Hârtie albă: în interiorul Chevrolet R07 Small-block V-8

pentru prima dată din 1955, Team Chevy introduce un nou motor V-8 cu bloc mic în topul cursei de mașini de stoc. Noul Chevrolet R07 este primul motor special conceput și dezvoltat de GM Racing special pentru competiția NASCAR Nextel Cup. Acest motor de rasă pură este succesorul centralelor electrice bazate pe producție care au făcut din Chevrolet cel mai de succes producător din istoria NASCAR. Această carte albă evidențiază dezvoltarea modelului Chevrolet R07 și rezumă caracteristicile sale tehnice.

proiectare și dezvoltare
Chevrolet R07 reușește să câștige campionatul SB2 (bloc mic/generația a 2-a) motor care a fost folosit de echipele GM în cursele NASCAR Cup din 1998. NASCAR a aprobat Chevrolet R07 pentru competiție în 2007 și este de așteptat ca R07 Small-block V-8 să devină motopropulsorul exclusiv Chevrolet din seria Nextel Cup, pe măsură ce echipele își predau inventarul de motoare și componente SB2.

Lucrările la un succesor al SB2 au început cu seriozitate în 1999 și au fost proiectate, testate și evaluate mai multe variante ale blocului convențional V-8. În 2004, NASCAR a purtat discuții cu producătorii de automobile despre un posibil “motor al viitorului” care a fost paralel cu programul caroseriei/șasiului mașinii de mâine. Deși motorul viitorului nu a devenit realitate, întâlnirile au stabilit un cadru pentru viitoarele motoare NASCAR.

“discuțiile cu NASCAR și ceilalți producători despre motorul viitorului au fost extrem de productive”, a declarat Jim Covey, NASCAR engine development manager pentru GM Racing. “Deși motorul viitorului program a fost pus pe raft în 2005, directorul NASCAR Nextel Cup Series, John Darby, a dezvoltat o listă de parametri care definesc plicul pentru toți producătorii, oferind astfel Chevrolet posibilitatea de a dezvolta motorul R07. Această ‘cutie’ stabilește limitele pentru caracteristicile specifice de proiectare și dimensiunile minime și maxime pentru componentele cheie ale motorului.

“începusem deja să punem bazele unui viitor motor Chevrolet și am reușit să adaptăm acest design la Chevrolet R07. Aceasta a fost cheia proiectării, testării și supunerii motorului spre aprobare într-un program foarte strict. Un prototip de motor R07 rula teste de durabilitate pe un dyno la șase luni după ce am început programul. Echipa de dezvoltare a motorului R07 a inclus Ed Keating și Ron Sperry, care s-au concentrat pe chiulase și colectoare de admisie, și Ondrej Tomek, care a fost responsabil pentru blocul cilindrilor. De asemenea, am lucrat cu echipele cheie Chevrolet, GM Powertrain și furnizorii noștri.”

la fel ca în toate formele de sporturi cu motor, regulamentul a definit pachetul de bază al motorului. Obiectivul GM Racing a fost de a produce cel mai competitiv și mai fiabil motor în limitele stabilite de NASCAR.

“cutia NASCAR oferă o latitudine considerabilă producătorilor pentru a-și proiecta motoarele și există mulți parametri care trebuie echilibrați”, a declarat Pat Suhy, GM Racing Group manager, Oval Track. “Dacă un producător maximizează un aspect al designului motorului, atunci poate limita ceea ce se poate face într-o altă zonă. Scopul nostru la GM Racing a fost să găsim punctul optim pentru toți. Ne-am bazat pe instrumentele noastre de inginerie și proiectare asistate de computer, pe experiența noastră și pe contribuția echipelor noastre afiliate pentru a lua decizii în cunoștință de cauză cu privire la configurația motorului. A fost vorba despre echilibrarea acestor compromisuri pentru a produce un motor care să producă o putere competitivă cu o fiabilitate excepțională, îmbunătățind în același timp siguranța și reducând costurile pentru echipele Chevy.”

tehnologie avansată
multe dintre resursele tehnice avansate utilizate de inginerii de curse GM pentru a dezvolta motorul de curse Chevrolet R07 sunt, de asemenea, utilizate pentru a dezvolta motoare de producție GM. Folosind tehnologii precum dinamica fluidelor computaționale (CFD), analiza elementelor finite (FEA) și modelarea solidă 3-D, inginerii GM Racing au reușit să evalueze și să analizeze diferite modele în simulări pe computer. Această utilizare extinsă a modelării computerizate a accelerat, de asemenea, producția de piese prototip după finalizarea specificațiilor.

în timp ce CFD-ul este asociat în mod obișnuit cu dezvoltarea aerodinamică a mașinilor de curse, acesta poate fi folosit și pentru a analiza comportamentul fluidelor, cum ar fi fluxul de lichid de răcire prin blocul Chevrolet R07 și chiulasele. FEA a fost folosit pentru a analiza rezistența și a minimiza greutatea blocului și a chiulaselor R07.

“deși folosim multe dintre aceleași instrumente de inginerie, intervalul de timp pentru motoarele de curse este mult mai scurt decât pentru motoarele de producție”, a spus Suhy. “Schimbarea rapidă în curse ne permite să obținem feedback cu privire la acuratețea simulărilor și modelelor computerizate ale GM foarte repede. Aceleași programe pot fi apoi rafinate pentru a le face mai precise atunci când sunt utilizate pentru a dezvolta motoare de producție viitoare.”

