Toyota podejmuje poważne kroki, aby zdobyć przyczółek w australijskich mistrzostwach Repco Supercars Championship, ale ich udział nie polega na budowaniu produktu od zera. Zamiast tego zespół postawił na głęboką modernizację silnika, który ma prawie dwie dekady. Dzięki technicznemu partnerstwu pomiędzy brytyjską firmą Swindon Powertrain i australijskim zespołem Walkinshaw TWG Racing, weteran V8 Lexusa został przekształcony w konkurencyjne serce wyścigowe Toyoty GR Supra trzeciej generacji.
Fundacja: Drugie życie 2UR-GSE
Podstawą projektu był silnik Toyota 2UR-GSE – 4,9-litrowy silnik V8, który po raz pierwszy zadebiutował w 2007 roku. Chociaż pierwotnie był on zaprojektowany dla wyczynowych samochodów drogowych Lexusa, jego wrodzona niezawodność uczyniła go idealnym kandydatem do wyczerpującej pracy serii Supercars.
Aby zmaksymalizować potencjał silnika w ramach przepisów technicznych serii, inżynierowie skupili się na trzech kluczowych aspektach: pojemności skokowej, dostarczaniu paliwa i rozrządach zaworowych.
Kluczowe zmiany techniczne
1. Uzyskanie konfiguracji „kwadratowej”.
Przepisy dotyczące supersamochodów dopuszczają pojemność skokową silnika od 5,0 do 5,7 litra. Aby osiągnąć ten próg bez narażania integralności istniejącego bloku cylindrów, Swindon Powertrain dokonał strategicznej zmiany w geometrii wewnętrznej:
– Modyfikacja: Standardowy wał korbowy został zastąpiony nową wersją, która zwiększyła skok tłoka z 89,5 mm do 94 mm.
– Wynik: Pozwoliło to na uzyskanie konfiguracji „kwadratowej” (gdzie średnica średnicy równa się skokowi), która zoptymalizowała równowagę silnika i dostarczanie mocy, przy jednoczesnym zachowaniu pełnej zgodności z przepisami zawodów.
2. Przejście z wtrysku bezpośredniego na rozproszony
Jedną z najpoważniejszych przeszkód był zakaz stosowania w tej serii wtrysku bezpośredniego. Ponieważ oryginalny 2UR-GSE opiera się w szczególności na wtrysku bezpośrednim, cały układ dolotowy musiał zostać całkowicie przeprojektowany:
– Konwersja: Inżynierowie „usunęli” standardowe otwory wtryskiwaczy w głowicy cylindrów i zastąpili je nowym wielopunktowym układem wtryskowym.
– Zaawansowana produkcja: Nowy układ dolotowy zawiera kolektor dolotowy wydrukowany w 3D. Technologia ta, pomyślnie wdrożona przez firmę Swindon w Brytyjskich Mistrzostwach Samochodów Turystycznych (BTCC), łączy elementy drukowane z tworzywa sztucznego i obrabiane maszynowo, aby zapewnić idealny rozkład przepływu powietrza i optymalne dostrojenie akustyczne krzywej momentu obrotowego.
– Przeprojektowanie spalania: Ponieważ wtrysk paliwa do otworu przelotowego zmienia sposób dostarczania paliwa do cylindra, komory spalania zostały przeprojektowane, aby zapewnić wydajne spalanie i stałą wydajność.
3. Rozwiązywanie problemu VVT
W nowoczesnych silnikach produkcyjnych zastosowano elektroniczne układy zmiennych faz rozrządu (VVT) w celu optymalizacji wydajności. Jednak przepisy dotyczące supersamochodów wymagają stosowania znormalizowanej, „uszczelnionej” elektronicznej jednostki sterującej (ECU), która nie obsługuje takich systemów elektronicznych.
– Rozwiązanie: Swindon opracował niestandardowy układ hydrauliczny VVT dla wałków rozrządu zaworów dolotowych, aby naśladować funkcjonalność oryginału. Wymagało to całkowitego przeprojektowania szeregu komponentów, w tym pokryw krzywek, łożysk i kanałów olejowych.
Wydajność dzięki inżynierii hybrydowej
Pomimo obszernej listy modyfikacji, projekt kieruje się filozofią konserwacji strategicznej. Wykorzystując większość oryginalnych komponentów produkcyjnych, zespół osiąga dwa cele:
1. Zgodność z przepisami: Trzymanie się ściśle zasad generacji Gen3.
2. Zarządzanie kosztami: Zmniejszenie złożoności i kosztów budowy niestandardowego silnika wyścigowego od zera.
Chociaż własność intelektualna i projekty zostały skoncentrowane w Wielkiej Brytanii, montaż fizyczny i bieżące prace konserwacyjne przeprowadzane są w zakładach Walkinshaw TWG Racing w pobliżu Melbourne, dzięki czemu Toyota GR Supra jest gotowa do jazdy na torze.
To osiągnięcie inżynieryjne pokazuje, jak „stare” technologie mogą stać się wysoce konkurencyjne dzięki nowoczesnej produkcji przyrostowej i przeprojektowaniu precyzyjnych mechanizmów. To pokazuje, że długowieczność w projektowaniu samochodów jest kwestią ewolucji, a nie zastąpienia.
