Biała księga: wewnątrz Chevroleta R07 small-block V-8

po raz pierwszy od 1955 roku Team Chevy wprowadza zupełnie nowy silnik V-8 z małym blokiem w najwyższej klasie wyścigowych samochodów. Nowy Chevrolet R07 to pierwszy specjalnie zaprojektowany silnik zaprojektowany i opracowany przez GM Racing specjalnie na zawody NASCAR Nextel Cup. Ten czysty silnik jest następcą opartych na produkcji silników, które uczyniły Chevrolet najbardziej utytułowanym producentem w historii NASCAR. Ta Biała Księga podkreśla rozwój Chevroleta R07 i podsumowuje jego cechy techniczne.

Projektowanie i rozwój
Chevrolet R07 jest następcą zwycięskiego w mistrzostwach silnika SB2 (Small-Block/2nd Generation), który był używany przez zespoły GM w wyścigach NASCAR Cup od 1998 roku. NASCAR zatwierdził Chevroleta R07 do rywalizacji w 2007 roku i oczekuje się, że R07 small-block V-8 stanie się wyłącznym napędem Chevroleta w serii Nextel Cup, ponieważ zespoły przekażą swoje zapasy silników i komponentów SB2.

prace nad następcą SB2 rozpoczęły się na dobre w 1999 roku, a kilka odmian konwencjonalnego małego bloku V-8 zostało zaprojektowanych, przetestowanych i ocenionych. W 2004 roku NASCAR przeprowadził rozmowy z producentami samochodów na temat możliwego “silnika przyszłości”, który był równoległy do programu nadwozia/podwozia samochodu przyszłości. Chociaż Silnik przyszłości nie stał się rzeczywistością, spotkania stworzyły ramy dla przyszłych silników NASCAR.

“rozmowy z NASCAR i innymi producentami na temat silnika przyszłości były niezwykle produktywne”, powiedział Jim Covey, kierownik ds. rozwoju silników NASCAR w GM Racing. “Chociaż program” Engine of the Future ” został wprowadzony na półkę w 2005 roku, dyrektor NASCAR Nextel Cup Series John Darby opracował listę parametrów, które określają obwiednię dla wszystkich producentów, dając Chevroletowi możliwość opracowania silnika R07. To “pudełko” określa granice dla konkretnych cech konstrukcyjnych oraz minimalnych i maksymalnych wymiarów dla kluczowych elementów silnika.

” zaczęliśmy już układać podwaliny pod przyszły silnik Chevroleta i byliśmy w stanie dostosować ten projekt do Chevroleta R07. To był klucz do zaprojektowania, przetestowania i przedstawienia silnika do zatwierdzenia w bardzo napiętym harmonogramie. Prototypowy silnik R07 był testowany na hamowni sześć miesięcy po rozpoczęciu programu. W skład zespołu ds. rozwoju silnika R07 weszli Ed Keating i Ron Sperry, którzy skupili się na głowicach cylindrów i kolektorach dolotowych oraz Ondrej Tomek, który był odpowiedzialny za blok cylindrów. Współpracowaliśmy również z naszymi kluczowymi zespołami Chevroleta, GM Powertrain i naszymi dostawcami.”

podobnie jak we wszystkich rodzajach sportów motorowych, Regulamin określał podstawowy pakiet silnika. Celem GM Racing było wyprodukowanie najbardziej konkurencyjnego i niezawodnego silnika w granicach wyznaczonych przez NASCAR.

