Студенческий «адреналин»

Перед тем как начать рассказ об автомобиле Адреналин, выстроенном студенческой инженерной группой Столичного автодорожного университета (МАДИ) для принятие участия в интернациональном конкурсе Формула Студент, нужно пара слов сообщить об истории этого мероприятия.

Во второй половине 70-ых годов двадцатого века последовательность технических университетов США совершили конкурс студенческих проектов машин повышенной проходимости, что имел громадной успех Мероприятие но осталось без внимания автостроительных гигантов многие участники взяли предложения о работе у них.

С той поры большие автомобильные компании держат в поле зрения одарённых студентов, платят им стипендии, оказывают разную помощь с условием, что по окончании окончания учёбы подопечный придёт трудиться в поддержавшую его компанию.

С 1981 года данный конкурс стал ежегодным и интернациональным.

Со временем и у самой Формулы Студент показалось заметное отличие от аналогичных мероприятий. Организаторы пробуют воспитывать не просто конструкторов машин, а автостроителей, талантливых организовать дело от дизайнерских эскизов до продажи готовых автомобилей.

Чем отличаются студенты ог инженеров? Ответ напрашивается сам собой: отсутствием опыта. Но мышление студентов ещё не загнано в узкие рамки, которое, как с этим ни борись, формируется у тех, кто годами трудится на одном месте и решает однотипные задачи Значит, решили организаторы конкурса, нужно ставить перед студентами нестандартные задачи и направить их энергию не просто на создание потребительских моделей, а на разработку необыкновенных вариантов конструкций, поиск новых ходов в их воплощении.

Для подготовки к конкурсу Формула Студент создаётся студенческая коммисия, целью которой делается создание с нуля гоночного автомобиля. Несколько являет собой маленькую, но в полной мере действующую копию автостроительной компании. Таковой коллектив состоит не только из инженеров, но и программистов, испытателей, менеджеров и т.д. либо производится совмещение (распределение) этих обязанностей.

Сама же работа включает в себя поиск программных средств и компьютеров проектирования, ответ вопросов с оборудованием и помещением, снабжения материалами, денежного обеспечения и. основное, конечно же, испытание и постройку самого автомобипя.

Так что от участников Формулы Студент требуются фантазия, нестандартный подход к ответу технических задач, умение отыскать средства и спонсоров на постройку автомобиля и многие другие качества, обпадание которыми делает эксперта привлекательным для работодателя.

Конечно, вся работа по разработке автомобиля проходит в свободное от занятий время, никто не делает участникам группы никаких поблажек. При нехватке же спонсорских средств либо неисполнении ими обещаний случается что-то покупать и за собственные деньги (точнееродительские). Очень многое приходится делать и собственноручно, осваивая рабочие профессии.

В итоге на спето коммисия обязана представить авторитетной рабочей новый комплект и спортивный автомобиль рабочей документации на него. Последние годы данный конкурс собирает более ста команд, воображающих институты из нескольких десятков государств.

Требования к автомобилю достаточно либеральные и по большей части касаются обеспечения безопасности пилота. В остальном же простор для творчества. Причём чем больше в конструкции уникальных ответов, тем выше оценка.

Слёт проходит в течение трёх дней (в три этапа) В первоначальный сутки участники воображают и защищают собственные проекты, технические ответы, принятые в них, а авторитетная рабочая группа их оценивает.

Компоновка гоночного автомобиля Адреналин:

1отбойник (дюралюминий, лист s2, 3 шт.один в другом);

2рама (круглые трубы из стали 30XГСА);

3педали управления (3 шт.газа, сцепления и тормоза);

4переднее направляющее колесо (13, 2 шт.);

5рычаг подвески переднего колеса (2 шт.);

6рулевое колесо;

7 сиденье пилота;

8силовой агрегат (от снегохода Ямаха);

9заднее ведущее колесо (13, 2 шт.);

10подвеска и рычаг заднего колеса;

11привод заднего колеса (полуось, 2 шт.);

12глушитель;

13кронштейн крепления капота.

На следующий день техническая инспекция проводит диагностику выстроенных машин на соответствие их регламенту (требованиям конкурса) и личные динамические тесты (опробования).

