27.11.2020 1:49
добавлено:
рубрика:

Молодежный родстер «Крым» — новые горизонты. Часть вторая

Предыдущая статья о родстере «Крым», созданным студентами Бауманки, вызвала большой интерес среди наших читателей. В новом материале мы хотим поделиться с вами еще большим объемом информации и наглядными результатами краш-тестов и экспериментов, проведенными над автомобилем.


Первый прототип родстера Крым

В чем идея?

Напомним, что идея проекта родстер «Крым» максимально проста — сделать интересный, а главное — доступный автомобиль. Над дизайном проекта трудилась команда студентов, отмечающих все тренды и новые направления в этой отрасли, а бюджетность автомобиля обусловлена сотрудничеством с предприятиями АвтоВАЗа. К преимуществам родстера можно отнести: доступность комплектующих, низкую стоимость содержания, интеграцию перспективных разработок и проведение испытаний их на данной платформе, гибкость конструкции и самого производства.

Благодаря инновационной конструкции несущей системы и современному технологическому оборудованию возможно оперативное внесение изменений в конструкцию автомобиля, что раскрывает возможность использования различных платформ и силовых установок, делая родстер универсальной платформой для проведения научных исследований.


Дорожные испытания второго прототипа родстера в Крыму

На базе проекта могут быть решены различные задачи: доступный гибридный или электромобиль, автономное транспортное средство, разработка кибер-защиты автомобиля, отработка и натурные испытания перспективных технических и технологических решений, планируемых к интеграции в серийные образцы автомобилей и многое другое.

Технологичность конструкции

Технологичность несущей системы родстера продиктована прежде всего условиями будущего производства. Команда молодых инженеров не является крупной компанией со своими штампами и станками. Перед ними стоит задача сделать так, чтобы любое среднестатистическое предприятие по обработке металла смогло по разработанной документации произвести все необходимые детали для сборки рамы. Для создания несущей системы необходимы только три вида операций: лазерная резка, гибка и лазерная торцовка труб. Внешняя простота несущей системы продиктована в том числе и простотой производства. Это, в свою очередь, является сильным аргументом в пользу масштабирования проекта.


Эскизы третьего поколения родстера

Несмотря на кажущуюся простоту, в расчетах учтены все возможные нагрузки и вибрационное воздействие на плоские элементы. Там, где площадь высока — использовалась зиговка. Сама конструкция технически продумана с точки зрения сборки: каждая деталь базирует и задаёт положение соседней, что исключает высокие требования к стапелю.

В пороге присутствует внутренняя стенка, повышающая жесткость и момент инерции сечения. Передача нагрузки при фронтальном и боковом ударе также учтена, благодаря виртуальным краш-тестам.


Родстер третьего поколения в разрезе

Проверка на прочность

Конструкторское бюро проекта больше года занималось вопросом пассивной безопасности. При проектировании рамы конструкцию неоднократно проверяли в специализированных программных средах и проводили виртуальные краш-тесты согласно правилам Европейской экономической комиссии ООН. Для выхода в серию и получения ОТТС автомобиль должен обязательно пройти реальные краш-тесты и проверку на соответствие стандартам. На данный момент для создания максимально эффективных энергопоглощающих элементов были проведены виртуальные и реальные испытания лонжеронов, которые позволили верифицировать математическую модель. В результате была определена оптимальная форма поперечного сечения и выбран материал.


3D-модель третьего прототипа родстера

Проведенные в цифре краш-тесты рамы определили вектор итерационного развития конструкции. Например, были выполнены такие испытания как фронтальный удар с полным перекрытием на скорости 50 км/ч по правилу ЕЭК ООН 137; удар с 40%-ным перекрытием на скорости 56 км/ч по правилу ЕЭК ООН 94; удар сзади на скорости 52 км/ч по правилу ЕЭК ООН 34. Кроме того, проведено испытание с частичным перекрытием при столкновении с другим автомобилем. По полученной картине напряженно-деформированного состояния принималось решение о том, нужно ли пересмотреть спроектированную конструкцию или конкретный узел.

Проведенные эксперименты

1. Фронтальный удар с полным перекрытием, жесткий барьер. ЕЭК ООН 137.
Масса объекта исследования: 1300 кг.
Скорость: 50 км/ч.
Отработали передние энергопоглощающие элементы. Деформирование лонжеронов «гармошкой» благодаря программируемым зонам деформации.