“skrzynia NASCAR zapewnia producentom znaczną swobodę w projektowaniu silników i istnieje wiele parametrów, które muszą być zrównoważone”, powiedział Pat Suhy, menedżer GM Racing Group, Oval Track. “Jeśli producent maksymalizuje jeden aspekt konstrukcji silnika, może to ograniczyć to, co można zrobić w innym obszarze. Naszym celem w GM Racing było znalezienie optymalnego punktu dla nich wszystkich. Polegaliśmy na naszych komputerowych narzędziach inżynieryjnych i projektowych, naszym doświadczeniu i informacjach od naszych powiązanych zespołów, aby podejmować świadome decyzje dotyczące konfiguracji silnika. Chodziło o zrównoważenie tych kompromisów, aby stworzyć silnik, który zapewniłby konkurencyjną moc o wyjątkowej niezawodności, a jednocześnie poprawiłby Bezpieczeństwo i obniżył koszty zespołów Chevy.”

zaawansowana technologia
wiele zaawansowanych zasobów technicznych wykorzystywanych przez inżynierów GM Racing do opracowania silnika wyścigowego Chevrolet R07 jest również wykorzystywanych do rozwoju silników produkcyjnych GM. Dzięki zastosowaniu technologii takich jak computational fluid dynamics (CFD), analiza elementów skończonych (FEA) i solidne modelowanie 3-D, inżynierowie GM Racing byli w stanie ocenić i przeanalizować różne projekty w symulacjach komputerowych. To szerokie zastosowanie modelowania komputerowego przyspieszyło również produkcję części prototypowych po sfinalizowaniu specyfikacji.

chociaż CFD jest powszechnie związany z rozwojem aerodynamicznym samochodów wyścigowych, może być również używany do analizy zachowania płynów, takich jak przepływ płynu chłodzącego przez blok Chevroleta R07 i głowice cylindrów. FEA wykorzystano do analizy wytrzymałości i zminimalizowania ciężaru głowic bloków i cylindrów R07.

“chociaż używamy wielu tych samych narzędzi inżynieryjnych, ramy czasowe dla silników wyścigowych są znacznie krótsze niż w przypadku silników produkcyjnych”, powiedział Suhy. “Szybki zwrot w wyścigach pozwala nam bardzo szybko uzyskać informacje zwrotne na temat dokładności symulacji komputerowych i modeli GM. Te same programy można następnie udoskonalić, aby były bardziej dokładne, gdy zostaną wykorzystane do opracowania przyszłych silników produkcyjnych.”

w ten sposób silnik Chevrolet R07 racing doprowadzi do lepszej produkcji silników GM.

“koncepcje i procesy wykorzystywane do poprawy osiągów naszych silników wyścigowych są wspólne z projektantami silników produkcyjnych, aby poprawić wydajność naszych silników produkcyjnych”, powiedział Tom Stephens, wiceprezes grupy GM Powertrain.

Dane techniczne
Chevrolet R07 zachowuje układ popychacza/dwóch zaworów, który był podstawą amerykańskich sportów motorowych od czasu wprowadzenia pierwszej generacji GM small-block V-8 w 1955 roku. Ta klasyczna konstrukcja przekształciła się w wysoce zaawansowany silnik wyścigowy.

według specyfikacji NASCAR, Chevrolet R07 wypiera maksymalnie 358 cali sześciennych z maksymalną średnicą otworu cylindra 4,185 cali. Blok jest precyzyjnym odlewem żeliwnym ze zintegrowanymi kanałami oleju i chłodziwa, które eliminują potrzebę stosowania większości linii zewnętrznych. Odległość między otworami cylindrów Chevroleta R07 wynosi 4500 cali (w porównaniu z 4400 cali w małym bloku SB2). Ten szerszy Rozstaw otworów poprawia cyrkulację płynu chłodzącego wokół cylindrów. W połączeniu z docelowym systemem chłodzenia konstrukcja bloku R07 minimalizuje temperaturę w krytycznych miejscach.

blok R07 ma nowy sześciokątny wzór śruby z łbem zamiast tradycyjnej pięciokątnej konstrukcji małego bloku. Poprawiony wzór śruby głowicy poprawia uszczelnienie głowicy i zmniejsza zniekształcenia otworu cylindra.

