NASCAR Garage 56

Nascar

19/03/2024

A vaga Garage 56 em Le Mans recebeu algumas inscrições interessantes ao longo dos anos, desde o DeltaWing e ZEOD até os esforços impressionantes do piloto quádruplo amputado Frédéric Sausset em 2016. O ano de 2023, no entanto, é classificado como o mais espetacular até agora, como o trovão da NASCAR engolfou o evento, criando um favorito instantâneo dos fãs.

Não faltaram opositores quando o projeto foi anunciado; afinal, o que um bando de pilotos de stock car poderia saber sobre corridas de resistência? No final das contas, bastante. Quando a NASCAR anunciou o projeto em 2022 e a equipe se reuniu para o empreendimento, ficou claro que não seria um esforço tímido.
A pesquisa e desenvolvimento da NASCAR trabalharia em conjunto com o fornecedor de chassis Dallara, ao lado da GM e da Hendrick Motorsports (HMS), com o lendário chefe de equipe Chad Knaus liderando o projeto desde o último canto.

A formação de pilotos, por sua vez, misturou a experiência de resistência de Mike Rockenfeller com a realeza da stock car Jimmie Johnson e a habilidade completa do campeão de F1 Jenson Button. A plataforma NASCAR Cup Gen 7, mais parecida com um carro GT3 do que com um stock car antigo, foi o que tornou todo o empreendimento possível.

Surpreendentemente, a ideia de rodar um carro da Copa em la Sarthe surgiu antes mesmo que o primeiro protótipo oval tivesse girado uma roda. “Pouco antes da estreia competitiva do Next Gen, este carro já estava sendo projetado”, admite Brandon Thomas, vice-presidente de design de veículos da NASCAR. “No primeiro terço da temporada passada [2022], enquanto consertávamos todos esses pequenos problemas com a próxima geração, nos atualizando e acostumando as equipes com a nova plataforma do carro, a cada dois dias ou mais, eu e o pessoal da Dallara passaria uma ou duas horas no Webex discutindo esse projeto.”

O resultado foi um stock car mais enxuto. “Nós apenas dissemos, ok, agora que não temos que correr em Talladega com um campo de 40 carros com todos correndo uns contra os outros, vamos para um campo de 62 carros e talvez encontrar um ou dois aqui ou ali, e correr à noite e na chuva. Quanto peso podemos economizar? Quanto desempenho do pneu podemos obter? O que podemos fazer pelo desempenho motor?” lembra Tomás.

Vigilantes do peso

Um carro padrão da Cup pesa 3.200 lb (1.451 kg), enquanto o peso mínimo na classe GTE, é de 1.254 kg, o padrão de peso que a NASCAR estava trabalhando. Para colocar a máquina Garage 56 na janela de desempenho e manter os pneus, seria necessário fazer uma dieta. Impressionantemente, a equipe conseguiu retirar cerca de 225kg.

De acordo com Jessica Hook, engenheira de design da HMS envolvida no projeto, a redução de peso foi ainda mais impressionante porque o carro não apenas ficou um pouco mais pesado do que um GTE normal, mas também teve que ser adicionado um peso considerável, sistema completo de aquisição de dados, faróis e outros acessórios, sem mencionar os dispositivos aerodinâmicos adicionais. O design do chassi é essencialmente o mesmo do Gen 7 padrão, além da localização do tanque de combustível, que foi movida para o centro do carro.

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A estrutura foi simulada através dos testes de colisão da FIA para garantir que atendia aos requisitos para corridas GTE. A mudança do tanque de combustível também trouxe benefícios na distribuição de peso: “Honestamente, o tanque de combustível está agora onde deveria estar [na Copa]”, pondera Knaus.

Hook, que tem experiência em carros esportivos antes da NASCAR, “Pegamos nosso carro e foi o mais nivelado que já vi. Eu pensei, sim, eles acertaram em cheio no CG.”

Hook observa que a maior parte da economia de peso foi alcançada através da substituição de peças obrigatórias pelas regras da Copa por opções mais leves. Por exemplo, os montantes da suspensão foram revistos e a mudança para freios de carbono-carbono proporcionou um ganho considerável em relação às produções de ferro. Porém, intrinsecamente, as peças ainda são NASCAR. “Na verdade, não é muito diferente”, diz Hook, “a ponto de termos que marcar os componentes do G56, pois eles se parecem muito com as peças normais, eles são como primos mais leves.”

