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賽車運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)特的美國(guó)特色。 在美國(guó)，這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的起源與在禁酒時(shí)期的1920年代私賣的威士忌（稱為月光）有關(guān)。 偷盜者會(huì)為了減輕車輛重量對(duì)其進(jìn)行改裝，以提高速度和操控性，從而逃避警察的追捕。 對(duì)這些改裝過的街頭交通工具的迷戀使駕駛員們開始為獎(jiǎng)金和吹噓的權(quán)利而賽車。賽車成為一種流行的娛樂形式，并終成為一項(xiàng)有組織的運(yùn)動(dòng)。
美國(guó)汽車賽車協(xié)會(huì)（NASCAR）于1948年正式成立，當(dāng)時(shí)該組織成立創(chuàng)建一套標(biāo)準(zhǔn)化的汽車賽車規(guī)則和法規(guī)。如今，NASCAR監(jiān)管著在美國(guó)、加拿大、墨西哥和歐洲的不同賽道上進(jìn)行了超過1500多場(chǎng)比賽。
輕量化和提高汽車速度是密不可分的，因此數(shù)十年來，NASCAR汽車使用復(fù)合材料來實(shí)現(xiàn)其固有的輕量化、強(qiáng)度和剛度。
在早期的賽車比賽中，賽車僅限于工廠生產(chǎn)的模型車。終，NASCAR允許對(duì)汽車進(jìn)行改裝以提高耐用性。多年來，修改的數(shù)量不斷增加，這種做法逐漸融入了這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的文化。每個(gè)賽季，NASCAR都會(huì)評(píng)估其規(guī)則和條例，通常以提高安全性或使汽車更具競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo)進(jìn)行更改。NASCAR在每場(chǎng)比賽前都要檢查賽車，以確保其符合組織不斷變化的規(guī)定。NASCAR規(guī)定了可用于汽車的材料，以及在何處和如何使用它們。
輕量化和提高汽車速度是密不可分的，因此數(shù)十年來，NASCAR汽車自然就使用復(fù)合材料來實(shí)現(xiàn)其固有的輕量化，強(qiáng)度和剛度。碳纖維零件與鋼零件厚度相同，強(qiáng)度是鋼零件的四倍，重量是鋼的三分之一。多年來，NASCAR團(tuán)隊(duì)一直在尋找合法地減輕車輛重量的機(jī)會(huì)，并在這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中增加了對(duì)復(fù)合材料的使用。
除了減輕重量外，復(fù)合部件還具有其他優(yōu)點(diǎn)。 賽車過程中，剎車產(chǎn)生巨大的熱量，引擎蓋下的溫度可能達(dá)到300-400?F。 碳纖維的耐熱性有助于減少發(fā)動(dòng)機(jī)零件的疲勞。
碳纖維汽車組件
由Hendricks Racing為駕駛員Jimmie Johnson制造的這款2019年汽車的碳纖維比他的2002年汽車多35％，2002年的汽車有一些碳纖維導(dǎo)管，但幾乎全為金屬。這款2019年的汽車采用碳纖維引擎蓋，部分車頭、后備箱、座椅、保險(xiǎn)杠和一些小部件，大的碳纖維部分是座椅。
在當(dāng)前NASCAR Cup賽車系列中使用的第6代汽車（通常稱為Gen-6），幾個(gè)車身部件由復(fù)合材料制成。 第6代汽車包括鋼管框架底盤以及碳纖維和沖壓鋼制車身面板的混合物。 汽車的引擎蓋和后行李箱蓋由碳纖維制成，并裝有凱夫拉纖維，可減少碰撞時(shí)的碎裂和破碎，前后面板也由復(fù)合材料制成。復(fù)合組件的其他示例包括冷卻軟管、齒輪冷卻器殼體、制動(dòng)導(dǎo)管和電池盒。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)部件，復(fù)合材料部件的重點(diǎn)放在發(fā)動(dòng)機(jī)較高位置安裝的部件上，從而降低了車輛的重心。碳纖維座椅也經(jīng)常使用。當(dāng)前的汽車，在沒有駕駛員和燃料時(shí)重3,200磅（1,451千克）。