wałek rozrządu R07 znajduje się wyżej w bloku niż wałek rozrządu W SB2. Podniesiona krzywka obsługuje przyciski, które są odpowiednio krótsze i sztywniejsze, poprawiając w ten sposób dynamikę układu valvetrain przy wysokich obrotach. Podniesiona krzywka zapewnia również luz dla wewnętrznych tłoków, które spryskują dolną część tłoków olejem w celu chłodzenia. Tunel wału rozrządu jest odizolowany od skrzyni korbowej, aby zminimalizować straty spowodowane przez wyciek oleju z krzywki na obracający się zespół wału korbowego i aby pomieścić części układu valvetrain w przypadku pęknięcia.

w przeciwieństwie do głowic cylindrów “lustrzanego portu” SB2, aluminiowe głowice cylindrów Chevrolet R07 przypominają produkcyjne głowice cylindrów z małymi blokami z naprzemiennymi zaworami dolotowymi i wydechowymi. Kąt płytkiego zaworu R07 zapewnia kompaktową, wydajną konstrukcję komory spalania, która zapewnia wymagany stopień sprężania z lekkim płaskim lub lekko wypukłym tłokiem. Inżynierowie GM Racing zoptymalizowali układ portu wlotowego R07 dla pojedynczego, centralnie zamontowanego czterolufowego gaźnika mandowanego przez NASCAR.

aluminiowy kolektor dolotowy ma rozszerzoną przestrzeń roboczą, aby wyrównać dystrybucję paliwa między cylindrami. Kolektor jest suchy; oddzielna pokrywa doliny przenosi chłodziwo z głowic cylindrów. Rozdzielacz R07 znajduje się z przodu silnika, aby ułatwić regulację czasu zapłonu.

pokrywy wahaczy Chevrolet R07 są sztywne odlewane z aluminium z uszczelkami O-ring. Pokrywy zawierają zintegrowane olejarki sprężynowe zaworu, które są zasilane ciśnieniowo z kanałów w głowicach cylindrów, eliminując potrzebę stosowania zewnętrznych przewodów olejowych. Firma GM Racing zaprojektowała również wysokowydajną pompę wody i przednią osłonę z włókna węglowego, która chroni napęd paska wałka rozrządu używany przez zespoły NASCAR.

R07 ma przepisy dotyczące napędzania konwencjonalnej membranowej pompy paliwa z wałka rozrządu. Zdalnie zamontowana Mechaniczna pompa paliwa może być również napędzana za pomocą kabla z tyłu wałka rozrządu. Podczas korzystania z napędu kablowego pompa paliwa może zostać przeniesiona na tył samochodu w pobliżu ogniwa paliwowego. Zwiększa to bezpieczeństwo w razie wypadku, montując pompę paliwa w mniej podatnym miejscu.

kluczowi partnerzy
“zespoły Chevy NASCAR były głęboko zaangażowane w projekt Chevroleta R07”, powiedział Suhy. “Co miesiąc spotykamy się z przedstawicielami naszych czterech kluczowych partnerów-Hendrick Motorsports, Richard Childress Racing, Joe Gibbs Racing i Dale Earnhardt Inc. – aby uzyskać ich wkład w to, w jaki sposób możemy sprawić, że silniki Chevrolet racing będą bardziej niezawodne i łatwiejsze w budowie i obsłudze. Wiele z ich pomysłów zostało uwzględnionych w ostatecznym projekcie R07, takich jak integracja systemów oleju i chłodzenia.

“nie chodzi o pomaganie naszym stowarzyszonym zespołom w budowaniu najpotężniejszego silnika, ponieważ każdy z nich opracował własne części i procesy”, zauważył. “Rolą GM Racing jest dostarczanie najwyższej jakości, łatwych w użyciu komponentów. Chcemy, aby zespoły Chevy mogły poświęcić więcej energii i zasobów na wygrywanie wyścigów, a mniej energii na przygotowanie silników.”

wprowadzenie Chevroleta R07 small-block V – 8 stanowi kolejny kamień milowy w ciągłej ewolucji silnika small-block V-8. Pierwszy specjalnie skonstruowany silnik wyścigowy GM NASCAR został zaprojektowany, zbudowany i przetestowany, aby kontynuować zwycięską tradycję Team Chevy w NASCAR.