Eficiência aerodinâmica

A principal exigência da equipe de aerodinâmica – liderada por Eric Jacuzzi da NASCAR – era o desempenho, diz Thomas: “Quanto desempenho podemos obter com isso sem que pareça um carro GT?” Ele admite que foi considerada uma asa traseira, em vez do spoiler tradicional, mas foi decidido por unanimidade que a adição prejudicaria a vibração do stock car. Dallara e NASCAR desenvolveram o modelo aerodinâmico inicial do carro, concentrando sua atenção em uma parte revisada do inferior da carroceria com o HMS então se concentrando no design detalhado.

“Trabalhamos basicamente a partir do corpo da Geração 7 em CFD ( Computational fluid dynamics – Dinâmica dos Fluidos Computacional )e então começamos a transformá-lo a partir daí”, diz Knaus. “Então, quando fomos para o túnel de vento, começamos a validar tudo e melhorar a partir daí. Há muita coisa diferente [do carro da Copa]; é muito sutil, mas impactante.”

Uma área que sofreu modificações consideráveis nas especificações do Cup foi o resfriamento e a admissão do motor. No Cup, todo o ar é alimentado pela metade inferior do para-lama dianteiro, mas isso não acontece no G56, onde a entrada é canalizada pela parte superior da grade e o resfriamento por baixo. “Queríamos isolar o resfriamento do motor e a admissão do motor”, explica Knaus. “Sentimos que isso era importante.” Houve também um elemento estético nas revisões. “Queríamos adicionar detalhes de estilo para sermos bastante francos, para parecer mais um Camaro de produção, o que é verdade; parece bem próximo.”

Potência Pushrod

A NASCAR atualmente usa V8s pushrod de 358 polegadas cúbicas (5,9 litros) com blocos de ferro fundido e cabeçotes de liga leve, e este motor básico foi mantido para o G56. Notavelmente, já se passou uma década e meia desde que um V8 pushrod correu em Le Mans (o Saleen S7-R GT1 com um motor baseado em Ford Windsor)! De acordo com Knaus, um motor baseado em LS foi considerado, que seria herdado de outros projetos de carros esportivos da GM, mas no final das contas a equipe permaneceu próxima de suas raízes de stock car. Ford, GM e Toyota usam blocos personalizados desenvolvidos exclusivamente para corridas; no caso da Chevy (apelido para Chevrolet), seus motores Cup (assim como os motores Xfinity e Truck) são baseados na arquitetura R07, introduzida em 2007 e substituindo o SB2 (pequeno bloco 2).

O motor passou por várias iterações e agora é tecnicamente um R07.3. Scott Meesters, diretor de projetos especiais da Earnhardt Childress Racing (ECR) e responsável pelo projeto de desenvolvimento do motor Garage 56, observa: “O .3 denota apenas a versão em bloco; as cabeças são na verdade 0,11. O bloco passou por um trabalho sério [ao longo dos anos] no que diz respeito à redução de peso, alterando algumas das superfícies de vedação e tornando-o um pouco mais fácil de usar em algumas áreas. Esse trabalho foi feito quase 100% pela General Motors. O trabalho do bloco combinado com o desenvolvimento da cabeça do cilindro reduziu um peso considerável. É um belo pacote para um bloco de ferro fundido.”

O V8 de 90° é uma unidade robusta, embora o desempenho no formato Cup seja severamente limitado na NASCAR no uso de um espaçador cônico na admissão, reduzindo a potência para um máximo de 670 cv (em pistas curtas). Em seu apogeu, antes da introdução de limites de RPM e espaçadores cônicos, motores semelhantes rodavam com mais de 900 cv em pistas sem placa limitadora (o precursor do espaçador cônico).

Algumas modificações foram necessárias para as corridas de resistência, como explica Meesters: “Ele foi projetado principalmente para virar à esquerda, para uso em ovais. Então, a única coisa que estava em nossas mentes era adaptar o motor para percursos de estrada.” Além disso, enquanto um motor Cup percorre cerca de 2.400 km antes de ser refeito, em Le Mans esse valor precisaria ser mais que duplicado, para cerca de 5.600 km.