în acest fel, motorul de curse Chevrolet R07 va duce la o producție mai bună GM motopropulsoare.

“conceptele și procesele care sunt utilizate pentru a îmbunătăți performanța motoarelor noastre de curse sunt împărtășite cu proiectanții de motoare de producție pentru a îmbunătăți eficiența motoarelor noastre de producție”, a declarat Tom Stephens, vicepreședinte al grupului GM Powertrain.

caracteristici tehnice
Chevrolet R07 păstrează dispunerea tijei de împingere/cu două supape care a fost pilonul principal al sporturilor cu motor Americane de la introducerea primei generații GM small-block V-8 în 1955. Acest design clasic a evoluat acum într-un motor de curse extrem de avansat.

conform specificațiilor NASCAR, Chevrolet R07 deplasează maximum 358 inci cubi cu un diametru maxim alezajului cilindrului de 4,185 inci. Blocul este o turnare de fier de precizie cu pasaje integrale de ulei și lichid de răcire care elimină necesitatea majorității liniilor exterioare. Distanța dintre găurile cilindrilor Chevrolet R07 este de 4.500 inci (față de 4.400 inci în blocul mic SB2). Această distanță mai largă a găurilor îmbunătățește circulația lichidului de răcire în jurul butoaielor cilindrilor. În combinație cu un sistem de răcire vizat, designul blocului R07 minimizează temperaturile în locații critice.

blocul R07 are un nou model de șuruburi cu șase șuruburi în loc de designul tradițional cu cinci șuruburi al blocului mic. Modelul revizuit al șurubului capului îmbunătățește etanșarea garniturii capului și reduce distorsiunea alezajului cilindrului.

arborele cu came al R07 este situat mai sus în bloc decât arborele cu came din SB2. Cama ridicată operează tije de împingere care sunt în mod corespunzător mai scurte și mai rigide, îmbunătățind astfel dinamica valvetrain la rpm ridicate. Cama ridicată oferă, de asemenea, spațiu liber pentru stropitoarele cu piston interior care pulverizează partea inferioară a pistoanelor cu ulei pentru răcire. Tunelul arborelui cu came este izolat de carter pentru a minimiza pierderile de înfășurare cauzate de căderea uleiului pe ansamblul arborelui cotit rotativ din camă și pentru a conține părțile trenului de supapă în caz de rupere.

spre deosebire de chiulasele “mirror port” ale SB2, chiulasele din aluminiu ale Chevrolet R07 seamănă cu chiulasele din seria LS de producție cu blocuri mici, cu supape alternative de admisie și evacuare. Unghiul superficial al supapei R07 produce un design compact și eficient al camerei de ardere, care produce raportul de compresie necesar cu un piston ușor plat sau ușor cu cupolă. Inginerii GM Racing au optimizat aspectul portului de admisie al R07 pentru carburatorul unic, montat central, cu patru butoaie, mandatat de NASCAR.

Galeria de admisie din aluminiu are un plenum extins pentru a egaliza distribuția combustibilului între cilindri. Colectorul este uscat; un capac separat al văii transportă lichid de răcire de la chiulase. Distribuitorul R07 este situat în partea din față a motorului pentru a facilita reglarea temporizării aprinderii.

capacele basculante Chevrolet R07 sunt din aluminiu turnat rigid cu garnituri inelare. Capacele încorporează oilere integrale cu arc de supapă care sunt alimentate sub presiune din pasajele din chiulase, eliminând necesitatea conductelor de ulei externe. GM Racing a proiectat, de asemenea, o pompă de apă de înaltă eficiență și un capac frontal din fibră de carbon care protejează acționările centurii arborelui cu came de pe piața pieselor de schimb utilizate de echipele NASCAR.

R07 are prevederi pentru scoaterea unei pompe de combustibil cu membrană convențională de pe arborele cu came. O pompă mecanică de combustibil montată la distanță poate fi, de asemenea, acționată printr-un cablu din spatele arborelui cu came. Când utilizați unitatea de cablu, pompa de combustibil poate fi mutată în spatele mașinii lângă celula de combustibil. Acest lucru îmbunătățește siguranța în caz de accident prin montarea pompei de combustibil într-o locație mai puțin vulnerabilă.

parteneri cheie
“echipele Chevy NASCAR au fost profund implicate în proiectarea Chevrolet R07”, a spus Suhy. “Ne întâlnim lunar cu reprezentanți ai celor patru parteneri cheie – Hendrick Motorsports, Richard Childress Racing, Joe Gibbs Racing și Dale Earnhardt Inc. – pentru a obține contribuția lor cu privire la modul în care putem face motoarele de curse Chevrolet mai fiabile și mai ușor de construit și de service. Multe dintre ideile lor au fost încorporate în designul final al R07, cum ar fi integrarea uleiului și a sistemelor de răcire.

“nu este vorba de a ajuta echipele noastre afiliate să construiască cel mai puternic motor, deoarece fiecare dintre ele și-a dezvoltat propriile piese și procese proprii”, a menționat el. “Rolul GM Racing este de a oferi componente de calitate premium, ușor de utilizat. Vrem ca echipele Chevy să poată dedica mai multă energie și resurse curselor câștigătoare și mai puțină energie pregătirii motoarelor.”

introducerea modelului Chevrolet R07 cu bloc mic V-8 reprezintă o altă etapă importantă în evoluția continuă a motorului V-8 cu bloc mic. Primul motor de curse NASCAR construit special de GM a fost proiectat, construit și testat pentru a continua tradiția câștigătoare a echipei Chevy în NASCAR.