В третий сутки проходит финал22-километровая гонка со сменой водителей на одной из автострад легендарной Формулы-1. Неспециализированная оценка проекту выставляется по сумме баллов. взятых за все три этапа.

В итоге победить может не самый стремительный автомобиль а также не самая удачная конструкция, а самый сбалансированный проект в целом; как в техническом, так и в экономическом отношении (соотношение цена/уровень качества) с учётом полного оформления и грамотного документации.

Сварная пространственная рама (кронштейны крепления агрегатов, механизмов и узлов условно не продемонстрированы).

До недавнего времени данный конкурс машин для русских студентов был экзотикой, о которой мало кто и слышал. Проходил он за границей, собирал участников из Европы, Америки, Австралии а также Африки, но лишь не из России.

У нас же Формула Студент в первый раз объявилась только пара лет назад (в 2005 году) в стенках Столичного автодорожного университета (МАДИ), в то время, когда несколько его студентов решилась попытать счастья и учавствовать в этом конкурсе. Было нужно им непросто.

Как мы знаем, талантов в Российской Федерации масса, и подковать блоху для многих из нихне неприятность. Но вот создать условия, в которых русские левши смогут подковывать блох, с этим у нас в стране всегда были сложности. Но, к счастью, нашлись среди учителей такие, каковые дали согласие оказать помощь.

Команда МАДИ взяла в собственное распоряжение компьютеры с целью проведения расчётов, возможность общаться с зарубежными сотрудниками через Интернет, а дальше, как и надеется по условиям конкурса.всё сами. Поиск спонсоров, продолжительные вечера, перетекающие в совершённые у компьютерных мониторов ночи, многовариантные расчёты, споры до хрипоты, освоение многих рабочих профессий для воплощения конструкциив неспециализированном, всё, что сопровождает настоящий творческий процесс.

рулевое управление и Передний мост:

1тормозной диск (2 шт.);

2суппорт тормозных цилиндров (2 шт.);

3поворотный кулак (2 шт.);

4нижний рычаг подвески колеса (2 шт.);

5верхний рычаг подвески (2 шт.);

6штанга (2 шт.);

7амортизатор(от велосипеда, 2 шт.);

8качалка (2 шт.);

9рулевое колесо;

10главная рулевая опора;

11рулевой карданный вал;

12промежуточная рулевая опора;

13рулевая сошка;

14рулевая тяга (2 шт.);

15опора рулевого механизма;

16ступица колёс (2 шт.);

17цапфа (2 шт.).

В большинстве случаев команды, начинающие выступления в Формуле Студент, до этого уже бывали на конкурсе в качестве зрителей и знали не понаслышке, что представляет собой это мероприятие. Отечественная же команда подготовилась к нему только по скупым сообщениям в массмедиа да по сухим страницам правил Но столичные студенты однако создали и выстроили меньше чем за год гоночный автомобиль с мотоциклетным двигателем Yamaha и смогли выступить на всех этапах Формулы Студент-2006, проходившей в Германии.

В случае если несколько лет назад первое выступление отечественных соотечественников на Формуле Студент в Германии произвело фурорещё бы, русские приехали! то сейчас участники из России уже не выглядят робкими новичками, которым возможно делать поблажки. Само собой разумеется, материальные базы столичных студенческих команд и их зарубежных соперников несравнимы. Но так как экономия одно из условий победы, и, по крайней мере, по этому показателю русские студенты способны дать фору любым вторым участникамведь, как мы знаем, голь на выдумку умна.

Описание конструкции

Рама автомобиляпространственная, сварная, выполнена из металлических (30ХГСА) труб. У главных подробностей диаметр 25 мм с толщиной стенки 2,5 мм у вспомогательных20×2 мм. Эти неотёсанны оговорены в регламенте соревнований, как, но, и допустимые промежутки между ними, и расстояния от них до почвы и до пилота.

Масса рамы всего 33,5 кг, но она снабжает расчётные нагрузки на изгиб и кручение, а главноебезопасность пилоту.