2. Фронтальный удар с частичным (40%) перекрытием. ЕЭК ООН 94.
Скорость: 56 км/ч.
Отработали передние энергопоглощающие элементы. Деформирование лонжеронов и поперечины под углом.

3. Удар сзади в неподвижный автомобиль. ЕЭК ООН 34.
Скорость: 48-52 км/ч.Отработали задние энергопоглощающие элементы. Деформирование лонжеронов «гармошкой» аналогично случаю прямого удара спереди.

4. Фронтальный удар с частичным перекрытием с другим автомобилем.
Автомобиль: Ford Taurus, масса 1700 кг.
Скорость автомобилей: 64 км/ч.
Видны меньшие, чем у второго автомобиля, деформации пола.

5. Боковой удар в неподвижный автомобиль.
Скорость: 50 км/ч.
Ключевую роль играет порог, усилитель двери, его опора (подпятник) и поперечные трубы, которые проходят по полу автомобиля и распределяют нагрузку на правую часть рамы.

Будет ли электро-родстер и «автомат»?

Электро-родстер также есть в планах проекта. Проектированием электрической версии заинтересовались сразу несколько вузов созданной Межвузовской корпорации, объединение, которое обеспечивает трансфер знаний и образовательных технологий между вузами-партнерами. Например, такой электро-родстер планируют построить студенты из ЮУрГУ. Бауманское же КБ будет строить свой третий прототип на ДВС. Электрокары определенно займут свою нишу в России, но автомобили на ДВС еще долго не будут вытеснены.


Третий прототип

Запрос на автоматическую коробку передач многократно поступал от подписчиков проекта. Разработчики рассматривают идею расширения линейки трансмиссий автомобиля.Основной планируемый двигатель для базовой версии автомобиля — ВАЗ-21127 или ВАЗ-21129 мощностью 106 л.с., который будет работать вкупе с 5-ступенчатой механической коробкой передач.

Сегодня имеется масса вариантов турбокитов для штатного ВАЗовского мотора. Поэтому поднять мощность двигателя можно достаточно простым и бюджетным способом. В случае применения этого способа форсирования, автомобиль должен сертифицироваться сразу с установленным на нем турбокитом. В ином случае использование автомобиля с форсированным мотором без регистрации в ГАИ является незаконным.

В настоящее время прорабатывается возможность установки альтернативного варианта силовой установки — двигателя семейства ЕМП, разработанного ФГУП НАМИ. Двигатель L4 объемом 2,2 л. развивает 245 л. с. и 380 Нм крутящего момента. Этот агрегат отлично компонуется в подкапотном пространстве родстера. Использование двигателя L4 повлечет за собой увеличение себестоимости автомобиля, им могут оснащаться более дорогие версии родстера.

Команда проекта «Родстер Крым» работает в сотрудничестве с компанией ООО «КАТЕ», которая занимается проектированием отечественных АКПП. 9-ступенчатая коробка производства «КАТЕ» установлена на автомобилях Aurus. На родстер планируется поставить 7-ступенчатую АКПП FT703. Агрегат будет стыковаться с мотором АвтоВАЗ. Основной сложностью остается «подружить» между собой силовой агрегат и коробку передач: АКПП не имеет гидротрансформатора и требует тщательной настройки под двигатель. При этом, коробка уже прошла полный комплекс испытаний в составе автомобиля Lada Kalina и зарекомендовала себя с хорошей стороны. А вот для L4 запаса по крутящему моменту у 7-ступенчатой АКПП не хватает. Специалисты КБМ и «НАМИ» сейчас прорабатывают наиболее оптимальные варианты. Возможно, для L4 придётся использовать «автомат» иностранного происхождения.

Цена вопроса

Бюджетность — это главная составляющая проекта. Планируемая стоимость базовой версии автомобиля — 650-750 тыс. рублей. Такая цена обусловлена двумя независимыми маркетинговыми исследованиями и возможна при соблюдении двух условий: первое — получение АвтоВАЗовских машинокомплектов по внутризаводским ценам, второе — серийность выпуска должна быть не менее 1000 автомобилей в год. На начальном этапе стоимость автомобилей будет выше, так как первая серия будет небольшой. Кроме того, планируется продажа автомобиля кит-каром, стоимость которого будет еще меньше, чем стоимость готового автомобиля в базовой комплектации.


Запатентованный дизайн родстера третьего поколения

Проект студентов-бауманцев продолжает развиваться: ребята изучают возможность применения новых технологий, проводят новые испытания.

МГТУ им. Н.Э. Баумана

 

Более подробная информация — в журналах РБА

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Facebook
Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Яндекс