距离正式出场还有一年之际,科尔维特于2023年戴通纳24小时周末正式发布了全新z06 gt3.r,发布会上,科尔维特的人员概述了它与前代车型的一些主要区别,其中的关键区别是底盘,因为它来自科尔维特的生产线。

新车在研发层面上,更多地面向客户车队市场。在imsa赛场,虽然有gtd pro组别专为铂金级车手所设置,但规则规定,厂商在前两年必须生产销售20辆赛车,更重要的是,世界耐力锦标赛在2024年将会采用gt3赛车。

因此,通用汽车的设计团队在可维护性方面尽心竭力,因为他们知道这款赛车主要将由客户车队运营,并将交由更多绅士车手驾驶。

趋于稳定的规则

虽然gt3组别赛事是由斯蒂芬·拉特尔创建的,但gt3的规则是由fia(国际汽联)起草并执行。因此,fia要与制造商合作,制定一套令他们满意的规则。

在该大背景下,每个主要制造商都开发了新车,包括法拉利和保时捷,并在2023年的戴通纳国际赛事中首次亮相。现在,科尔维特也加入到了这一行列,但与竞争对手不同,他们没有全球客户赛车部门,所以需要在短期内建立起来。

通用汽车计划在2024年,在imsa参加4辆赛车,在世界耐力锦标赛参加2辆赛车,接下来还会向参加其他系列赛的车队陆陆续续交付。这意味着通用汽车将为参加imsa和wec的车队提供支持—gt3以及lmdh赛车。在初期对车队的实际需求的研究中,发现赛道上的九游会平台的技术支持是十分关键。

通用汽车表示,鉴于2024年的项目有限,他们将选择车队来代表自己参加全球比赛。

生产基地

科尔维特将继续与长期九游会平台的合作伙伴普拉特·米勒工程公司合作,共同制造和开发z06 gt3.r。这是首次,该车采用的底盘框架与z06公路车来自同一条生产线,这有助于降低成本,因为它是一款基于客户车队导向的赛车。

普拉特·米勒工程公司将防滚架安装至全铝白车身上,之前的c8.r的方法是,把白车身拆散,然后再将其覆盖于防滚架上。第一批z06 gt3.r的防滚架采用cnc切割和手工组装,并逐一校对尺寸与角度,以最大限度地提高安全性和效率。生产方式确定以后,往后的生产速度将会提升。

与c8.r车型相比,其进入驾驶舱的方便程度得到了改善,不同体型的车手都能快速进出。科尔维特保留了其令人印象深刻的侧面防碰撞蜂窝结构,在发生事故时,能最大限度地减少碎片进入驾驶舱的情况。

为了专注于客户车队,车身和底盘上的所有硬件设计都经过反复审视。比如赛车的减震器更易于调整,车身覆盖件更易拆卸,散热器固定到车架上,而不是像之前那样装在前鼻上。

科尔维特赛车的技术总监本•约翰逊说:“我们非常关注赛车的可维护性,在进行装配时,每一个部件都要考虑到,以前的gte [gtlm]车型,在这方面做了很多妥协。”

“gt3赛车第一年将由几支精心挑选的车队运营,因此我们可以更好地控制变量,应对赛车的复杂情况。但当gt3交付给客户后,希望他们可以不在厂商的干预下,就能取得胜利。当然,我们随时接受车队的任何问题或反馈,但这个次数不会太频繁。”

“显然,我们对车身覆盖件的按照做了一些巧妙的处理,这在很大程度上取决于基础量产车的构造。我们从客户车队的角度,对赛车如何维护做了深入的思考,这是一台可以参加全球任何一场24小时耐力赛的赛车。”

目前过渡时期,通用拥有6个科尔维特c8.r底盘,以及2个z06 gt3.r底盘。搬到新生产基地后,公司将能够扩大产能,目前计划是实现每八周生产两辆z06 gt3.r。公司将加快预制子组件的使用和零部件的仓储工作的进程,实现多部件同步生产,而不是像生产c8..r车型那样依序生产。