Para atender a essas demandas, foram feitas modificações em vários elementos, incluindo o sistema de lubrificação e o trem de válvulas. “O volume de óleo é menor do que usamos na NASCAR, mais comparável ao que vemos em nossos motores de carros esportivos”, diz Meesters, mas fora isso, “não houve grandes mudanças na arquitetura: não trocamos o cárter, modificamos a bomba de óleo na forma como o estágio de pressão funciona, mas mesmo isso é algo que já fizemos no passado.”

A virabrequim, os rolamentos e as bielas do Cup original são mantidos, sendo a única mudança as tolerâncias de rolamento mais rígidas, possíveis graças ao pré-aquecimento do motor antes de ligar, algo que não acontece no Cup.

O pistão, por sua vez, é feito sob medida para o carro Garage 56. “É uma mistura de algumas de nossas tecnologias Cup e algumas de nossas tecnologias anteriores de carros esportivos”, observa Meesters, acrescentando: “O motor obviamente tem que atender às demandas de uma corrida de 24 horas: erramos no lado da segurança em vez de usar nosso pistão Cup.” O ring pack, por exemplo, é mais conservador que o utilizado no Cup. “Optei por abandonar o pacote de anéis Cup e voltar ao nosso antigo pacote de anéis DPI, que é um pacote de 0,7, 0,8, 3 mm [dois anéis de compressão e um anel de controle de óleo].”

Uma área que se mostrou desafiadora para a equipe de desenvolvimento do motor foi o trem de válvulas. O ciclo de trabalho de um motor em Le Mans é uma combinação daquele visto nas pistas e ovais da NASCAR; bastante aceleração total, mas intercalada com algumas curvas de baixa velocidade (como Arnage). Para tanto, foi desenvolvido um perfil de came sob medida, mesclando elementos da experiência da GM em carros esportivos e na Copa. Os balancins são de aço. “Queríamos usar o rocker que usamos no Cup. O que fizemos então foi engenharia reversa do eixo de comando para aquela relação de oscilação, que é muito maior do que a que costumávamos usar em carros esportivos”, explica Meesters.

Embora não tenha havido problemas com o comando e os balancins, a interface pushrod-rocker causou preocupação. “Honestamente, eu subestimei essa interface [entre a haste e o balancim]”, admite Meesters. “O motor do carro esportivo anterior era baseado em pushrod e raramente tínhamos problemas com essa interface. Não esperávamos que houvesse qualquer problema em avançar com este projeto. Mas algo foi atirado contra nós e teve mais efeito do que pensávamos.”

O combustível utilizado é a gasolina 100% sustentável produzida pela Total, feita a partir de resíduos agrícolas e utilizada em todo o WEC. Meesters diz que a equipe descobriu que as especificações do WEC levaram a níveis muito maiores de diluição do combustível no óleo do que o combustível da NASCAR. Felizmente, o único lugar onde isso se manifestou como um problema foi na interface pushrod-rocker. Felizmente, décadas de desenvolvimento de V8s pushrod significaram que a equipe tinha designs pushrod mais robustos para recorrer, o que, quando combinado com outras revisões sutis, resolveu os problemas.

A ECR optou por rodar uma ECU de motor Bosch MS 7.4, em vez da unidade específica da McLaren usada na Copa; o primeiro também é usado nos carros Corvette C8.R GTD e GTE da Chevy. “A atual arquitetura eletrônica do motor do carro Garage 56 é muito próxima da do Corvette C8.R. Então, pegamos muitos desses aprendizados e os transferimos, o que nos permitiu começar a trabalhar”, afirma Peter Serran, que lidera a equipe global de propulsão da GM na Corvette Racing. A ECU da Bosch possui controle de tração, algo que os stock cars não possuem. O programa de controle de tração foi baseado em ideias que a ECR desenvolveu durante sua época de carro esportivo, mas foi reformulado para operar com o hardware mais recente.

Dadas as restrições de tempo do projeto, Meesters explica: “Analisamos o controle de tração, o código base, e fizemos algumas modificações para chegar onde queríamos. Não é uma imagem espelhada do que tínhamos antes, mas é capaz de fazer o trabalho que precisamos.” O controle da transmissão também é feito pela ECU.

