Vitbok: inuti Chevrolet R07 small-block V-8
för första gången sedan 1955 introducerar Team Chevy en helt ny liten block V-8-motor i toppskiktet i stock car racing. Den nya Chevrolet R07 är den första specialbyggda motorn designad och utvecklad av GM Racing speciellt för NASCAR Nextel Cup-tävlingen. Denna renrasiga motor är efterträdaren till de produktionsbaserade kraftverk som har gjort Chevrolet till den mest framgångsrika tillverkaren i NASCAR-historien. Denna vitbok belyser Chevrolet R07s utveckling och sammanfattar dess tekniska funktioner.
Design och utveckling
Chevrolet R07 lyckas med den mästerskapsvinnande SB2-motorn (Small-Block/2nd Generation) som har använts av GM-lag i NASCAR Cup racing sedan 1998. NASCAR godkände Chevrolet R07 för tävling 2007, och det förväntas att R07 small-block V-8 kommer att bli det exklusiva Chevrolet-kraftverket i Nextel Cup-serien när lag vänder om sin inventering av SB2-motorer och komponenter.
arbetet med en efterträdare till SB2 började på allvar 1999 och flera variationer av det konventionella småblocket V-8 designades, testades och utvärderades. 2004 höll NASCAR diskussioner med biltillverkarna om en möjlig “framtidens motor” som parallellt med morgondagens kaross/chassiprogram. Även om framtidens Motor inte blev verklighet skapade mötena en ram för framtida NASCAR-motorer.
“diskussionerna med NASCAR och de andra tillverkarna om framtidens motor var extremt produktiva”, säger Jim Covey, NASCAR engine development manager för GM Racing. “Även om motorn i det framtida programmet sattes på hyllan 2005, utvecklade NASCAR Nextel Cup Series-regissören John Darby en lista över parametrar som definierar kuvertet för alla tillverkare, vilket ger Chevrolet möjlighet att utveckla R07-motorn. Denna ‘ box ‘ sätter gränserna för specifika designfunktioner och minsta och maximala dimensioner för viktiga motorkomponenter.
” vi hade redan börjat lägga grunden för en framtida Chevrolet-Motor, och vi kunde anpassa den designen till Chevrolet R07. Det var nyckeln till att designa, testa och skicka in motorn för godkännande på ett mycket snävt schema. En prototyp R07-motor körde hållbarhetstester på en dyno sex månader efter att vi startade programmet. R07-motorutvecklingsteamet inkluderade Ed Keating och Ron Sperry, som fokuserade på cylinderhuvuden och insugningsgrenrör, och Ondrej Tomek, som var ansvarig för cylinderblocket. Vi arbetade också med våra viktiga Chevrolet-Team, GM Powertrain och våra leverantörer.”
precis som i alla former av motorsport definierade regelboken det grundläggande motorpaketet. GM racings mål var att producera den mest konkurrenskraftiga och pålitliga motorn inom de gränser som fastställts av NASCAR.
“NASCARs låda ger stor latitud för tillverkare att designa sina motorer, och det finns många parametrar som måste balanseras”, säger Pat Suhy, GM Racing Group manager, Oval Track. “Om en tillverkare maximerar en aspekt av motordesignen kan det begränsa vad som kan göras i ett annat område. Vårt mål på GM Racing var att hitta den optimala punkten för dem alla. Vi förlitade oss på våra datorstödda ingenjörs-och designverktyg, vår erfarenhet och input från våra anslutna team för att fatta välgrundade beslut om motorkonfigurationen. Det handlade om att balansera dessa kompromisser för att producera en motor som skulle producera konkurrenskraftig kraft med exceptionell tillförlitlighet samtidigt som säkerheten förbättrades och kostnaderna för Chevy-Team minskade.”
avancerad teknik
många av de avancerade tekniska resurser som används av GM Racing ingenjörer för att utveckla Chevrolet R07 racing motor används också för att utveckla GM produktionsmotorer. Genom att använda teknik som computational fluid dynamics (CFD), finite element analysis (FEA) och solid 3D-modellering kunde GM Racing-ingenjörer utvärdera och analysera olika mönster i datorsimuleringar. Denna omfattande användning av datormodellering påskyndade också produktionen av prototypdelar efter att specifikationerna slutfördes.
medan CFD vanligtvis förknippas med aerodynamisk utveckling av racerbilar, kan den också användas för att analysera beteendet hos vätskor som kylvätskeflödet genom Chevrolet R07: s block och cylinderhuvuden. FEA användes för att analysera styrkan och minimera vikten på R07: s block och cylinderhuvuden.
” även om vi använder många av samma tekniska verktyg är tidsramen för tävlingsmotorer mycket kortare än för produktionsmotorer”, sa Suhy. “Den snabba vändningen i racing gör att vi snabbt kan få feedback om noggrannheten i GM: s datorsimuleringar och modeller. Samma program kan sedan förfinas för att göra dem mer exakta när de används för att utveckla framtida produktionsmotorer.”
på detta sätt kommer Chevrolet R07 racing-motorn att leda till bättre produktion av GM-kraftverk.
