โกคาร์ท ยานพาหนะสี่ล้อขนาดเล็กและการแข่งขัน

โกคาร์ท (Go-kart หรือ Go-cart) คือยานพาหนะสี่ล้อขนาดเล็กที่มีลักษณะเด่นคือเป็นรถล้อเปิด (Open-wheel car) หรือรถสี่ล้อขนาดเล็ก (Quadricycle) ซึ่งมีหลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่รุ่นที่ไม่มีเครื่องยนต์สำหรับใช้ในกิจกรรมสันทนาการ รถโกคาร์ทไฟฟ้า ไปจนถึงรถโกคาร์ทสมรรถนะสูงที่ใช้ในการแข่งขันระดับอาชีพ

ประวัติของโกคาร์ทที่มีเครื่องยนต์เริ่มต้นขึ้นในปี ค.ศ. 1956 โดย Art Ingels เป็นผู้สร้างโกคาร์ทเครื่องยนต์คันแรกขึ้นในเมืองลอสแอนเจลิส รัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา ซึ่งกลายเป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนายานพาหนะประเภทนี้ให้กลายเป็นกีฬายอดนิยมทั่วโลก

วิวัฒนาการและรูปแบบก่อนการมีเครื่องยนต์

คำว่า "Go-cart" ปรากฏในหลักฐานทางประวัติศาสตร์มาอย่างยาวนาน เช่น ในภาพวาดของศิลปินชาวสกอตแลนด์ Hugh Cameron เมื่อปี ค.ศ. 1885 และในงานเขียนของ Charles Dickens ที่กล่าวถึงรถขนาดเล็กสำหรับผู้พิการ นอกจากนี้ยังมีรูปแบบของรถที่ขับเคลื่อนด้วยแรงโน้มถ่วง (Gravity racers) ซึ่งเป็นที่รู้จักในชื่อ "Soapbox cars" ในอเมริกาเหนือ หรือ "Billy carts" ในออสเตรเลีย ซึ่งมักเป็นรถประดิษฐ์เองที่ใช้ในการแข่งขันลงเนิน

ส่วนประกอบทางวิศวกรรม

แชสซี (Chassis)

แชสซีของโกคาร์ทผลิตจากท่อเหล็กโครโมลี (Chromoly tubing) โดยจุดเด่นคือจะไม่มีระบบกันสะเทือน (Suspension) ดังนั้นตัวแชสซีจึงต้องได้รับการออกแบบให้มีความยืดหยุ่นเพียงพอเพื่อทำหน้าที่แทนระบบกันสะเทือน แต่ในขณะเดียวกันต้องมีความแข็งแรงพอที่จะไม่บิดตัวจนเสียการทรงตัวขณะเข้าโค้ง

ประเภทของแชสซีสามารถแบ่งตามลักษณะการใช้งานได้ดังนี้:

• แบบเปิด (Open): ไม่มีโครงเหล็กนิรภัย (Roll cage)
• แบบมีโครงเหล็ก (Caged): มีโครงเหล็กนิรภัยล้อมรอบตัวผู้ขับขี่ มักใช้ในการแข่งบนทางฝุ่น (Dirt tracks)
• แบบตรง (Straight): ผู้ขับขี่นั่งตรงกลางแชสซี ใช้สำหรับการแข่งแบบสปรินท์ (Sprint racing)
• แบบเยื้อง (Offset): ผู้ขับขี่นั่งเยื้องไปทางซ้าย ใช้สำหรับการแข่งในสนามรูปวงรีที่เลี้ยวซ้ายเพียงอย่างเดียว (Speedway racing)

การปรับความแข็งของแชสซีมีผลต่อการควบคุมรถ โดยในสภาพถนนแห้ง แชสซีที่แข็งกว่าจะให้ประสิทธิภาพดีกว่า ส่วนในสภาพถนนเปียกหรือพื้นผิวที่มีแรงยึดเกาะต่ำ แชสซีที่ยืดหยุ่นกว่าจะช่วยให้ควบคุมรถได้ง่ายขึ้น

ระบบเบรก

โดยทั่วไปจะใช้ดิสก์เบรกติดตั้งที่เพลาล้อหลัง สำหรับรถประเภท Shifter kart (รถโกคาร์ทแบบมีเกียร์) มักจะติดตั้งดิสก์เบรกที่ล้อหน้าด้วย และมีระบบกระบอกเบรกคู่ (Dual master cylinders) เพื่อปรับสมดุลแรงเบรกระหว่างล้อหน้าและล้อหลัง

ระบบขับเคลื่อนและเครื่องยนต์

รถโกคาร์ทใช้เครื่องยนต์หลากหลายประเภทตามวัตถุประสงค์การใช้งาน:

เครื่องยนต์สี่จังหวะ (Four-stroke engines)

มักเป็นเครื่องยนต์อุตสาหกรรมระบายความร้อนด้วยอากาศ มีกำลังตั้งแต่ 5 ถึง 20 แรงม้า เช่น เครื่องยนต์จาก Honda, Briggs & Stratton และ Kohler นิยมใช้ในระดับเริ่มต้น รุ่นเยาวชน หรือรถโกคาร์ทเพื่อความบันเทิง นอกจากนี้ยังมีเครื่องยนต์สี่จังหวะสมรรถนะสูงที่ผลิตมาเพื่อการแข่งโกคาร์ทโดยเฉพาะ ซึ่งมีกำลังสูงถึง 48 แรงม้า

เครื่องยนต์สองจังหวะ (Two-stroke engines)

เป็นเครื่องยนต์ที่ออกแบบมาเพื่อการแข่งขันโดยเฉพาะ ให้พละกำลังสูงกว่าเครื่องยนต์สี่จังหวะ โดยมีตั้งแต่ขนาด 60 ซีซี (ประมาณ 8 แรงม้า) ไปจนถึงขนาด 250 ซีซี (มากกว่า 90 แรงม้า) ประเภทที่ได้รับความนิยมสูงสุดทั่วโลกคือเครื่องยนต์ 125 ซีซี แบบ TaG (Touch-and-Go) ซึ่งส่วนใหญ่ระบายความร้อนด้วยน้ำ

ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า (Electric motors)

ตั้งแต่ปี ค.ศ. 2022 เป็นต้นมา เริ่มมีการนำมอเตอร์ไฟฟ้ามาใช้ในการแข่งขันโกคาร์ทในวงกว้างมากขึ้น เพื่อลดมลพิษและเสียงรบกวน