трансмиссия и Задний мост:

1тормозной диск (2 шт.);

2суппорт тормозных цилиндров (2 шт.);

3кулак (2 шт.);

4верхний рычат подвески (2 шт.);

5нижний рычаг подвески (2 шт.);

6штанга (2 шт.);

7амортизатор (от велосипеда, 2 шт.);

8качалка (2 шт.);

9ведущий (раздвижной) шкив вариатора;

10ведомый шкив вариатора;

11промежуточный вал;

12ведущая звездочка цепной передачи;

13ведомая звездочка цепной передачи;

14левый несущий рычаг;

15правый несущий рычаг;

16 дифференциал;

17полуось (2 шт.);

18-ступица;

19цапфа.

Большая часть команд также изготавливают сварной трубчатый каркас, на что в будущем навешиваются кузовные панели. Для определения его размеров применяют или самого большого пилота, или 95 перцентильпринятый при проектировании машин параметр, в то время, когда 95 из сотни взрослых людей будет в полной мере комфортно и только пяти тесновато. При применения какой-либо второй стали нужно дать расчёт, обосновывающий эквивалентность прочности конструкции.

Расчёт рамы на прочность студенты выполняют, в большинстве случаев, в SolidWorks -программе, разработчик которой выступает спонсором Формулы Студент. Созданная специально для инженеров, она разрешает рисовать правильную компьютерную модель любых подробностей, задавать их материал и рассчитывать напряжение при разнообразных нагрузках. что заметно упрощает создание и оптимизацию конструкции ещё на этапе разработки.

Конечно, требования к раме исходят прежде всего из-за безопасности Для неё же нужен и передний отбойник, конструкция которого у автомобилей разных команд очень сильно разнится. Основное, дабы он соответствовал требованиям, в соответствии с которым отбойник, будучи нагруженным до 300 кг, обязан уменьшать перегрузки при ударе о жёсткую преграду на скорости около 25 км/ч до максимально допустимых 20 g. Данный расчётодин из самых сложных из-за нелинейных деформаций при ударе. Исходя из этого допускается и вариант с краш-гестом копии с замерами ускорений, чем и пользуются многие команды.

Членение стеклопластикового кузова:

1обтекатель;

2передние боковые вставки (правая и левая зеркально отображенные);

3понтон ( левый и правый зеркально отображенные);

4задние боковые вставки ( правая и левая зеркально отображенные);

5капот моторного отсека;

6шасси.

Отбойник Адреналина является матрёшкой , составленную из трёх, помещённых одна в другую усечённых пирамид, сваренных из 2-мм алюминиевого страницы.

Кроме этого, каркас обязан отвечать и вторым требованиям. В первую очередьбыть максимально лёгким, но снабжать нужную прочность.

Кроме этого принципиально важно снабжать стремительный доступ к главным и довольно часто обслуживаемым подробностям. Кстати, на этапе в Германии в 2007 году команда SEG-MADI заняла по этому параметру 2-е место среди автомобилей с железными трубчатыми каркасамив снаряжённом состоянии с пилотом болид весил около 330 кг.

Команды с громадным бюджетом заказывают карбоновые монококи на стороне. Такая конструкция получается дороже и на этапе набирает меньше баллов (из-за приобретённого, а не собственного производства), но значительно легче и прочнее, не говоря уже об эстетической стороне.

Двигатель

Его количество ограничен 610 кубиками, и нужен рестриктор (ограничитель воздушного потока) на впуске, которым есть шайба диаметром 20 мм. Казалось бы, не таковой уж и громадный количество для гоночного автомобиля! Но большинство команд применяет мотоциклетные моторы, удельная мощность которых высока. Исходя из этого, не обращая внимания на рестриктор, моторы достигают мощности более чем 80 л.с.и автомобили имеют ураганную разгонную динамику.

Сотню болиды набирают менее чем за 4 секунды. Большая скорость, действительно, ограничена 160 км/ч, но автострада на этапах не разрешает достигать и её. В большинстве случаев, на прямых участках пилоты успевают разогнаться не стремительнее 100120 км/ч.

