, bedekt asfalt ongeveer 95 procent van de wegen en straten in de Verenigde Staten.

Hoewel de meeste automobilisten bestrating nooit plaatsen als bezorgdheid over het brandstofverbruik, spelen wegdekken een rol bij het bepalen van de kosten van die volgende tankbeurt. Studies hebben bijvoorbeeld aangetoond dat gladdere oppervlakken het brandstofverbruik met ongeveer 5 procent kunnen verminderen. Ruwheid verspilt jaarlijks ongeveer 555 miljoen liter brandstof op snelwegen. De stijfheid van het oppervlak en het vermogen om weerstand te bieden aan de doorbuiging of kleine deuken van banden is een andere belangrijke factor. De kleine deukjes die een voertuig maakt terwijl het over de weg rolt, creëren voortdurende stijgende beklimmingen die bijna 200 miljoen liter gas en diesel aan interstates verspillen. En snelwegen vormen slechts 2 procent van de wegen in de Verenigde Staten.

"Wegdek wordt een nog belangrijkere factor wanneer snelheden hoger zijn dan 220 km / u, zoals bij IMS, " merkte Pine op. "Stel je die snelheden voor, uur na uur, wanneer de zon het wegdek kan verwarmen tot 140 graden Fahrenheit. Er is een wegdek nodig met een zorgvuldig gekalibreerde combinatie van gladheid, duurzaamheid, stabiliteit en wrijving."

IMS is voor die combinatie begonnen met asfalt nadat het oorspronkelijke verpletterde rotsoppervlak in 1909 met 3, 2 miljoen straatstenen was verhard - de oorsprong van de bijnaam 'The Brickyard'. Asfaltpleisters op ruwe delen van de baksteen leidden tegen 1961 tot volledig opnieuw opduiken met asfalt.

Kriech beschreef hoe IMS zich tot chemie wendde om een ​​racebaan van de 21ste eeuw te helpen fabriceren. Met de noodzaak om weer aan de horizon te verschijnen, vroeg IMS in 2004 Heritage Research Group om een ​​baanoppervlak te creëren met een ongeëvenaarde gladheid, met behoud van de kritische wrijvingsniveaus die nodig zijn om te voorkomen dat racewagens zowel in bochten als rechtstreeks gaan vliegen. Het nieuwe oppervlak moest ook ongewoon duurzaam zijn om weerstand te bieden aan de scheurende beweging van raceauto's die met hoge snelheid door bochten zoemen.

Computersimulaties gaven het team informatie over de stijfheid en andere specificaties die nodig zijn voor het nieuwe asfaltoppervlak. Om aan die specificaties te voldoen, heeft het Heritage-team samen met Firestone Polymers een nieuw asfaltbindmiddel ontwikkeld. Het was een polymeermateriaal, dat zou worden gebruikt als een additief voor bitumen en een moleculair netwerk zou vormen dat het asfalt versterkte - stijf maar toch zeer elastisch om onder racecircuitomstandigheden te houden.

Heritage deed ook uitgebreide studies over het totaal voor het herbestrijdingsproject. Hun onderzoek uit 1990 toonde aan dat een rotsachtig bijproduct van het maken van staal, staalslakken, unieke eigenschappen had bij gebruik in asfalt. Staalslak gaf asfalt meer sterkte en creëerde de wrijving die nodig is om auto's op de weg te houden, zelfs in natte, hoge snelheden.

Kriech wees erop dat bestrating van Steel Slag Stone Mastic Asphalt (SMA) nu wordt gebruikt op reguliere wegen, inclusief snelwegen tussen Indiana en Chicago. Steel Slag SMA-bestratingen zijn met name geschikt voor gebieden met veel verkeer van zware vrachtwagens. Ze hebben een grotere stijfheid bij hoge temperaturen, houden beter vast en gaan langer mee dan conventionele asfaltverharding en andere voordelen.

"De laatste keer dat het ovaal in 2004 weer opduikte, stelde vast dat de samenwerking tussen IMS, Heritage en Firestone een groot succes was, " zei Kriech, en merkte op dat het een SMA-formulering gebruikte die in Europa op grote schaal wordt gebruikt voor duurzame wegen zoals de autobahns in Duitsland. "De baan zal dit najaar 9 jaar oud zijn, en toch lijkt het net gebouwd te zijn. Het heeft de levensduur van typische baanoppervlakken al overtroffen."