目前正在為NASCAR開發(fā)新的第七代汽車，許多團(tuán)隊(duì)期望所謂的“下一代”汽車能夠使用更多的復(fù)合材料，甚至可能是全復(fù)合材料車身。也有猜測(cè)認(rèn)為，目前的NASCAR車體結(jié)構(gòu)將被可能也包含碳纖維的浴缸代替。
根據(jù)NASCAR Cup系列賽車隊(duì)Hendrick Motorsports引擎操作總監(jiān)Jeff Andrews的說法，下一代汽車的目標(biāo)是比目前的第6代汽車更輕，重量可能在3，000~3，1000磅。“在不久的將來，將實(shí)現(xiàn)全車身使用復(fù)合材料。” Andrews在2019年5月材料和工藝工程學(xué)會(huì)(SAMPE) 2019年會(huì)議和展覽的主題演講中說。“這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)可能會(huì)在2-4年內(nèi)廣泛采用復(fù)合材料車身。”他補(bǔ)充說，完整的復(fù)合車身系統(tǒng)可以在車輛的整個(gè)長(zhǎng)度上提供更一致的表面，并且可能縮短車輛制造時(shí)間。
在底盤上懸掛由預(yù)制復(fù)合材料板組成的車身所需的時(shí)間大大少于塑型、成形和焊接鋼車身所需的時(shí)間。
盡管尚未引入NASCAR Cup系列，但復(fù)合材料車身已經(jīng)在NASCAR比賽的其他級(jí)別進(jìn)行了測(cè)試。 在2017年的Xfinity系列比賽中，全復(fù)合材料車身在三場(chǎng)比賽中次被引入到NASCAR的比賽水平。2018年，除了超速賽車場(chǎng)(代頓國(guó)際賽車場(chǎng)和塔拉迪加超級(jí)賽車場(chǎng)) ，該系列的所有比賽中都使用了復(fù)合車身樣式。Xfinity復(fù)合體由13個(gè)聯(lián)鎖復(fù)合板通過法蘭連接在一起組成。本質(zhì)上，面板鎖定并用螺栓固定到位，從而簡(jiǎn)化了損壞面板的更換。
據(jù)NASCAR研究與發(fā)展中心團(tuán)隊(duì)效率高級(jí)總監(jiān)Brett Bodine所述，在底盤上懸掛由預(yù)制復(fù)合材料板組成的車身所需的時(shí)間大約兩天，比形成、成形和焊接鋼車身所需的時(shí)間要少得多。
他說：“我們非常有信心，這將為每個(gè)車隊(duì)所有者節(jié)省在賽車上懸掛車體的費(fèi)用。也許大的節(jié)省將是維修。這些嵌板互相松開，你就可以把一個(gè)新的嵌板擰回去。通過減少維修時(shí)間，我們感到車隊(duì)將可能需要更少的車輛來運(yùn)行整個(gè)系列賽。”
Xfinity復(fù)合材料車體的另一個(gè)特點(diǎn)是，在可能會(huì)誘使車隊(duì)非法修改汽車空氣動(dòng)力學(xué)特性的區(qū)域，面板表面上出現(xiàn)了凸起的蜂窩狀圖案。 這些凸起區(qū)域的任何打磨或按摩都將很容易引起注意。
美國(guó)五星級(jí)賽車生產(chǎn)Xfinity復(fù)合車身中使用的復(fù)合板。 自2015年以來，該公司的復(fù)合車身已在NASCAR K＆N Pro系列中使用，這為NASCAR的車身樣式提供了試驗(yàn)平臺(tái)，之后才允許其在范圍內(nèi)使用。
除了輕量化外，NASCAR下一代規(guī)格的目標(biāo)是降低參加NASCAR的成本，為主導(dǎo)這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的三大汽車制造商-雪佛蘭，福特和豐田打開大門。 NASCAR創(chuàng)新和賽車發(fā)展副總裁約翰·普羅布斯特（John Probst）表示，下一代車體很可能是由法蘭配合復(fù)合材料制成的，這意味著面板是互鎖的，就像Xfinity系列的汽車一樣。
由美國(guó)Richard Childress Racing（RCR）制造的下一代汽車原型由RCR駕駛員Austin Dillon于2019年10月進(jìn)行了測(cè)試，然后由Penske團(tuán)隊(duì)的車手Joey Logano于2019年12月進(jìn)行了測(cè)試。下一代的外殼和底盤預(yù)計(jì)將于2021年次亮相。