Рестрикторэто не просто засунутая перед простым впускным коллектором шайбавсе команды изготавливают совокупность впуска самостоятельно. В случае если как пример брать отечественный болид SEG-MADI, то новый коллектор, вычисленный и продутый всё в той же программе SolidWorks, намерено отливали на заводе. Цена для того чтобы коллектора была около тысячи евро, но это позвано, первым делом, единичным изготовлением.

В плюсах же кроме максимально несложной и маленькой геометрии (что сокращает сопротивление)втрое меньшая масса. Вследствие этого потребовалась и доработка дроссельной заслонки. Сам мотор, новейший четырёхтактный двухцилиндровый 500-кубовый Yаmaha 500сс с распределённым впрыском, кстати, использованный от снегохода последней модели. Так, японская компания спонсирует отечественную команду. Мощность двигателя около 82 л.с. (большой крутящий момент 11 250 Нмс при 11 750 об/мин).

Обороты холостого ходаоколо 2500 в 60 секунд Охлаждение цилиндражидкостное. Топливобензин марки Аи-98, количество топливного бака, установленного с правой стороны в понтоне (боковой выступ в кузове),5 литров.

Электрооборудование12-вольтное, штатное снегоходное, как, но, и приборная панель. Не было нужно поменять кроме того спидометрмаксимальные скорости были сопоставимыми.

Кое-какие команды устанавливают на собственные моторы турбокомпрессор, но. как показывает опыт, результата от них немногопо отдаче такие двигатели кроме того не всегда превосходят атмосферные, не говоря уже о спожности постройки Не смотря на то, что, быть может, депо легко в дефиците опыта у студентов для ответа столь непростой задачи.

Раздельно хочется отметить случай, случившийся в 2003 году с американской командой, приехавшей на этап с машиной, на которой стоял двигатель собственной конструкции. Его объёмрегламентированный 0,6 л, но это был V-образный восьмицилиндровый мотор! К огромному сожалению, до самой гонки её тогда не допустили из-за невыполнения другого регламента: на машине стоял съёмный стартер, а дано было использовать лишь стационарный.

Однако эти парни покинули собственный след в истории соревнований.

Трансмиссия

Значительно чаще команды применяют ту трансмиссию, которая идёт в наборе с мотоциклетным (либо, как у насснегоходным) мотором. Исходя из этого тут разнообразие небольшоелибо кулачковая коробка передач, или вариатор. На отечественном болиде стоит вариатор. От него на основную передачу крутящий момент передаётся через цепную передачу. конструкция вариатора и Принцип работы известны. Требуется только его регулировка подбором пружин с нужной жёсткостью.

Среди плюсов бесступенчатой передачипостоянная простота вождения и плавная тяга, ввиду отсутствия сцепления. Заднего хода у автомобиля нет. Задний мост имеет дифференциал повышенного трения (торсен Т2) и полуоси со ШРУСами от автомобиля Москвич-2141.

В соответствии с регламенту, концепцией проекта есть заказ на постройку 1000 гоночных машин для особого класса, исходя из этого обслуживания и максимальная простота вождения учитываются не в последнюю очередь.

Подвеска

Автомобиль четырёхколёсный, колёса 13-дюймовые с шинами наружным диаметром 540 мм. Подвески всех колёснезависимые без стабилизаторов и подобны простым формульными спереди, и позади на каждом стоят двойные треугольные рычаги. Третий, толкающий либо тянущий (в зависимости от нагрузки), рычаг упирается в качалку, которая связана с гидравлическим пружинным велосипедным амортизатором марки DNM.

Движение подвесок вверх-вниз от среднего положения по 30 мм.

Рулевое управление

Направляющие колёса автомобиля передние. Рулевой валкарданный, двухступенчатый. Рулевой механизмот карта. Ну и, наконец, поперечная рулевая тяга спереди и дополнительный рычаг сзадиими регулируются углы схождения Минимальный радиус поворота5,2 м.

выбор кинематики точек и Расчёт подвески крепления рычаговочень непростая работа, требующая отличното знания как теории, так и ПО. В российской команде, например, применяют программу Adams от MSCSoftware.

Тормоза

Дисковые на всех колёсах, гидравлические, с раздельными передним и задним контурами.