动力装置

这款车将由通用汽车的lt6 5.5升v8平面曲轴发动机提供动力,在性能平衡下,可产生约525bhp的功率。与量产车发动机相比,赛车发动机有不同的油底壳和前盖铸件,以及固定凸轮、油泵和回油泵、油冷却器和管道。

通用汽车的跑车竞赛项目助理经理克里斯蒂·巴格尼说:“除此之外,它非常接近z06的发动机,这主要是从成本角度考虑。量产版发动机的耐久性已经十分出色,数千英里的高性能输出是毫无压力。而赛版发动机,在这基础上进一步提升耐久性,将发动机转速从8600rpm将至7400rpm。”

跟gtlm项目一样,通用汽车主导着发动机设计和维护,所以团队也是得心应手。

量产版发动机一个不同之处是,它不受gte特殊的空气限流器限制,因此进气会容易不少。

巴格尼指出:“尽管最高转速是7400rpm,但gt3的换挡转速更高,达到了6800rpm,而不是6300rpm。”

与往常一样,发动机安装在更低和更前的位置,以帮助重心前移,但科尔维特在设计过程并没有像它的对手一样激进。一些车的发动机安装得离地面太近,需要增加保护措施,而科尔维特的设计师们觉得没有必要这样做。

新车使用的是定制的xtrac赛车变速箱,约翰逊表示,其重量与c8.r版本相似。“相对于gte,这些部件及其重量分布和总体重量非常相似。”约翰逊确认道。“具体来说,它们没有对重心位置产生太大影响。”

他们简化了变速箱的内部结构,更适用于客户车队的运营,外壳也是新的。最初,变速箱设计是为了搭配米其林的特制轮胎,但在新的gtd规则中,调整为适应米其林的量产轮胎。

性能的窗口

在比赛中,z06 gt3.r将使用不同厂商的轮胎,并在欧洲和美国各种路面的赛道上进行比赛,因此车队不得不在悬挂方面下功夫,以拓宽赛车的性能窗口。

“保密配方轮胎为赛车的开发提供了些便利,因为我们在模拟阶段会设定一系列的性能指标,”约翰逊说。“然后就与米其林展开交流,根据目标来定制轮胎。”

“现在过程是反过来,通过了解标准配方轮胎的特性,反向研发赛车。”

除了要在不同的赛道、路面和条件下驾驶,还要考虑由不同技术水平的客户车手驾驶,不同制造商的轮胎。

约翰逊说:“由于这款车是要销售给客户的,因此会由经验各异的车手驾驶,所以我们把重点放在赛车的性能稳定输出与驾驶舒适度上,铂金级车手能够从赛车中获得他们期望的性能,经验较少的铜级车手也能舒适地驾驶并能够达到期望的圈速。”

因此设计团队还在驾驶舱的人体工程学上进行了研究,并且借鉴了gtlm车型的经验。

约翰逊说:“在c7r时代,我们就已经在此投入了很大的精力,并人体工程学方面取得了相当大的进步,车手在专注于赛道时也能够方便地调整关键功能。“对于gt3来说,这是一种进化。”

电子系统

gt3的规则对电子系统有特别要求,虽然禁止使用稳定辅助系统等项目,但允许使用abs和牵引力控制系统。目前的c8r gtd车型符合这些标准,但那是基于gtlm车型改造的,属于过渡产品,而z06 gt3r是从设计之初就考虑了以上硬件设备。

因此,许多在c8.r gtd上关于电子系统的经验,工程师们都可以用在z06 gt3r上。

约翰逊说:“与悬挂、底盘、发动机和变速箱等子系统一样,gt3的电子系统也是迎合gt3赛车的特点打造。后台系统、算法和控制策略等等,相比起gtlm/gte并没有那么开发;这也是为了让imsa更容易制定稳定的bop,车队只需要专注赛车操作跟后勤。继续重申,我们将从gte中得到的经验,应用于gt3。这个过程,这不是在降低性能,而是在降低操作的复杂性。”