O carro roda uma transmissão NASCAR Xtrac P1334 adaptada com um sistema de paddleshift acionado eletronicamente em vez de um sequencial manual. As relações dentro da caixa são semelhantes às usadas na Cup (onde várias combinações de marchas estão disponíveis para atender diferentes pistas), mas misturadas e combinadas para atender às demandas de Le Mans. “Tudo o que fizemos foi rodar nosso conjunto de percursos rodoviários que iríamos correr em Watkins Glen, etc, e colocamos um chanfro mais alto nele, então basicamente tem a engrenagem cônica da pista de Daytona Talladega, porque estamos fazendo 190 mph [306 km/h] em Le Mans. Mas é basicamente uma caixa de percurso rodoviário”, diz Thomas.

A certa altura, a adição de um sistema híbrido foi considerada, mas posteriormente abandonada. O trabalho de calibração do motor, quando aliado a modificações que não são permitidas na NASCAR, como dutos de admissão individuais (em vez do coletor de admissão padrão com plenum) combinados com dois corpos de borboleta, resultaram em um motor muito mais responsivo do que na forma Cup. O trabalho de confiabilidade também rendeu dividendos e ao longo de Le Mans não tendo problemas; entretanto, o mesmo não poderia ser dito da caixa de câmbio.

O problema aconteceu no último quartil da corrida. Saindo de Indianápolis na volta 253, o piloto Jenson Button descobriu que não tinha marcha. Quando o carro entrou nos boxes, ficou claro que o problema era grave. Normalmente, não é permitido trocar uma caixa durante a corrida (graças às palhaçadas de mudança trans da Audi no meio da corrida em 2000), mas como a Garagem 56 é uma entrada experimental, uma exceção foi aberta. Após uma breve conversa entre o gerente do programa Ben Wright e um funcionário da ACO, algumas mensagens de texto foram trocadas e foi dada permissão para trocar a caixa. Este não foi o trabalho de um momento e demorou mais de uma hora para o carro voltar à pista, mas voltou.

A preparação leva à perfeição

O trabalho preparatório da equipa G56 antes de Le Mans foi certeiro. “Sinto que foi realmente impressionante”, diz Knaus. “Em nosso último teste de simulador driver-in-the-loop, estávamos rodando consistentemente na faixa de 3:54. E era exatamente onde estávamos quando testamos.” Embora alguns elementos tenham sido fáceis de acertar, “A pista em si, a superfície da pista, a configuração da pista, tudo isso, tivemos que fazer tudo isso”. “As ferramentas que temos junto a Chevrolet são incríveis, desde o nosso simulador de desktop, e como isso se correlacionou com o desempenho do simulador DIL e na pista, foi impressionante.”

Não há como negar que todo o projeto da Garagem 56 foi um sucesso retumbante, mesmo que o carro tenha terminado em 39º lugar após problemas na caixa de câmbio. A julgar apenas pela resposta da mídia social, isso “apagou” até mesmo o retorno e a vitória da Ferrari como favorita dos fãs. A equipe também mudou algumas opiniões estereotipadas sobre como a NASCAR opera. Não só o carro estava no ritmo (bem longe do campo GTE), a equipe de pit – usando macacos manuais tradicionais, sem macacos de ar embutidos – apresentou-se como uma equipe de resistência experiente e toda a operação foi o supra sumo do profissionalismo.

Apesar disso, todos estavam claramente se divertindo, como confirma Knaus. “Foi divertido. Isso nos deu a capacidade de fazer nossa criatividade fluir novamente”, diz ele. “O que provavelmente mais gostei foi poder ser criativo com o carro. Passar pelas verificações aqui foi provavelmente a inspeção técnica mais fácil que já fiz na minha vida. Estou muito satisfeito com o carro. “Quando você olha para ele, parece bom, soa bem, funciona bem, os pilotos ficam satisfeitos com isso. É definitivamente o melhor carro da NASCAR já construído até hoje”, conclui, orgulhoso.

Este artigo foi traduzido da Professional Motorsport World.

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Escrito por Luciano R. Soccol - CREA-RS 146629