На конкурсе проводится тест, в прохождении которого на торможении нужно заблокировать все колёсадля доказательства эффективности совокупности. Это единственное требование. С другой сторонывсё те же неприятности: по возможности минимальный вес, что особенно актуально для понижения неподрессоренных весов, и цена. Исходя из этого многие команды изготавлива-ют тормозные диски сами, вырезая их из особых металлических страниц на водоабразивном либо лазерном станке.

Потому, что автомобили весьма лёгкие, то и особенного перегрева диски не испытывают. Кроме этого все команды применяют и регуляторы тормозных упрочнений различных конструкций. Самый распространённый и простойс регулируемой через привод опорой под педалью, сдвигающий её в одну из сторон.

Тем самым смещается плечо действия на один из тормозных цилиндров, любой из которых связан со своим контуром.

Кузов

В то время, когда поднимается вопрос о конструкции кузова и материале для его изготовления, в его разрешении главную роль играются денежные возможности команд. Большая часть (и мы в их числе) самостоятельно изготавливают пластиковые панели. Разработок тут две по болванке либо в матрице.

Потому, что производство штучное, го несложнее и удачнее первый вариант. Процесс изготовления технологически не сверхсложный, но требует опыта и времени. Сперва вырезают одно продольное (назовём его лонжерон) и пара поперечных (нервюр) формообразующих сечений из фанеры.

Нервюры симметрично выставляются относительно лонжерона посредством лазера. Свободное между ними пространство заполняют пенопластом и сглаживают, после этого особым пластилином сверху кладут разделительный слой из воска.

Потом производится выклейка оболочки кузова из слоев стекломата, любой из которых пропитывается и покрывается полиэфирным маслом (смолой) с отвердителем (в совершенстве это делается в вакууме, но из-за отсутствия таковой возможности многие команды этим пренебрегают). По окончании кладутся шпатлевка, лак и краска.

В варианте с обратной матрицей делают подобную форму, которую таким же методом заполняют теми же составляющими, но изнутри. На одной матрице возможно сделать пара кузовов. В случае если же разрешает бюджет, команды время от времени заказывают несущий карбоновый кузов-монококпрочный, лёгкий, прекрасный, но дорогой.

Соревнования

На соревнованиях борьба делается все тверже число участников всегда растёт. В случае если три года назад на этап в Германию приезжало 1015 команд, то в текущем году их было 60. В Англии эта цифра перевалила за 100. Количество разнообразных презентаций и тестов возрастает, требования к качеству отчётов возрастают, но и опыт накапливается.

В случае если в прошедшем сезоне команда из МАДИ выступала только в динамических тестах в связи с отсутствием опыта и техническими проблемами, то в текущем году упор был сделан и на подготовку презентаций и документации.

Судьи были приятно поражены таким качественным скачком к примеру, отчёт о себестоимости (Cost report), в котором были расписаны все подробности, впредь до шайб и количества болтов, и их цена, имел более трёхсот страниц. В второй дисциплине нужно было обосновывать целесообразность и пользу каких-то технических решенийне лишь с позиций большой скорости, но и соотношения цена/уровень качества, и предлагать другие ответы, в случае если того просили клиенты.

Ведущие зарубежные компании уже осознали, что подобные проектыотличная школа менеджеров и инженеров, получающих полезный опыт ещё на протяжении учёбы в университете. В Российской Федерации, к сожалению, нет таких масштабов производстваавтопроизводители отстают от Америки и Европы, а зарубежные компании до тех пор пока осваивают у нас лишь сборку. Потребности в автомобильных инженерах-конструкторах у нас маленькие, как раз этим и разъясняются сложности в развитии и поддержке проекта в Российской Федерации.

А ведь лишь общение при защите собственных проектов с ведущими экспертами наибольших компаний Луди, БМВ, Порше и Тойота с менеджерами и инженерами команд Формупы-1. с другими авторитетными людьми, так или иначе связанными с машинами,уже весьма полезный опыт, что вряд ли возможно взять где-то ещё.

Игромир

Студенческий «адреналин»

Рандомные статьи:

Чирлидинг, команда «Адреналин», Слёт Студенческой Молодёжи 2014

Похожие статьи, которые вам понравятся: