VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Изучение технических возможностей и поиск нужных технических решений для совершенствования автомобилей отечественного производства с целью получения высоких технических характеристик и как следствие повышение конкурентоспособности является важной задачей для всего отечественного автопромышленного комплекса России.

Целью моей работы является поиск технических решений и модернизация таких отечественных автомобилей как: ГАЗ-24 «Волга», ВАЗ-2112, ВАЗ 2107. После модернизации технические характеристики этих автомобилей должны соответствовать требованиям для участия в таких видах соревнований как драг рейсинг, кольцевые автогонки, дрифт.

Модели автомобилей я определил исходя из специфики каждого вида соревнований и с учетом конструктивных особенностей автомобилей.

Так для драг рейсинга я выбрал автомобиль ГАЗ-24 «Волга». Выбор обусловлен следующими конструктивными особенностями:

связны с тем что у него имеется:

1 крепкий кузов;

2 вместительный моторный отсек;

3 двигатель с рабочим объемом 2.46л., способный развить крутящий момент 210 Н/м;

4 задний привод.

Для кольцевых гонок выбор пал на автомобиль ВАЗ 2112. По следующим причинам:

1 Небольшая масса автомобиля;

2 Хорошая устойчивость и управляемость на высоких скоростях;

3Возможность достаточно глубокой модернизации двигателя;

4 Передний привод.

Для такого вида соревнований как дрифт, я выбрал автомобиль ВАЗ 2107 так как этот автомобиль обладает следующими особенностями:

1 Небольшая масса автомобиля;

2 Хорошая устойчивость и управляемость на высоких скоростях;

3Возможность достаточно глубокой модернизации двигателя;

4Возможность модернизации КПП;

5 Задний привод.

Рассмотрим возможные варианты модернизации автомобилей. Для улучшения динамических характеристик выбранных автомобилей, в первую очередь необходимо уменьшить их массу. Это необходимо сделать не нарушая заводской конструкции кузова. И опираясь на следующую теорию. При интенсивном разгоне задняя ось автомобиля нагружается и часть массы с передней оси перераспределяется назад, что хорошо для заднеприводных автомобилей и плохо для переднеприводных, так как на заднеприводных улучшается сцепление с полотном дороги, а на переднеприводных уменьшается мешая безпробуксовочному старту. На полноприводных автомобилях перераспределение не особо сказывается ведь они используют всю массу автомобиля и стартуют практически без пробуксовки всеми колесами.

На мощных автомобилях вопрос излишней пробуксовки особенно важен, отсюда вытекает несколько полезных советов по уменьшению массы автомобиля в соответствии с имеющимся приводом на передние, задние или все колеса.

На переднем приводе если вы хотите добиться хорошего разгона и не иметь проблем со стартом не следует сильно уменьшать массу передней части автомобиля и делать основной упор по облегчению на среднюю и заднюю часть авто. Также для лучшей загрузки передней оси, можно некоторые агрегаты (если это возможно) перенести как можно ближе к переднему свесу. Также можно наклонить перед авто вниз, что перераспределит вес ближе к переду автомобиля.

На заднеприводном автомобиле не следует облегчать заднюю часть, а сосредоточиться на облегчении средней и передней части автомобиля плюс можно перенести некоторые узлы с капота в багажник.

Добиться уменьшения массы автомобилей возможно следующим путем:

1. Убираем запасное колесо;

2. Замена штампованных колесных дисков на кованые;

3. Установка аккумуляторных батарей емкостью 55 Ач;

4. Установка бамперов из легких композиционных материалов, вместо штатных, плюс удаление всех сопутствующих элементов связанных с их родными креплениями;

5. Установка крышек капота и багажника из композиционных материалов;

6. Установка пластмассового топливного бака;

7. Убираем аудио систему;

8. Убираем радиатор отопителя и вентилятор обдува салона;

9. Замена стандартных на спортивные;

10. Убрать переднее торпедо, установив все на держателях;

11. Замена шумоизоляции;