科尔维特团队最引以为傲的地方之一是新部件的开发速度。该团队在其dil(driver in loop)系统中尽可能拓宽了赛车的操作窗口,也使用3d打印技术来加速空气动力套件的开发,包括前分流器。

“这是通用汽车感到自豪的能力;我们能够高效地自研打印部件,为赛车项目提供支持,”巴格恩说。“例如,我们能够打印四款不同的前分流器,并对每一款进行测试,这对赛车开发技术来说有重大的推动。”

空气动力学性能开发

新一代gt3赛车的空气动力方面还需要很多完善工作,像冷却系统,性能窗口这些项目的要求,跟前代的车型非常不同。

约翰逊说:“gt3除了要保持量产车的外形,气动窗口也是重点。总的来说,gt3的空气动力学性能方面的规定要开放得多,所以每个制造商,无论基础车型是什么,都可以进行符合规定的气动窗口。再一次,我们简介了c8.r的成功之处,并且让赛车的气动输出更加稳定,驾驶更加容易。”

跟旧车相比,新车的空气动力目标不同,俯仰敏感度不同,通过弯道时气动平衡变化也是不同,赛车需要更稳定,让不同经验层次的车手更容易驾驶。”

空力性能开发的主要目标之一,是确保赛车在任何温度和海拔高度的赛道上都能充分冷却。以imsa为例,车队会在夏季的高温下进行比赛,而1月份的戴通纳24小时耐力赛的气温会接近0度,小勒芒则经常在雨中进行。 因此这是设计团队十分关注的目标。

约翰逊表示:“在gte中,发动机和变速箱耐久性会推向极限状态,以榨取赛车的最大性能。而gt3更重要是落在气动窗口,确保赛车具有竞争力,我们不希望客户车队过度关注赛车的温度,因此尽可能地加强冷却性能是十分重要的任务。”

干净的气流

为了达成这一目标,设计团队对车头的气流进行了调整。 gte的气流会从车头表面和前轮拱排出,而z06 gt3.r的气流几乎全部从车头表面排出,因此前轮周围的气流更加顺畅。 前端气流效率越高,所有后端部件都将受到积极影响,包括尾翼、冷却系统和由扩散器。

设计团队还必须考虑到各个部件的成本,所以他们花了很多精力降低赛车的成本。

约翰逊说:“我们的目标之一是尽可能榨取赛车底板的性能,因为这样可以降低赛车上表面的复杂程度,成本更低,在比赛中也不容易受损。简单的扩散器跟复杂的扩散器,它们的成本上差异相对较小,所以要尽可能地提高其性能。”

占得先机

像悬挂,变速箱这些,当然是设计过程中的重要环节。 但对于他们来说,z06 gt3r本身是基于一台优秀的gt跑车,因此我们在将其改造成赛车时,甚至可以去除冗余,降低复杂性;而其它公司用底子较差的车改成gt3,必须对其大动干戈。这是确实一个有趣的观点,约逊说道:

“由于量产车的基准较高,赛车的复杂度也会相对降低,因此更容易维修,运营也更便宜。”

“电子系统、发动机的位置、变速箱的位置、车轴的角度、悬挂的结构以及它与底盘整合的方式,我认为这一切都是非常前沿的,并充分考虑到了赛事规则。”

“当人们看到车身下方的构造时,会有一种之前看到法拉利和保时捷时所带来的震撼感。他们会说这太巧妙了。但实际上,像刚刚说的那样,我们已经降低了它的复杂性。”

该车预计将在今年10月进行认证,并在2024年1月的戴通纳24小时耐力赛进行首秀。在此之前,还有一个繁琐的测试计划要完成,同步进行的是制定和实施一个生产计划,以满足对这款新赛车的高需求量。


 

原文《racecar engineering》2023年3月刊

作者:andrew cotton

译者:bruno qi

校对修订:@lijianrong64

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