edinij.obwest.ru

26.09.17
[1]
переходы:16

скачать файл
М. М



М. М. Назаров

СПЕЦИАЛЬНЫЕ

КРОССОВЫЕ

АВТОМОБИЛИ «БАГГИ»

МОСКВА

ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА» ИЗДАТЕЛЬСТВО ДОСААФ СССР

1 980

Автомобиль, созданный в ЦКТБ Ленинграда

Автомобиль производства автомобильно-ремонтного завода

г. Цесиса



Автор приносит благодарность Ф. Д. Лисице, А. А Танвелю и С. М. Чубуковои, оказав­шим помощь в подготовке рукописи.





КАК ПОЯВИЛИСЬ АВТОМОБИЛИ «БАГГИ». СОРЕВНОВАНИЯ НА НИХ

Большой англо-русский словарь определяет слово «buggy» (багги) следующим образом: 1) легкая двух­местная коляска (иногда с откидным верхом), кабрио­лет; 2) легкая детская коляска; 3) тележка, вагонетка.

Согласно определению англо-русского автотрактор­ного словаря слово «багги» означает: 1) автомобиль с кузовом типа «кабриолет»; 2) вездеход. К нам слово «багги» пришло еще в начале XX века. Русские газеты того времени предлагали читателям приобрести «багги». В рекламном описании говорилось, что «багги» - это тележка, приводимая в движение двигателем. Но этот термин не привился и исчез, появившись вновь лишь спу­стя десятилетия.

В 50-е годы на тихоокеанском побережье США, пред­ставляющем собой почти сплошную полосу песчаных пляжей, появились автомобили не совсем обычного вида: без крыльев, без облицовки, а иногда и без кузова. Они лихо носились по дюнам, доставляя развлечение своим владельцам и многочисленным туристам. Как правило, это были старые, уже не годные к обычной эксплуатации потрепанные «фордики», «доджи» или «Шевроле» без каких-либо серьезных переделок. Автомобили получили название «бич-багги» (пляжная тележка) и «дюн-багги» (песчаная тележка).

Первый автомобиль специально для отдыха и туриз­ма появился несколько позже, в 1964 году. Его построил предприимчивый житель Калифорнии Брюс Мейер, по­ложив начало созданию автомобилей особого типа - туристских «багги». Это была легкая, компактная двух­местная открытая машина, базирующаяся на агрегатах «Фольксвагена» модели «Жук». Благодаря малой общей массе, большая часть которой приходилась на задние колеса, автомобиль имел хорошую динамику и проходимость. Постройка его обходилась сравнительно не дорого, так как «Фольксваген» импортировался в то время в США в больших количествах и стоил дешевле любого американского автомобиля. К тому же машина, изготов­ленная Брюсом Мейером, была конструктивно проста, и почти каждый автолюбитель мог сделать такую же в своем гараже.

Не удивительно, что вскоре в Калифорнии, Флориде, Неваде, Мичигане и других штатах появилось большое количество автомобилей «багги», и их владельцы стали организовывать соревнования, кто ради развлечения, а кто и ради наживы, используя их растущую популяр­ность. Сначала устраивались гонки по дюнам, затем и ипподромные (трековые). Ипподромные гонки - более зрелищный вид соревнований, но кольцевая трасса ип­подрома с малым количеством поворотов, отсутствием подъемов и спусков, водных и других преград не рас­крывала полностью всех особенностей столь маневрен­ного, динамичного, обладающего высокой проходимо­стью автомобиля. Это побудило устроителей соревнова­ний искать новые трассы - кроссовые по характеру и кольцевые по форме. Когда в США начали проводиться грандиозные автошоу-кроссы по пересеченной местности, то в них наряду со специально подготовленными легковыми автомобилями и джипами прочно утверди­лись и «багги».

В Европе «багги» стали появляться в 1968-1969 го­дах. Первые из них, по существу, ничем не отличались от автомобиля Брюса Мейера, базировались на агрега­тах того же «Фольксвагена» - в то время весьма попу­лярного во всем мире. Так что в европейских странах были большие запасы «полуфабрикатов» для постройки «багги». Отдельные агрегаты можно было приобрести на автомобильных кладбищах по очень низкой цене.

Основу «багги» составляло несущее днище, имеющее укороченную на 400 мм по сравнению со стандартной базу. На шасси монтировался легкий открытый кузов из стеклопластика.

Когда «багги» завоевали достаточную популярность, многие фирмы Европы стали производить для них «ките» - комплекты дополнительных деталей для монтажа на шасси. А в конце 60-х и начале 70-х годов во Франции, ФРГ, Австрии, Бельгии, несколько позже - в Англии, Голландии, Бразилии, Чехословакии и других странах было развернуто производство и самих «багги». В настоящее время машины в сборе либо комплекты «ките» производят около четырех десятков фирм.

Основная продукция этих фирм - машины для от­дыха и туризма, имеющие необходимое оборудование для эксплуатации на дорогах общего пользования. Подавляющее большинство из них по-прежнему базирует­ся на агрегатах «Фольксвагена» (табл. 1). Во Франции рядом фирм за основу взяты агрегаты автомобиля «Ре­но-8» - одного из самых массовых в стране. Некоторые фирмы, например, «Бейле», строят «багги» марки «Буф­фало» на основе агрегатов автомобиля «Рено-8, -8С, -8Г, -10». Все перечисленные выше модели имеют заднемоторную компоновку.

Французская фирма КАМ для своей модели «Панч-багги» использует двигатель «Рено-8», а все остальные агрегаты - «Фольксвагена». Итальянская фирма «Ауто-зодиако» в модели «Кирби» в качестве основных при­меняет агрегаты чехословацкой «Шкоды». Демонстри­ровавшиеся на автомобильных салонах «багги» итальян­ских мастеров кузовостроения дизайнеров Загато («Зан-зарра») и Бертоне («Шейк») базировались на агрегатах автомобилей «Фиат-500» и «Симка».

В качестве силовых агрегатов туристских «багги» ис­пользуются стандартные двигатели без какой-либо форсировки. Литровая мощность двигателя «Фольксваген» модели «Жук» составляет 30-34 л. с./л*. «Рено» - 39- 52 л. с./л. (Литровая мощность двигателя ВАЗ-21011 - 53,3 л. с./л; «Москвич-412» - 51 л. с./л.)

В табл. 2 приведены основные характеристики некоторых двигателей, используемых на туристских «багги». (Для сравнения даны характеристики ЗАЗ-966 и ЗАЗ-968.)



Таблица 2


* 1 об/с = π/30 рад/с.

** 1 кГм = 9,81 Н.

Как следует из табл. 1, рабочий объем двигателей ко­леблется от 1100 до 1600 см3, а мощность большинства из них - 34 - 55 л. с. На первый -взгляд, такая мощ­ность может показаться недостаточной для автомобиля, претендующего на «спортивность». Но в действительности динамические качества туристских «багги» не так уж плохи, так как масса их, как правило, не превышает 550-.580 кг. В результате удельная мощность этих «багги», т. е. мощность, приходящаяся на 1000 кг массы, составляет 75,9 л. с/1000 кг. (У автомобиля ВАЗ-21011 - 67,2 л. с/1000 кг, ВАЗ-2103 - 70 л. с/1000 кг, «Москвич-2140» - 65,2 л. с/1000 кг.)

Испытания двухместной модели «Монко-бич-багги» на шасси автомобиля «Фольксваген», укороченном на | 400 мм, и с двигателем «Фольксваген» (1500 см3) при общей массе машины с водителем и полным топливным баком 580 кг (36% массы на переднюю, 64% - на заднюю ось) выявили следующие показатели: максималь­ная скорость - 131 км/ч; время разгона с места до ско­рости 40 км/ч - 2,2 с; 60 км/ч - 4,6 с; 80 км/ч - 7,8 с; 100 км/ч - 10,4 с; время прохождения 400 м со стартом - 17,6 с; 1000 м - 35,8 с; расход топлива на 100 км в городе - 14,5 л; на автостраде - 13,4 л; на пересе­ченной местности - более 15 л (табл. 3).