Для получения высоких технических характеристик применим следующие способы модернизации серийных двигателей внутреннего сгорания:

1. Повышение степени сжатия и рабочего объема двигателя за счет установки коленчатого вала и шатунно – поршневой группы измененной геометрии;

2. Установка поршней из высоколегированного жаропрочного чугуна;

3. Замена стандартной головки блока цилиндров и как следствие увеличение числа клапанов до 16, изменение формы камеры сгорания, замена впускного и выпускного коллекторов, установка интеркулера;

4. Модернизация системы питания в том числе установка турбонаддува, установка системы закиси азота позволяет увеличить мощность двигателя на 30-36%. Вещество, содержащее закись азота, и горючее впрыскиваются во впускной (всасывающий) коллектор двигателя, что приводит к следующим результатам:

- снижает температуру всасываемого в двигатель воздуха, увеличивая тем самым плотность поступающей в цилиндры смеси;

- увеличивает содержание кислорода в поступающем заряде (воздух содержит лишь 21 % кислорода по весу);

- повышает скорость (интенсивность) сгорания в цилиндрах двигателя;

5. Модернизация выхлопной системы за счет уменьшения сопротивления

движению выхлопных газов. Позволяет увеличить мощность на 3-5%;

6.Модернизация трансмиссии, которая заключается:

- в установке клиноременного вариатора;

- в секвентального механизма переключения передач;

7. Модернизация подвески.

Сводная таблица технических характеристик автомобилей, ожидаемых после модернизации

Волга ГАЗ-24	До модернизации	После модернизации
Тип кузова	Седан	Седан
Количество дверей	4	2
Количество мест	5	1
Вес	1420	1030
Двигатель ЗМЗ-4052.10
Мощность, л.с.	100	597
Тип ДВС	Бензиновый. инжектор	Бензиновый. инжектор
Степень сжатия	9,3	Предполагаемая до 10
Турбонаддув	Нету	Есть
Рабочий объём, л	2,46	2.5
Расположение двигателя	Спереди, продольно	Спереди, продольно
Количество клапанов	16	16
Система питания	Непосредственный впрыск	Непосредственный впрыск
Система закиси азота	Нету	Есть
Трансмиссия
Тип привода	Задний	Задний
Тип коробки	МКПП	Бесступенчатая трансмиссия Hyper CVT вариатор

Ваз 2112	До модернизации	После модернизации
Тип	хэтчбек	хэтчбек
Количество дверей	4	2
Количество мест	5	2
Вес	985	745
Двигатель 2112
Мощность, л.с. (кВт)	82(66,7)	477
Тип ДВС	Рядный	Рядный
Степень сжатия	7,8	20
Турбонаддув	Нету	Есть
Рабочий объём, л	1,48	1,5
Расположение двигателя	Поперечное	Прямое
Количество клапанов	16	16
Система питания	Распределительный, впрыск	Прямой впрыск
Система закиси азота	Нету	Есть
Трансмиссия
Тип привода	Передний	Передний
Тип коробки	МКПП	Cеквентальный механизм

Ваз 2107	До модернизации	После модернизации
Тип	Седан	Седан
Количество дверей	4	2
Количество мест	5	2
Вес	1030	820
Двигатель 2112
Мощность, л.с. (кВт)	72	435
Тип ДВС	Рядный	Рядный
Степень сжатия	7,8	20
Турбонаддув	Нету	Есть
Рабочий объём, л	1,48	1,5
Расположение двигателя	Поперечное	Прямое
Количество клапанов	16	16
Система питания	Распределительный, впрыск	Прямой впрыск
Система закиси азота	Нету	Есть
Трансмиссия
Тип привода	Задний	Задний
Тип коробки	МКПП	МППК модернизированная

Результатом моей работы является обзор существующих способов модернизации автомобилей с целью последующего более детального исследования технологической возможности такой модернизации. По результатам исследования возможно изготовление опытного образца.

Код для цитирования: Скопировать