“de koncept och processer som används för att förbättra prestandan hos våra tävlingsmotorer delas med produktionsmotorerna för att förbättra effektiviteten hos våra produktionsmotorer”, säger Tom Stephens, group vice president för GM Powertrain.
tekniska funktioner
Chevrolet R07 behåller pushrod/tvåventilslayouten som har varit grundpelaren för amerikanska Motorsport sedan introduktionen av den första generationen GM small-block V-8 1955. Denna klassiska design har nu utvecklats till en mycket avancerad racingmotor.
per NASCAR-SPECIFIKATIONER förskjuter Chevrolet R07 maximalt 358 kubiktum med en maximal cylinderdiameter på 4,185 tum. Blocket är en precisionsgjutning med integrerade olje-och kylvätskepassager som eliminerar behovet av de flesta yttre linjer. Avståndet mellan Chevrolet R07: s cylinderborrningar är 4.500-tum (mot 4.400 tum i SB2 small-block). Detta bredare borravstånd förbättrar kylvätskecirkulationen runt cylinderfaten. I kombination med ett riktat kylsystem minimerar R07-blockdesignen temperaturer på kritiska platser.
R07-blocket har ett nytt sexbultbultmönster istället för det lilla blockets traditionella fembultdesign. Det reviderade huvudbultmönstret förbättrar tätningen av huvudpackningen och minskar cylinderborrningsförvrängningen.
R07: s kamaxel ligger högre i blocket än kamaxeln i SB2. Den upphöjda kammen Driver tryckstänger som är motsvarande kortare och styvare, vilket förbättrar valvetraindynamiken vid höga varvtal. Den upphöjda kammen ger också utrymme för inombordskolvsprutare som sprutar kolvarnas undersida med olja för kylning. Kamaxeltunneln är isolerad från vevhuset för att minimera vindförluster orsakade av olja som faller på den roterande vevaxelenheten från kammen och för att innehålla valvetrain-delarna i händelse av brott.
till skillnad från SB2: s “spegelport”-cylinderhuvuden liknar Chevrolet R07: s aluminiumcylinderhuvuden produktion ls-serie småblockscylinderhuvuden med alternerande insugnings-och avgasventiler. R07: s grunda ventilvinkel ger en kompakt, effektiv förbränningskammardesign som ger det önskade kompressionsförhållandet med en lätt platt topp eller lätt kupolformad kolv. GM Racing ingenjörer optimerade R07: s inloppsportlayout för den enda, centralt monterade fyrfatsförgasaren på uppdrag av NASCAR.
aluminiumintagsgrenröret har ett utökat plenum för att utjämna bränslefördelningen mellan cylindrarna. Grenröret är torrt; ett separat dalskydd bär kylvätska från cylinderhuvudena. R07: s distributör är placerad på framsidan av motorn för att underlätta justeringar i tändningstiden.
Chevrolet R07 rocker covers är styva gjutna aluminium med O-ringstätningar. Skydden innehåller integrerade ventilfjäderoljor som matas från passager i cylinderhuvudena, vilket eliminerar behovet av externa oljeledningar. GM Racing konstruerade också en högeffektiv vattenpump och en kolfiber frontlucka som skyddar eftermarknaden kamaxelbälten enheter som används av NASCAR lag.
R07 har bestämmelser för att driva en konventionell membranbränslepump från kamaxeln. En fjärrmonterad mekanisk bränslepump kan också drivas via en kabel från kamaxelns baksida. När du använder kabeldriften kan bränslepumpen flyttas till baksidan av bilen nära bränslecellen. Detta ökar säkerheten vid en olycka genom att montera bränslepumpen på en mindre sårbar plats.
nyckelpartners
“Chevy NASCAR-team var djupt involverade i designen av Chevrolet R07”, säger Suhy. “Vi träffas varje månad med representanter från våra fyra nyckelpartners – Hendrick Motorsports, Richard Childress Racing, Joe Gibbs Racing och Dale Earnhardt Inc. – för att få deras synpunkter på hur vi kan göra Chevrolet racing motorer mer tillförlitliga och lättare att bygga och service. Många av deras ideer införlivades i R07: s slutliga design, såsom integrationen av olje-och kylsystemen.
” det handlar inte om att hjälpa våra anslutna team att bygga den mest kraftfulla motorn eftersom var och en av dem har utvecklat sina egna proprietära delar och processer, ” noterade han. “GM racings roll är att tillhandahålla högkvalitativa, lättanvända komponenter. Vi vill att Chevy-team ska kunna ägna mer av sin energi och resurser till att vinna tävlingar och mindre energi för att förbereda motorer.”
introduktionen av Chevrolet R07 small-block V-8 representerar ytterligare en milstolpe i den kontinuerliga utvecklingen av small-block V-8-motorn. GM: s första specialbyggda NASCAR-racingmotor designades, byggdes och testades för att fortsätta Team Chevy vinnande tradition i NASCAR.
