Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ 10
1.1 Анализ состояния аварийности в автоспорте 10
1.2 Вопросы обеспечения безопасности движения болида на треке 14
1.3 Принципы движения болида на гоночном треке 20
1.4 Режим разгон и торможение 29
1.5 Цели и задачи исследований 35
2 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 36
2.1 Подвески спортивных автомобилей 36
2.2 Упругая характеристика подвески 42
2.3 Сравнение подвесок легковых и гоночных автомобилей 44
2.4 Методы диагностирования ходовой части автомобиля 45
2.5 Кинематический расчёт подвески болида класса «Формула студент» 50
2.6 Исследование расчёта параметров подвески автомобиля с учётом
поперечно - угловых колебаний кузова 53
2.7 Результаты исследований 61
3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСКИ ЛЕГКОВОГО
АВТОМОБИЛЯ ВАЗ 2113 69
3.1 Выбор прототипа 69
3.2 Выбор пневматического элемента 71
3.3 Элементы крепления пневмоподвески 73
3.4 Элементы управления пневмоподвеской 76
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 81
4.1Общие требования, относящиеся к конструкции автомобилей класса
Формула Студент 81
4.1.2 Требования к обвесу автомобиля 81
4.1.3 Требования к сиденью пилота 82
4.1.4 Общие требования к конструкции рамы 82
4.1.5 Основные требования к главной и передней дуге 85
4.1.6 Величина шаблона 95-ого перцентиля человека 85
4.1.7 Требование к энергопоглотительному элементу 87
4.1.8 Фланговая конструкция для трубной рамы 88
4.2 Требования к месту пилота 89
4.2.1 Требования к полу 89
4.2.2 Требования к огнеупорной перегородке 89
4.2.3 Доступ к органам управления 90
4.3 Расчет экономической эффективности 90
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 92
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 93
ПРИЛОЖЕНИЕ А 96
Актуальность темы. Ни для кого не секрет, что в Южно - Уральском государственном университете уже не первый год в студенческом конструкторском бюро создают гоночные автомобили, которые в дальнейшем ребята - инженеры защищают их как проект или выставляют на всероссийские соревнования. Создать автомобиль собственными руками, да к тому же гоночный? Мечты в реальность воплощают студенты Южно - Уральского государственного университета. Они уже не первый год принимают участие в Международном проекте «Формула студент», организованный Ассоциацией инженеров - механиков (ImechE), обществом автомобильных инженеров США (SAE) и Ассоциацией инжиниринга и технологий (I&T). Задача студентов - собрать команду, найти спонсоров, создать гоночный автомобиль класса «Формула» и выступить на соревнованиях.
«Формула Студент» - это международные соревнования и студенты со всего мира строят автомобиль под международный регламент как в Формуле-1. Мировой регламент - он один, и все мировые технические вузы силами студентов строят гоночные болиды и впоследствии уже соревнуются между собой. На соревнованиях идет не только гонка, но и отчет по стоимости, отчет по конструкции, научное и техническое обоснование проекта. Все эти критерии дают баллы, которые потом суммируются и дают результат. Проехать хорошо - не достаточно, потому что важно знать свой автомобиль и с технической точки зрения.
Проанализировав существующие варианты подвесок легковых и гоночных автомобилей, можно сделать вывод о том, что конструкция подвески «формула студент» с двумя поперечными А - образными рычагами и толкающей штангой является наиболее оптимальной. При такой конструкции можно добиться очень хорошей кинематики подвески, при малом весе. В связи с этим благодаря большому потенциалу этого типа подвески и уже созданной базе стоит только немного изменить некоторые элементы, а не полностью переделывать подвеску.
Изучив методы диагностирования ходовой части и проведя исследования, было выявлено, что увеличение жесткости упругого элемента значительно уменьшают угол крена и поперечно - угловые ускорения кузова автомобиля. Что положительно сказывается на времени прохождения поворотов.
Для разработки конструкции элементов подвески прототипом стал легковой автомобиль ВАЗ 2113 с заводской подвеской типа МакФерсон. Для правильного выбора пневмоэлемента необходимо было рассчитать такие показатели как: жесткость «пневмоэлемента», характеристики медленного и быстрого сжатия и отбоя.
На основе полученных данных был подобран наиболее подходящий пневмоэлемент. После ряда конструктивных изменений передней и задней подвески, сконструированная подвеска с пневмоэлементами и системой управления установлена на автомобиль ВАЗ 2113. По итогам проведенных ходовых испытаний пневмоподвеска показала положительный результат: появилась возможность регулирования дорожного просвета и улучшив ходовые параметры подвески.