Таблица 3

Динамические показатели автомобиля «Монко-бич-багги», гоночных и легковых автомобилей


Конструктивно почти все туристские «багги» имеют между собой много общего. Как правило, это открытые двухместные (реже четырехместные) автомобили с до­вольно простым кузовом из стеклопластика. Почти все со следующими габаритами: длина 3000-3500 мм, вы­сота 1400-1450 мм, ширина 1500-1700 мм (с защитной дугой). Несущим элементом является днище, трубчатая рама применяется довольно редко (фирмы «Бейле», «Дромель»).

Двигатель размещен таким же образом, как и на автомобиле, агрегаты которого используются в качестве базовых. Такое размещение не вызывает необходимости в существенных переделках узлов и деталей, что упро­щает конструкцию автомобиля и решает вопрос с запас­ными частями, На «багги», базирующихся нa агрегатах автомобилей «Фольксваген» и «Рено», двигатель, следо­вательно, размещен за задней осью, вне базы, что по­зволяет получить выгодную с точки зрения проходимо­сти загрузку ведущих колес - более 60% массы маши­ны. В целях повышения проходимости на туристских «багги» применяются широкопрофильные шины с развитыми грунтозацепами, а ширина колесных дисков (ободов) делается большей, чем на серийных легковых автомобилях: 153 мм (6 дюймов) для передних и 203 мм (8 дюймов) для задних колес. Посадочный диа­метр составляет 14-15 дюймов (Обозначения шин даются в настоящее время в дюймах U дюйм = 25,4 мм), в миллиметрах и в смешанной системе.)

Довольно широко используются литые (из алюминиевых сплавов) колесные диски.

Стеклопластиковый кузов несущих функций не вы­полняет, поэтому его масса не превышает 40-50 кг. Дверей и боковых окон он не имеет.

Туристские «багги» оснащены оборудованием, необ­ходимым для движения по дорогам: фарами, указателя­ми поворотов, зеркалами заднего вида, стеклоочистите­лями, крыльями, бамперами. Панель приборов чаще всего снабжена минимальным количеством приборов. Как правило, есть только спидометр и указатель давле­ния масла. Рулевое колесо делается по типу автомоби­лей гоночных формул и имеет диаметр 280-320 мм.

Сиденья, используемые на туристских «багги» - анатомические, аналогичные применяемым на автомоби­лях для ралли.

О хорошей проходимости, а также высокой надежно­сти «багги» для отдыха и туризма говорят результаты пробега, совершенного в 1971 году тремя парижскими студентами на машинах «Монко-бич-багги» и ЛМ (фир­ма «Совро», Франция). Было пройдено без поломок 7000 км по дорогам и бездорожью Европы и Африки, в том числе несколько сотен километров по пескам Са­хары.

Широкое распространение туристских «багги» обус­ловило в Европе их участие в ралли по пересеченной местности. В таких ралли наряду со спортсменами, вы­ступающими на легковых автомобилях и джипах, стартуют и баггисты. Так, во Франции с 1969 года стал традиционным «Ралли-Инферналь», старт и финиш ко­торого ежегодно дается в феврале в г. Крепи-ан-Валуа. В 1971 году все его участники в зависимости от типа машин и независимо от рабочего объема двигателя были разбиты на три класса: 1-й - серийные легковые авто­мобили, отвечающие техническим требованиям к автомо­билям группы 1; 2-й - джипы; 3-й - «багги». В классе «багги» стартовало 17 экипажей. Общая дистанция рал­ли, включая спецучастки, составляла 180 км (120 км - первый, 60 км - второй круг). Трасса проходила по за­снеженной или покрытой грязью пересеченной местно­сти, однако средние скорости достигали 40-50 км/ч. Лучшие два результата показали спортсмены, высту­павшие на «багги»:

  1. Рефувейль - Орвиту («Монко-дюн-багги»);

  2. Селерье - Дюруа («Монко-дюн-багги»);

  3. Фламен - Франсуа («Фольксваген-181»).

В 1974 году был введен абсолютный зачет для всех трех классов. Дистанция ралли были увеличена до 362 км (161 км в первый, 201 км во второй день) и име­ла шесть спецучастков. Победу в абсолютном зачете одержал экипаж Бриавуана - Ляверна, выступавший на «багги». Их машина имела двигатель почти в три раза менее мощный, чем двигатель полноприводного ав­томобиля «Рейндж-Ровер» экипажа Пата - Смита, за­нявшего третье место.

Результаты соревнования:

  1. Бриавуан-Ляверн («Баб-багги», 1 192 см3, 54 л. с);

  2. Монляр - Лессаж («Ситроен-ДС21», 2100 см3, 120 л. с):

3. Пат - Смит («Рейндж-Ровер», 4X4, 3532 см3, 142 л. с).

В 1975 году «Ралли-Инферналь» был включен в ро­зыгрыш вновь утвержденного Кубка Франции по кроссу. На этот раз все участники были разбиты на два класса:
1-й - серийные легковые автомобили; 2-й - «багги» и джипы. Трасса представляла собой замкнутое кольцо длиной 140 км, проложенное по бездорожью. 75 из 140 км составляли спецучастки. Длина дистанции для джипов и «багги», которые шли в общем зачете, составляла 650 км, т. е. четыре круга. И вновь лучшие результаты были показаны на «багги».

На кроссах «багги» появились в Европе, как уже го­ворилось, с 1968 года. Они оказались значительно более пригодными для них, чем серийные легковые автомоби­ли. Неплохая вследствие малой массы удельная мощ­ность, лучшая по сравнению с легковыми автомобилями проходимость, обусловленная большей загрузкой веду­щих колес, высокая маневренность, простой и прочный стеклопластиковый кузов, не столь подверженный меха­ническим повреждениям, - все это давало «багги» на соревнованиях преимущества. Но, по сути, туристские «багги» являлись всего лишь переделанными легковыми автомобилями. Поэтому они не могли вполне отвечать условиям кросса: несущее днище не обеспечивало тре­буемой жесткости, детали подвески - прочности... И в результате они были вытеснены с кроссовых трасс «багги», построенными специально для этих соревнова­ний.

Специальные кроссовые автомобили одноместные. Они имеют жесткую пространственную раму, как правило трубчатую, мощный (иногда высокофорсированный) двигатель и другие атрибуты гоночного автомобиля: ре­ечный рулевой механизм, амортизаторы по типу фирмы «Кони» с регулируемым сопротивлением, двухкомпонентные колесные диски из легких сплавов и т. д. Многие ав­томобили - полноприводные (4х4). Двигатель чаще всего размещен не за задней осью, что в ряде случаев за счет создаваемого момента относительно вертикальной оси отрицательно влияет на управляемость, а перед ней, что также принято на современных гоночных и спортив­ных автомобилях.

Специальные кроссовые «багги» в Европе изготавли­ваются либо в специальных мастерских, таких, напри­мер, как мастерская Ива Пашиоди, либо выпускаются мелкими сериями фирмами, производящими туристские «багги» («Бабулен» - модель «Баб-кросс», «КАМ - модель «Панч-кросс»)

Рассмотрим автомобили этого типа на примере «баг­ги» Ива Пашиоди и «Баб-кросс».

Оба «багги» имеют пространственную трубчатую раму. Двигатель размещен в пределах базы, перед задней осью. «Баб-кросс» комплектуется двигателем спортивного автомобиля «симка-ралли-2» (13,00 см3; 82 л. с. при об/мин; 63,4 л. с/л). (Напомним, что литровая мощность двигателей туристских «багги» - 30-50 л. с). Двигатель с водяным охлаждением, радиатор располага­ется над двигателем и оборудован электрическим венти­лятором. Трансмиссия от автомобиля «Симка-ралли-2», привод на задние колеса.

«Багги» Ива Пашиоди оснащается установленным коробкой передач вперед 6-цилиндровым двигателем «Порше» (2700 см3; 175 л. с; 64,8 л. c/л). Двигатель с воздушным охлаждением, система смазки с «сухим» кар­тером. «Багги» имеет колесную формулу 4X4. Коробка передач от автомобиля БМВ-2800 с раздаточной короб­кой от «Рейндж-Ровера». Подвеска на обоих «багги» независимая, на машине Ива Пашиоди - усиленная от «Фольксвагена», на «Баб-кроссе» - передняя от «Фольксвагена», задняя от автомобиля «Симка-ралли-2».

Машины такого типа выступают, кроме кроссов, и в ралли по пересеченной местности, весьма успешно кон­курируя с джипами. Так, в ралли «Критериум де Симэ» 1974 года (трасса длиной 242 км, 11 спецучастков) пер­вым был Ива Пашиоди на «багги» собственной конструк­ции с двигателем «Фольксваген» (1700 см3), вторым Р. Моффа на машине, базирующейся на агрегатах «Вил­лис» (4X4) с кузовом «Боб-багги» и двигателем «Форд» (2600 см3).

До этого речь шла о «багги» и соревнованиях на них в странах Западной Европы. В США соревнования на «багги», а также конструкция самих машин имеют свою специфику.

В этой стране огромной популярностью пользуются суперкроссы (кроссы-марафоны) «Миндт-400» и «Байя-1000», отличающиеся исключительной сложностью и масштабами (дистанция первого 640 км, второго 1600 км). На их трассах пытались выступать туристские «багги», но очень скоро, как и в Европе, их заменили авотомобили, специально построенные для кроссов.

Специальные кроссовые «багги» США - одноместные машины с мощной пространственной трубчатой рамой. В раму входят две основные поперечные дуги без опасности - одна перед гонщиком, другая за ним. Об связаны в верхней части продольными трубами и усиленны трубчатыми подкосами. Эта своеобразная клетка и труб надежно защищает гонщика и узлы машины при частых в таких кроссах опрокидываниях. Боковины и передняя часть клетки иногда затянуты проволочной сет­кой.

Кузова, как такового, нет. Крылья над колесами от­сутствуют, а пространство, ограниченное трубами рамы и подкосами, просто обшито металлическими (алюми­ниевыми) листами. Спереди и сзади «багги» имеют от­бойники для защиты узлов при столкновении и прыж­ках. В передней части машины нередко установлен под­дон из толстого металлического листа для защиты дета­лей при наездах на препятствия.

Двигатель на большинстве специальных кроссовых «багги» размещен перед задними ведущими колесами, трансмиссия - в блоке с ними. Используются двигате­ли не менее 150 л. с. как воздушного охлаждения («Порше», «Шевроле-Корвэйр»), так и водяного («Крайслер - Хеми», «Вольво», «Шевроле»).

Масса машин - 600-650 кг.

Подвеска - независимая. Спереди либо торсионная типа подвески автомобиля «Фольксваген», либо пружин­ная на поперечных рычагах; сзади - пружинная или торсионная на продольных рычагах. Колеса имеют поса­дочный диаметр 15-16 дюймов и специальные шины с развитыми грунтозацепами. Ширина обода передних ко­лес - 5-6, задних 8-9 дюймов.

Поскольку длинная дистанция кроссов делает неизбежным движение и в темноте, «багги» оснащены шестью и более галогенными фарами. Они нужны также при движении по высушенным зноем прериям и пусты­ням, где пылевая завеса настолько ухудшает видимость, что приходится идти с зажженными фарами и днем. По этой же причине «багги» имеют мощные пневматические сигналы.

На случай пожара машины оборудованы эффектив­ными системами пожаротушения.

Все вышесказанное относится, например, к автомоби­лю «Фанко-Сэндмастер» - типичному представителю специальных кроссовых «багги» США. Используемое в нем шасси «Фанко» считается одним из лучших в США. Производит его небольшая мастерская Д. Джорджа, а фирма Д. Арнотта устанавливает на нем специально подготовленный двигатель «Фольксваген-Порше-914» (2200 см3; 150 л. с).

Большой интерес представляет собой класс автомоби­лей индивидуальной подготовки, который можно разде­лить на две группы: к первой относятся автомобили, со­зданные на базе серийных седанов, пикапов, легких гру­зовиков и джипов; автомобили второй, по существу, являются «багги», так как строятся специально для кроссов и имеют все атрибуты кроссового автомобиля - про­странственную трубчатую раму, независимую подвеску всех колес и т. д. Но эти машины, в отличие от специ­альных кроссовых «багги», имеют привод на все коле­са и делаются, как правило, двухместными.

Примером автомобиля первой группы является авто­мобиль «Дезерт-Шевви», построенный в 1974 году из­вестным рекордсменом И. Томпсоном. Он использовал пикап «Шевроле», в кузов которого установил форсиро­ванный до 600 л. с. двигатель «Шевроле» (7000 см3) с приводом на передние колеса.

В качестве примера автомобиля второй группы мож­но привести двухместный автомобиль «Байя-Бут». Он имеет пространственную трубчатую раму и независимую подвеску всех колес. Двигатель «Шевроле-Камаро» (8 цилиндров; 5740 см3; 320 л. с.) установлен перед зад­ними колесами. Впереди двигателя сблокирована с ним автоматическая гидромеханическая трансмиссия с раз­даточной коробкой. Все колеса ведущие. Дорожный про­свет - 355 мм. Распределение массы по осям: перед­няя - 40%, задняя - 60%. Все колеса с дисковыми тор­мозами. Рулевой механизм снабжен гидроусилителем. Рулевой привод с высоким передаточным числом: от упора до упора - два оборота рулевого колеса. Ско­рость «Байя-Бут» - 200 км/ч.

Несколько слов о самих суперкроссах. Трасса I «Миндт-400» проходит по территории бомбардировочного полигона ВВС США в штате Невада. По иссушенной зноем, изрытой воронками степи проложена замкнутая кольцевая трасса длиной 80 км, закрытая для зрителей! и всякого движения. Ход борьбы транслируется по телевидению.

В соревнованиях участвуют автомобили четыре классов: серийные легковые автомобили; джипы (4x4) специальные кроссовые «багги» (4x2); автомобили индивидуальной подготовки. Около 50% всех участники выступают на специальных кроссовых «багги».

В первый день участники проходят четыре круга, т. е. 320 км, во второй день - столько же. Итого 640 км. Суммарное время прохождения всей трассы составляет 13 ч, что соответствует средней скорости 45-50 км/ч. О сложности соревнований свидетельствует тот факт, что из 206 экипажей, стартовавших в кроссе в 1969 году, до финиша дошли только 24 (причем в классе серийных ав­томобилей до финиша не дошел никто).

«Миндт-400» привлекает большое количество участ­ников. В 1974 году на старт вышло 398 машин четырех классов. В абсолютном зачете победили Д. Херст и Р. Мийнс, выступившие на «багги» «Фанко-Сэндмастер».

Суперкросс «Байя-1000» имеет много общего с «Миндт-400». Стартуют автомобили тех же классов. 1600 км трассы, проложенной по каменистым тропам полуострова Байя (Мексика), участники проходят при­мерно за 17 ч, что соответствует средней скорости 95 км/ч. Эти соревнования привлекают не только гонщиков-кроссменов, в них охотно стартуют известные коль­цевики и раллисты. Так, в 1974 году в суперкроссе «Байя-1000» участвовал П. Джонс, известный своими стартами на треке в Индианополисе. Он шел на автомо­биле индивидуальной подготовки, за основу в котором был взят джип «Форд-Бронко» (4X4), оснащенный мощной рамой из 100-мм труб. Машина имела двига­тель мощностью 350 л. с. и развивала скорость 230 км/ч.

Победителем 1974 года в абсолютном зачете среди 198 стартовавших экипажей стал Б. Ферро на вышеупоминавшемся «багги» «Фанко-Сэндмастер».

Большую популярность приобрели «багги» в ЧССР, где уже в 1970 году на этих автомобилях стали прово­диться соревнования, а с 1973 года учреждено официаль­ное многоэтапное первенство ЧССР по кроссу. Кроссы проводятся, как правило, на кольцевых трассах с дли­ной одного круга от 900 до 1500 м. Число автомобилей, участвующих в заезде, определяется из расчета: одна машина на 100 м трассы. Организаторами соревнований являются клубы малых городов, где интерес к кроссам в язи с малыми затратами на организацию трасс и обеспечение соревнований особенно велик. Все кроссы «багги» проводятся на машинах двух классов: 1-й с рабочим объемом двигателя до 1000 см3, 2-й - свы­ше 1000 см3.

В 1976 году в ЧССР введен запрет на применение привода на все колеса, так как это вело к чрезмерному усложнению конструкций и удорожанию автомобилей, что делало «багги» менее доступными для небольших спортивных клубов.

Первые чехословацкие «багги» были также автомо­билями для туризма. Базировались они на агрегатах «Шкоды». Двигатель находился за задней осью. Но практика кроссов показала неконкурентоспособность по­добных конструкций. Поэтому современные «багги» ЧССР - это одноместные специальные кроссовые авто­мобили.

Подавляющее большинство из них имеют пространст­венную трубчатую раму, пионером которой в ЧССР стал В. Краль, применивший ее в 1971 году на машине «Багира». В раму органически входят передняя и задняя ду­ги безопасности, образующие над гонщиком замкнутую клетку. Чаще всего используются хромомолибденовые трубы размером 35Х'2 мм.

Первый полноприводный «багги» (4X4) появился в ЧССР в 1971 году. Гонщик из Праги Эрингер установил на нем двигатель «Вартбург» (991 см3, 75 л. с.) с транс­миссией поперек рамы, выведя валы от главной переда­чи к переднему и заднему мостам. Эта трансмиссия с межосевым дифференциалом показала себя эффектив­ной, сравнительно дешевой, простой и нашла применение в более поздних конструкциях. Некоторые гонщики ста­ли применять сразу два двигателя «Вартбург» (в классе свыше 1000 см3).

Что касается двигателей, то в ЧССР «багги» класса до 1000 см3 в подавляющем большинстве оснащаются двухтактными двигателями «Вартбург», хорошо поддаю­щимися глубокой форсировке (90-100 л. с./л). Их лит­ровая мощность соответствует лучшим двигателям автомобилей группы 2. В классе свыше 1000 см3 применяются двигатели «Шкода», «Вартбург», «Тат­ра», «Фиат-125Р», «Жигули» и очень широко «Москвич-412». Так, в 1973 году В. Ожнилек и О. Мусиль,; занявшие соответственно 1-е и 2-е места в чемпионате ЧССР в классе свыше 1000 см3, выступили на машинах 4x2 с двигателями «Москвич-412». В 1974 году три из пяти сильнейших гонщиков в этом классе тоже исполь­зовали двигатель «Москвич-412».

Двигатели «Шкода» встречаются на «багги» класса свыше 1000 см3 довольно редко, так как их рабочий объ­ем лишь 1150 см3. В классе же до 1000 см3 их вытеснил двигатель «Вартбург». Правда, в 1971 году завод «Шко­да» подготовил несколько двигателей для «багги» с мощ­ностью 90-95 л. с. (998 см3) и 95-100 л. с. (1150 см3), что соответствовало литровой мощности 85-95 л. с./л. Но это были уникальные двигатели, подготовка таких под силу лишь крупному заводу.

Как уже отмечалось, технические требования практи­чески не накладывают ограничений как на автомобиль в целом, так и на двигатель, поэтому двигатели чехосло­вацких «багги», по существу, являются двигателями спортивных автомобилей группы 2.

В ЧССР на «багги» широко используются горизон­тальные двухкамерные карбюраторы «Вебер», «Дель-Орто», «Солекс». На 4-цилиндровые двигатели устанав­ливаются по два таких карбюратора. Глушителей, как таковых, нет. Широко применяется настройка выпускной системы («четыре в одну» и т. д.).

На машинах с двигателями водяного охлаждения ра­диаторы уже не ставят впереди, так как там они быстро забиваются грязью и теряют эффективность, а монтиру­ют в более защищенных от грязи местах вместе с элек­трическим вентилятором. Подвеска конструктивно очень разнообразна, но во всех случаях - независимая. Ши­роко практикуются буфера отбоя в виде ременной петли, \ ограничивающие ход подвески вниз при прыжках.

Тормоза колес, как правило, барабанные. Как показал опыт, их вполне достаточно для «багги» массой 500 -600 кг. Колесные диски штампованные, от серий­ных автомобилей. Литые колеса из магниевых сплавов используются довольно редко. Размер шин передних ко­лес от 155*-13** до 165-13, задних от 165-13 до 185-I3 (*-миллиметры; **- дюймы). Шины зимнего типа, с крупными грунтозацепами. Не­которые спортсмены пробовали монтировать сзади по два колеса с мотоциклетными кроссовыми шинами размером 4,75-18 дюймов, но заметных преимуществ не наблюдалось. Кузова нет. Стеклопластиковыми панелями либо алюминиевыми листами обшиты снаружи неко­торые пространства (кокпит, передняя часть с педаль­ным мостиком и рулевым механизмом) трубчатой рамы. Крылья, как правило, отсутствуют, так как затрудняющих ориентировку водителю, который должен очень точна вести управляемые колеса по неровностям, к тому же крылья во время кросса подвержены механическим повреждениям.

Двигатель и трансмиссия для удобства ремонта и об­служивания остаются открытыми.

Нет также ветрового стекла, фар, указателей поворо­тов. Единственный прибор освещения - задний красный фонарь. Обязательно имеется внешний выключатель массы, огнетушитель и ремни безопасности.

Краткие характеристики некоторых «багги», постро­енных в ЧССР, даны в табл. 4.

Чтобы иметь представление о последних тенденциях в конструировании специальных кроссовых автомобилей «багги» за рубежом, рассмотрим некоторые из них, участвовавшие в чемпионате Европы 1978 года.

Машины последних лет характеризуются очень мощ­ными двигателями (200-300 л. с). Используются дви­гатели «Порше-Каррера» (6 цилиндров; 3300 см" 300 л. с), «Ланчиа-Гамма» (4 цилиндра; 2484 см3; 190 л. с), «Ровер-3500» (8 цилиндров; 3528 см3; 270 л. с), «Феррари-Дино» (6 цилиндров; 2400 см3), «Татра-613» (8 цилиндров; 3945 см3), а также специально подготовленные 4-цилиндровые оппозитные двигатели «Фольксваген», которые после подготовки имеют мало общего с серийными. Их рабочий объем увеличивается до 2400-2700 см3, устанавливаются новые головки блока цилиндр ров с двумя распределительными валами, система впрыска топлива фирм «Кугельфишер», «Бош» или «Лукас». Тщательно настраивается выпускная система. Мощности таких двигателей достигает 270 л. с.

Никаких ограничений по форсировке двигателей в настоящее время не существует, и они готовятся, практи­чески, по группе А5 двигателей спортивных автомобилей..

Размещается двигатель как за задней осью, так и перед ней. Большинство автомобилей оснащается трансмиссией серийных автомобилей с задним или центральным расположением силового агрегата. Двигатель при его расположении за задней осью защищается мощным трубчатым каркасом, который органически входит в npoстранственную трубчатую раму.


Все автомобили имеют независимую подвеску всех колес. Направляющие элементы подвесок используются как от серийных автомобилей (правда, усиленные) так и собственной конструкции. В качестве упругих элементов применяются пружины или торсионы. Широко используются гидропневматические элементы.

Многие машины 1978 года имеют дисковые тормоза! В этом плане представляет интерес итальянский автомобиль «Монтанья-Лянча». Его тормоза для снижения неподрессоренных масс вынесены из колес. Задние установлены по бокам главной передачи, сблокированной с коробкой передач (т. е. по аналогии с современными автомобилями гоночных формул), а передние - в корпусе! и соединены с колесами полуосями от автомобиля «Фиат». В табл. 5 даны краткие характеристики специальных кроссовых автомобилей 1978 года.

В СССР первый автомобиль «багги» был построен весной 1972 года в лаборатории скоростных автомобилей Московского автомобильно-дорожного института (ЛСА МАДИ). Характерно, что в нашей стране изготовление! «багги» сразу же пошло по пути создания автомобиля, предназначенного исключительно для кросса.

Автомобиль базировался на раме и агрегатах ГАЗ-69, имел два ведущих моста, форсированный двигатель ГАЗ-21, раздельный привод тормозов с гидровакуумньм усилителем, колеса с дисками от автомобиля ГАЗ-21 и шинами от «Моеквича-410».

В ноябре 1972 года в Центральном автомотоклубе Латвийской ССР состоялась встреча энтузиастов «баг­ги», а уже в 1973 году на Цесисском авторемонтном за­воде инженерами-конструкторами В. Гиргенсоном В. Брантом были созданы автомобили этого типа весьма совершенной по тем временам конструкции. Несколько позже в Риге появился «багги» Н. Бутвилло.

Интересное начинание было подхвачено в г. Запоро­жье, Свердловске, Таллине, Ленинграде, Харькове и в июле 1973 года в г. Смилтене (Латв. ССР), а в сентябре в г. Тбилиси были проведены первые соревнова­ния. Победу в г. Тбилиси одержал «багги», построенный в МАДИ на базе автомобиля ГАЗ-69, но уже с двигателем ГАЗ-24.

20 ноября 1974 года в г. Риге состоялся открытый чемпионат Прибалтики по кроссу на автомобилях «багги». Спортсмены из гг. Запорожье, Таллин, Ленинград Свердловск, Рига, Валмиера, Цесис, Москва, Мадонна и Екабпилс стартовали в трех классах: 1-й - до 350 см3 2-й - до 1150 см3, 3-й - свыше 1150 см3 (по действовавшей в то время классификации специальных кроссовых автомобилей). Победителями соревнований стали в 1-м классе К. Халдин (г. Рига); во 2-м - А. Вендо (г. Тал­лин); в 3-м - В. Брант (г. Цесис).


Первые Всесоюзные соревнования «багги» состоялись 19 сентября 1976 года в г. Рязани. Участники, представлявшие семь республик, семь областей РСФСР, гг. Москва и Ленинград, соревновались в трех классах: спорт-] смены не ниже первого разряда - во 2-м (до 1150 см3 и в 3-м классах (свыше 1150 см3), гонщики второго спортивного разряда - в объединенном классе. В 1-м классу соревнования не проводились. Длина одного круга составляла 1200 м.

Во 2-м классе доминировали «багги» на базе автомобиля ЗАЗ-968. Двигатель с трансмиссией располагала] вне базы, за задней осью. Все машины были одноместными, имели пространственную трубчатую раму. При такой компоновке на ведущие задние колеса приходи! лось примерно 65% массы автомобиля (см. 2-ю сторону обложки, вверху).

3-й и объединенный классы отличались большим разнообразием конструкций. В них были использованы двигатели ВАЗ, «Москвич-412», ГАЗ-24, классическое pad положение двигателя с приводом на задние колеса, I также варианты заднемоторной компоновки. А на «бaгги» В. Гуржеева (ЛСА МАДИ) двигатель «Москвич-412а был установлен поперек продольной оси автомобиля!

Призерами первых Всесоюзных соревнований на специальных кроссовых автомобилях (СКА) стали: 2-й класс: 1. А. Красотин; 2. А. Цевелев Щ.A., Чернолевский (г.Запорожье). 3-й класс: У. Карклиньш; 2. В. Ванагс (оба Латв. СССР), 3. Р. Кисман (Эст. ССР). Объединенный класс: B. Черемушкин; 2. Б. Верхогляд (оба Эст. ССР);В. Гуржеев (Москва, МАДИ).

С 1977 года в СССР проводится чемпионат страны по кроссу на «багги». Первый из них состоялся 11 - 13 июня 77 года в г. Цесисе (Латв. ССР). На старт вышло 49 участников: 26 во 2-м классе (до 1300 см3) и 23 в 3-м классе (до 2500 см3).

Соревнования проводились по системе трековых го­нок, предусматривающих 12 заездов в каждом классе с участием в каждом девяти спортсменов. Каждый спорт­смен стартовал в четырех заездах, победитель опреде­лялся по сумме очков. Что касается машин, участвовав­ших в этих соревнованиях, то их можно было разбить на две группы. Автомобили первой имели двигатель ЗАЗ-968, размещенный за сиденьем гонщика, но в пределах базы, с приводом на задние колеса. Двигатель в блоке с трансмиссией ЗАЗ-968 был развернут коробкой пере­дач назад (такую компоновку имеют автомобили гоноч­ных формул). «Багги» такой компоновки были и у спорт­сменов из г. Запорожья, которые представляли два кол­лектива - завод «Коммунар» и СТК «Трамплин», а так­же у эстонских спортсменов. В машинах эстонских спортсменов и завода «Коммунар» использовались пе­редняя и задняя подвески от автомобиля ЗАЗ-968. У «багги» СТК «Трамплин» задняя подвеска была выпол­нена на продольных рычагах с поперечными реактивны­ми штангами.

Вторую группу составляли машины объединенных команд Куйбышевской области, составленных из гонщи­ков гг. Тольятти и Куйбышева. Двигатель на этих «баг­ги» был расположен перед задней осью, но развернут трансмиссией вперед и смещен в сторону от продольной автомобиля. Привод на задние колеса осуществлялся через дополнительный цилиндрический редуктор, кардан-1ыи вал, главную передачу (редуктор переднего моста) полуоси автомобиля ВАЗ-2121. Подвеска - независи­мая, на пружинах, спереди на поперечных, сзади на продольных рычагах с реактивными поперечными штангами.

Популярными стали всесоюзные соревнования на кубок Цесисского автомобильно-ремонтного завода (Латв. ССР). На этих соревнованиях иногда разыгрываются и другие призы? Газеты «Труд», который получает команда-победительница по результатам общего зачёта (на этих же условиях разыгрывается Кубок Цесисского АРЗ), Союзсельхозтехники и Латвсельхозтехники, которые получают лучшие команды этих организаций в июне 1978 года состоялся II чемпионат СССР спе­циальных кроссовых автомобилей. Проходил он в г. Тольятти, что было не случайно. Ведь Волжский автомобильный завод традиционно принимает участие поч­ти во всех соревнованиях «багги», и спортсмены ВАЗа играют в них далеко не последнюю роль.

Проведение кросса на «багги» по системе трековых гонок при большом количестве участников, как показал опыт I чемпионата СССР, чрезмерно затягивает сорев­нования и делает их менее зрелищными. Поэтому орга­низаторы II чемпионата СССР решили проводить кросс с привычными полуфиналами и финалами. Участники 2-го (до 1300 см3) и 3-го (свыше 1300 см3) классов были разбиты по результатам контрольных заездов на две группы. Спортсмены, занявшие в каждой группе первые девять мест, проходили в финал. Кроме того, в финал попадали еще два спортсмена, ставшие победителями дополнительного «заезда надежды».

Результаты первых чемпионатов СССР приведены в табл. 6.



III чемпионат СССР проводился по этой же системе в г. Запорожье.

Кратко конструкцию отечественных автомобилей «багги», их эволюцию можно рассмотреть на примерах девяти машин, построенных в разное время в лаборато­рии скоростных автомобилей МАДИ. На рис. 1 пред­ставлены схемы, показывающие компоновки и конструк­ции их подвесок, а также схемы Х-образной рамы и ра­мы с плоским днищем.

Первый автомобиль «багги», построенный в МАДИ.1 как уже говорилось, базировался на агрегатах ГАЗ-69 и! сильно отличался от современных. По существу, это был? джип, но с облегченным и усиленным кузовом. В заездах с автомобилями УАЗ-469 и ГАЗ-69 он был вне конкуренции, а благодаря четырем ведущим колесам позднее! довольно успешно соревновался с более совершенными конструкциями специальных кроссовых автомобилей.

Второй «багги» (СКА-2), выполненный на базе aгpeгатов автомобиля ЗАЗ-968, уже имел пространственную трубчатую раму. Двигатель ЗАЗ-968 размещался за задней осью. В задней подвеске были применены гидропневматические элементы, представляющие собой сочетание гидравлического амортизатора с пневматикой, заменяющие обычный пружинный упругий элемент и оформленные в виде единой конструкции.

СКА-3 имел Х-образную пространственную трубчатую раму и двигатель ГАЗ-24, расположенный перед задней осью, трансмиссию автомобиля ЗАЗ-968 и бортовые редукторы задних колес конструкции ЛСА МАДИ с передаточным отношением 1,43. Передняя подвеска на «багги» была от автомобиля ЗАЗ-968, задняя - на двух продольных рычагах, упругие элементы (цилиндрические пружины), гасители колебаний (гидравлические амортизаторы) - автомобиля ЗИЛ-130, тормоза автомобиля ЗАЗ-968 и реечный рулевой механизм конструкции ЛСА. И передние и задние колеса имели посадочный диаметр 13 дюймов. База «багги» составляла 2300 мм, колея передних колес - 1300 мм, задних - 1500 мм.





Масса снаряженного автомобиля равнялась 830 кг, 40% массы приходилось на переднюю, 60% - на зад­нюю ось.

СКА-3 обладал высокой проходимостью и достаточ­ной устойчивостью при движении по пересеченной мест­ности со скоростью до 100 км/ч. Из его недостатков можно отметить довольно высокое расположение центра жести и недостаточно жесткие рычаги передней подвески, что иногда приводило к их скручиванию при про­хождении на высокой скорости крутых поворотов и пе­реворачиванию автомобиля через наружное переднее ко-

На этом автомобиле В. Гуржеев занял второе место в 3-м классе (свыше 1300 см3) на соревнованиях на приз Центрального автомотоклуба работников автомобильно­го транспорта (ЦАМК PAT) в г. Риге в 1975 году и за­нял 3-е место в объединенном классе на первых Всесо­юзных соревнованиях в г. Рязани в 1976 году.

В поисках рациональной компоновки была разрабо­тана конструкция с поперечным задним расположением двигателя (СКА-4). Пространственную трубчатую раму сделали достаточно широкой, чтобы разместить поперек двигатель «Москвич-412» в блоке с коробкой передач оригинальной конструкции. От коробки передач крутя­щий момент передавался при помощи короткого попереч­ного карданного вала на главную передачу, установлен­ную на раме отдельно от двигателя. Главная передача в виде цилиндрической прямозубой пары имела переда­точное отношение 4,1.

СКА-4 имел переднюю подвеску маятникового типа с плоскостью качания маятника, повернутой на 30° отно­сительно продольной оси автомобиля. Подобная конст­рукция обеспечивала при повороте наклон наружного колеса до 15-20°, снижая вероятность опрокидывания автомобиля через это колесо. При испытаниях этой под-ески на относительно ровном поле СКА-4 при резком ождении в поворот на скорости 70-80 км/ч не переворачивался. При слишком резком вхождении - начи­нал вращаться относительно вертикальной оси.

Задняя подвеска у СКА-4, также как и у предыду­щей модели, была на продольных рычагах. Упругие элементы (цилиндрические пружины), гасители колебаний (гидравлические амортизаторы) от автомобиля ЗИЛ-130.

СКА -4 обладал большой маневренностью, благодаря укороченной до 2100мм базе и относительно широкой колее (1500мм) спереди и сзади.

Масса снаряженного автомобиля составляла 630 кг, 40% массы приходилось на переднюю ось, 60%-на заднюю ось.

Пятый «багги» (СКА-5) имел много общего с СКА-3 (двигатель ГАЗ-24 перед задней осью, трансмиссия автомобиля ЗАЗ-968, бортовые редукторы задних колес передняя подвеска - автомобиля ЗАЗ-968, задняя - на продольных рычагах и т. д.). Для снижения центра тяжести вместо Х-образной рамы была изготовлена новая. Были усилены рычаги передней подвески. Масса снаря­женного автомобиля равнялась 750 кг.

На «багги» СКА-6 был применен расположенный пе­ред осью задних колес коробкой передач назад двига­тель ВАЗ-21011, сблокированный с трансмиссией авто­мобиля ЗАЗ-968. «Багги» имел пространственную раму, изготовленную из цельнотянутых труб размером 45x2,8 мм.

Передняя подвеска - маятникового типа, аналогичная применявшейся на СКА-4, с пружинами и гидравлическими амортизаторами. Задняя - на продольных рычагах, с колесными редукторами автомобиля ЛУАЗ-469 с передаточным отношением 1,47. На задней подвеске) были установлены гидропневматические элементы авиационного типа. Передние и задние колеса СКА-6, как почти всех специальных кроссовых автомобилей МАДИ, имели посадочный диаметр 13 дюймов.

Масса снаряженного автомобиля составляла 580 кг, 40% массы приходилось на переднюю, 60% - на заднюю ось.

СКА-7, по существу, был модернизацией СКА-5. Коробку передач, колесные редукторы, двигатель ГАЗ-24 оставили прежние. С целью увеличения устойчивости при поворотах переднюю подвеску автомобиля ЗАЗ-9681 заменили маятниковой (как на СКА-4 и СКА-6). И переднюю и заднюю подвески оснастили гидропневматиче­скими элементами. Однако испытания показали, что демпфирование гидропневматическими элементами не­достаточное, и пришлось установить дополнительные амортизаторы автомобиля ЗИЛ-130. База и колея зад­них колес остались прежними - 2300 и 1500 мм. Колеям передних колес увеличилась с 1300 до 1500 мм.

Массу снаряженного СКА-7 удалось снизить до 650 кг, 1 оставив прежнее распределение масс на переднюю и заднюю оси (40 и 60%). Снижение массы на 100 кг и применение новой подвески существенно улучшили ди­намику и устойчивость автомобиля, и в 1977 году В. Гуржеев занял на нем 3-е место на открытом чемпионате Прибалтики в г. Риге.

СКА-8 (1978), так же как и СКА-6, имел двигатель RA3-21011, т. е. был подготовлен для соревнований во 2-м классе (до 1300 см3). При создании этой модели преследовалась цель снизить его массу при сохранении высокой надежности.

Были отлиты из легкого сплава «Электрон» рычаги передней и задней подвесок и колесные диски разме­ром 13 дюймов, разработанные с учетом эксплуатации в условиях кросса. На СКА-8 впервые применены бор­товые планетарные редукторы задних колес собственной конструкции, которые в настоящее время используются на некоторых «багги» с двигателями ГАЗ-24 (3-й класс). Двигатель, установленный перед задней осью, сблоки­рован с трансмиссией гоночного автомобиля «Эстония-18М» (пять передач, передаточное отношение 1,72; 1,48; 1,31; 1,14; 1). Передаточное число колесных редукто­ров - 1,7.

В подвесках СКА-8 использовались гидропневмати­ческие амортизаторы, выполняющие роль как упругого элемента, так и амортизатора. На всех колесах приме­нены барабанные тормоза задних колес автомобиля «Жигули» с двухконтурным приводом. Рулевой меха­низм также «Жигулей».

По мнению конструкторов ЛСА МАДИ, соотношение массы, при которой на заднюю ось приходится 60% и более общей массы, не является оптимальным. Повышение нагрузки на ось ведущих колес увеличивает сцепной вес и, следовательно, улучшает проходимость и в неко­торой степени поперечную устойчивость, но в то же вре­мя происходит ухудшение продольной устойчивости: автомобиль становится склонным к опрокидыванию вокруг задней оси, например при преодолении подъемов, пре­пятствий и при прыжках (в полете). К тому же малая загрузка управляемых колес резко ухудшает управляе­мость и маневренность.

В силу этих причин СКА-8 имел распределение масс на заднюю и переднюю оси 55% и 45%. Масса автомобиля составляла 550 кг, база 2200мм, колея передних и задних колёс - 1450 мм.

На II чемпионате СССР по кроссу на специальных кроссовых автомобилях «багги» Валерий Гуржеев на СКА-8 занял 9-е место.

Автомобиль 1979 года СКА-9 является следующий шагом в поисках оптимальной конструкции с целью обеспечения высокой проходимости, устойчивости (продольной и поперечной), управляемости, маневренности.

За счет смещения гонщика и двигателя вперед было достигнуто распределение массы на заднюю и переднюю оси 53 и 47%, что дало возможность уменьшить базу до, 2100 мм (оставив колею прежней), улучшив таким обра­зом маневренность.

Для уменьшения базы изменена конструкция рыча­гов передней подвески. Она выполнена на двух попереч­ных рычагах и оснащена гидропневматическими аморти­заторами.

Большое внимание уделено снижению неподрессоренных масс. Было решено отказаться от колесных редукторов.

Для снижения динамических нагрузок на трансмиссию их заменили полуосями с упругими муфтами на карданных валах ведущих колес.

Как и на СКА-8, использовались литые колесные диски размером 13 дюймов, а также коробка передач от го ночного автомобиля «Эстония-18М», но с другими пере даточными отношениями - 2,01; 1,87; 1,7; 1,53; 1,4. Тормозная система и рулевое управление - те же, что и на СКА-8.

Для повышения безопасности гонщика дуги про­странственной рамы имели большую высоту (200 мм над головой водителя).

Топливный бак размещен под сиденьем анатомиче­ского типа. Радиатор установлен сбоку от двигателя вместе с электрическим вентилятором автомобиля «Жи-гули-2103».

Несмотря на то, что на СКА-9 установлен двигатель ВАЗ-2106 (1600 см3), масса автомобиля снижена до 515 кг.

На III чемпионате СССР на СКА-9 Владимир Гур­жеев занял 2-е место.

Наиболее характерные из описанных автомобилей представлены на 3-й (внизу) и 4-й стороне обложки.

КЛАССИФИКАЦИЯ СПОРТИВНО-КРОССОВЫХ

АВТОМОБИЛЕЙ В СССР

И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К НИМ

Прежде всего остановимся на определении специаль­ных кроссовых автомобилей (СКА). Согласно «Класси­фикации и техническим требованиям к автомобилям, участвующим в спортивных соревнованиях», принятой федерацией автомобильного спорта СССР в 1979 году - это специально изготовленные (малыми сериями или ин­дивидуально) открытые одноместные четырехколесные автомобили с приводом на одну ось, предназначенные для соревнований на закрытых трассах без покрытия. При этом «багги» должны иметь минимальную базу 2000 мм и минимальную колею 1200 мм. Данные огра­ничения не распространяются на автомобили 0-го и 1-го классов.

В соответствии с классификацией специальные крос­совые автомобили делятся на классы в зависимости от рабочего объема двигателя, при этом для различных классов «багги» установлена минимальная допустимая масса (табл. 7).

Автомобили 0-го и 1-го классов снабжаются серийными мотоциклетными двигателями воздушного охлажде­ния производства социалистических стран; 2 - 7-го классов - двигателями воздушного охлаждения мото­циклов и автомобилей отечественного производства;


Таблица 7



7-15го классов - двигателями серийных отечествен­ных автомобилей.

Подготовка двигателей специальных кроссовых автомобилей 0-го и 1 -го классов должна соответствовать под­готовке двигателей гоночных автомобилей формулы «Молодежная», т. е. картер и цилиндры должны быть заводского изготовления. Разрешается любая форсировка, кроме наддува, при условии применения торговых сортов топлива без присадок.

Подготовка двигателей 2-15-го классов должна со­ответствовать подготовке двигателей группы 1 категории А серийных легковых автомобилей. Это значит, что до­пускаются: более тщательная регулировка систем; заме- , на в карбюраторе топливных жиклеров (но не воздушных); селективная сборка из заводских узлов и деталей; обработка поверхностей каналов головки блока и кол­лекторов с допуском от +4 до -2% от номинального размера; увеличение рабочего объема расточкой цилинд­ров, но не более чем на 0,6 мм и при условии, что двигатель останется в пределах данного класса. Должна быть сохранена система зажигания, предусмотренная заводом, но разрешается установка электронного без замены механических деталей. Катушка зажигания, кон­денсатор, распределитель и регулятор могут быть лю­быми. Помимо этого допускается: снятие воздушного фильтра или установка в удобном месте другого; снятие и замена вентилятора и вентиляторного ремня с одновре­менной заменой шкивов.

Ввиду того, что на некоторых «багги» двигатели стояn сзади и повернуты на 180° по сравнению с их распо­ложением на серийном автомобиле, и карбюратор при разгоне и торможении работает не в расчетных режи­мах (при разгоне «бедннт», при торможении «богатит»), разрешается устанавливать его поплавковой камерой в любую сторону.

Следующее изменение по сравнению с подготовкой двигателей группы I категории А заключается в том, что допускается открытая система выпуска после головки блока цилиндров. Это дает возможность настраивать систему выпуска. Если ее трубы направлены назад, они могут выступать за габариты автомобиля не более чем на 250 мм и располагаться над уровнем дороги не выше 600 м. При выводе труб вбок они не должны вы­ходить за габариты автомобиля.

На специальных кроссовых автомобилях возможно использование любых сцеплений, главных передач, коро­бок передач, карданных валов, полуосей и дифференци­алов заводского и индивидуального изготовления. На «багги» можно применять также различные средства, по­вышающие проходимость, например дифференциал по­вышенного трения (полная блокировка дифференциала категорически запрещается).

Один из основных элементов автомобиля - кузов. Специальные кроссовые автомобили не являются исклю­чением. В технических требованиях к ним говорится, что кузов должен обеспечивать водителю достаточную ком­фортабельность и безопасность.

Каркас безопасности кузова проектируется в соот­ветствии с требованиями к открытым автомобилям. Он состоит из двух основных дуг - передней и задней, ко­торые скрепляются между собой минимум одной пере­мычкой. Главной дугой предохранительной клетки мо­жет быть как поперечная, так и продольная дуга. В по­следнем случае откосы BE и ДБ являются элементами главной дуги. Предохранительная дуга должна прохо­дить над шлемом нормально сидящего водителя на вы­соте не менее чем 50 мм (рис. 2). Расстояние между внутренней стороной дуги и вертикальной плоскостью, проходящей через позвоночник водителя, на высоте 600 мм над сиденьем водителя должно быть не менее 200 мм.




Продольное расстояние между вершиной дуги и шлемом гонщика не должно превышать 250 мм.

Главные предохранительные дуги изготавливаются из стальных холоднотянутых бесшовных труб. Их минимальные размеры зависят от класса и массы автомобиля. Для 0-го и 1-го классов с рабочим объёмом двигателя до 350 и 500 см3 - 35х2 мм; для 2-15-го клас­сов: при массе до 700 кг - 42х2,5 мм; с 700 до 1 200 кг - 48х2,5 мм; свыше 1 200 - 57х3 мм.

Каркас безопасности может быть сварным или сбор­ным. Способы и размеры соединительных элементов по­дробно описаны в «Технических требованиях к автомо­билям, участвующим в спортивных соревнованиях».

Основные требования к отделению водителя исходят, в первую очередь, из условий обеспечения безопасности. Двигатель, который может находиться в любом месте, обязательно отделяется от водителя огнестойкой пере­городкой.

Отверстия для проводов, трубопроводов и деталей управления двигателя выполняются минимальных раз­меров. Располагают их, как правило, в стороне от си­денья. Если трубопроводы и электрические провода про­ходят через отделение водителя, то их изолируют герме­тизирующим несгораемым материалом. Пол сплошной, но имеет дренажные отверстия для удаления случайно попавшей жидкости.

Вращающиеся детали трансмиссии, узлы подвески и рулевая трапеция должны проходить вне отделения во­дителя. К тому же для отделения водителя обязательна защита с боков из стальных холоднотянутых бесшовных труб размером не менее 35х2 мм, а спереди - непро­зрачный щиток, высота которого определяется серединой рулевого колеса. Ширина отделения водителя на расстоянии 600 мм от задней стенки сиденья - не менее 800 мм. Спинка кресла - сплошная. Она или достигает темени водителя, или имеет подголовник, размеры кото­рого такие, чтобы голова водителя не была зажата меж­ду ними и дугой безопасности. В случае столкновения или переворота сиденье должно оставаться на месте. Ремни безопасности состоят из двух плечевых и одного поясного. Поясные ремни имеют две точки крепления к кузову, плечевые - две или одну точку, симметричную по отношению к сиденью.

На автомобиле обязательно зеркало заднего вида.

На «багги» можно использовать любую подвеску от выпускаемых автомобилей или же сделанную индивиду­ально. Ввиду того, что гонки проходят по пересеченной местности, особое значение приобретает подбор шин. Предпочтительнее шины с зимним рисунком протектора, например НИИШП - ралли, либо используемые на авто­мобилях повышенной проходимости.

Для 0-4-го классов допускается применение мото­циклетных колес с диаметром не более 19 дюймов и минимальной шириной 2,25 дюйма. Для 5-10-го клас­сов максимальные размеры комплектного колеса следу­ющие: ширина - 11,5 дюйма, посадочный диаметр - 16 дюймов. Запрещается использовать шины сельскохо­зяйственных машин. Шины одной оси автомобиля долж­ны быть одинаковыми.

Для специальных кроссовых автомобилей 0-4-го классов можно использовать шины производства социа­листических стран, 5-10-го классов - только отечест­венные.

Па всех «багги» должны быть эффективные и надеж­ные тормоза. Привод тормозов раздельный и, как сей­час делается на всех легковых автомобилях, двухконтурный. Обязательно наличие ручного (стояночного) тормоза. В 0-м и 1-м классах допускается одноконтур­ная система привода всех четырех колес.

В отличие от гоночных специальные кроссовые авто­мобили должны иметь крылья. Роль крыльев выпол­няют или элементы кузова, или они крепятся, как у не­которых мотоциклов, на подвижной части подвески.

В отделении водителя запрещается размещать баки (топливный, масляный, водяной). Если по конструктивным решениям место бака - в районе отделения водителя, то он полностью, включая заливную горловину, изолируется несгораемой металлической перегородкой. Заливные горловины баков не должны выступать за габариты кузова. На многих машинах радиаторы и расширительные бачки системы охлаждения находятся рядом с водителем или за его спиной. В этих случаях уста­навливается экран, предохраняющий от горячей жидко­сти и ее пара в случае разрыва патрубков или при закипании.

Сапуны должны быть от водителя на расстоянии не менее 250 мм.

Специальные кроссовые автомобили имеют два стоп-сигнала, а также задние габаритные огни, которые вклю­чаются во время гонки по распоряжению Главной су­дейской коллегии и обязательно - в случае остановки автомобиля на трассе. В качестве задних габаритных огней можно использовать фонари любых автомобилей, но предпочтительнее - от современных легковых авто­мобилей, микроавтобусов или грузовых КамАЗов или МАЗов. Стоп-сигналы должны быть над землей на высоте не более 1,5 м и не ниже 0,5 м. Аккумуляторная батарея может находиться в любом месте, но обязательно закрываться кожухом из изолирующего материала. В отделении водителя аккумуляторную батарею лучше не устанавливать. Крепить ее нужно так, чтобы в случае переворота или столкновения «багги» она оста­валась на месте.

Чтобы исключить возникновение пожара и аварии при замыкании проводов, в доступном месте нижней ча­сти предохранительных дуг устанавливается выключа­тель всех электрических цепей. Это значит, что им од­новременно отключаются аккумулятор, генератор, осве­щение, зажигание и другие токоприемники. Расположе­ние выключателя показывает нарисованный знак - красная молния в синем треугольнике с белой окантов­кой, имеющем основание 120 мм.

Специальный кроссовый автомобиль оборудуется си­стемой пожаротушения, аналогичной с применяемой на гоночных машинах. Ее действие должно одновременно распространяться на двигатель в зоне карбюратора, топ­ливный бак и место водителя. Привод системы пожаро­тушения должен быть доступен с места водителя и снаружи. Его рекомендуется располагать на основной дуге безопасности. Он также обозначается условным знаком буквой Е в кругу и стрелкой от него в направле­нии привода.

Для удаления «багги» с трассы в закрытый парк они оборудуются буксирными крюками или проушинами в передней и задней частях. Эти буксирные приспособле­ния не должны выходить за габариты кузова.


СОРЕВНОВАНИЯ НА «БАГГИ» В СССР: ОРГАНИЗАЦИЯ, ТРАССЫ

Каждые соревнования специальных кроссовых авто­мобилей должны проводиться в строгом соответствии с Правилами, утвержденными ЦК ДОСААФ и Федерацией автомобильного спорта СССР и в запланированные сро­ки. Подготовка к ним начинается с создания организа­ционного комитета, составления положения и плана ме­роприятий. Все соревнования проводятся в соответствии с положением, которое рассылается заблаговременно. Сроки рассылки зависят от категорий соревнований и составляют от двух недель до пяти месяцев до их на­чала. О том, каким должно быть положение о соревно­ваниях, рассказано в книге М. М. Назарова «Автомо­бильный кросс» (М., 1978). В принципе основные меро­приятия по организации соревнований такие же, как и кросса на грузовых автомобилях, но есть и некоторые специфические моменты. Рассмотрим их.

Главная судейская коллегия должна располагаться в месте максимального обзора трассы. С непросматривающимися участками трассы устанавливается радио или телефонная связь. Особое внимание уделяется обо­рудованию места судьи-стартера. В его распоряжении Должны находиться все указанные в Правилах соревнований флаги. В том случае если положением предусмо­трено наказание гонщика на нарушение Правил сорев­нований остановкой, отводится специальное место в рай­оне старта-финиша.

Ввиду небольшой протяженности трассы соревнова­ния может обслуживать одна пожарная машина. Но надо помнить, что это - кросс, поэтому желательно иметь парную машину, смонтированную на шасси полноприводного автомобиля. На удаленных участках трассы судейские посты оборудуются переносными огнетушите­лями.

В распоряжении главного судьи соревнований долж­ны находиться минимум два автомобиля скорой помо­щи, причем не менее чем один из них - полнопривод­ный. Две машины необходимы, чтобы при несчастном случае одна из них могла уехать с пострадавшим в больницу. Для удаления поврежденных автомобилей с трассы нужен тягач. Он находится в распоряжении на­чальника дистанции. Если трасса хорошо просматри­вается с места Главной судейской коллегии, то объезд ее перед каждым заездом начальником дистанции не обязателен. .

В местах наибольшего скопления зрителей (зона старта - финиша, спуски, подъемы) нужно тщательней­шим образом обеспечивать их безопасность. В выполне­нии этой задачи важную роль играет судья-информатор, который обязан не только освещать ход гонки, ной разъ­яснять зрителям правила их поведения во время сорев­нований.

Обычно соревнования специальных кроссовых авто­мобилей занимают несколько часов, поэтому их органи­затор должен позаботиться о достаточном количестве буфетов и их правильном размещении (вдали от трас­сы), а также специальном буфете в закрытом парке для спортсменов и лиц, проводящих соревнования.

В зависимости от количества участвующих машин, для соревнований могут быть выбраны различные си­стемы заездов. Но одно остается неизменным: каждый участник, чтобы получить классификационные очки, должен проехать в сумме всех заездов не менее 20 км. В случае проведения соревнований с полуфиналами командный зачет может быть выведен по результатам полуфиналов, а личные места - по результатам фи­нальных гонок.

Согласно «Единой всесоюзной спортивной классифи­кации», принятой в 1977 году, все автомобильные сорев­нования делятся на четыре зачетные группы. К первой относятся такие, в которых принимают участие не ме­нее пяти кандидатов в мастера спорта СССР или десяти перворазрядников. Если же, кроме того, участвуют не менее пяти мастеров спорта СССР, то соревнования да­ют право на присвоение звания мастера спорта СССР участникам, занявшим 1-5-е места (для этого надо трижды занять места с 1-го по 3-е или четырежды - не ниже 5-го). Результаты соревнований считаются пра­вомочными только после их утверждения президиумом ФАС СССР.

Во второй, третьей и четвертой группах должны со­ответственно принять участие не менее пяти спортсменов 1, 2 или 3-го разрядов.

Кандидаты в мастера спорта СССР, спортсмены 1, 2 и 3-го разрядов могут быть заменены удвоенным количе­ством участников, имеющих спортивный разряд на одну ступень ниже. Во всех случаях начисление классифика­ционных очков производится согласно таблице поощри­тельной системы приложения Б Правил соревнований и зависит от количества стартовавших спортсменов и за­нятого участником места в данной зачетной группе.

Очки, полученные спортсменом на международных соревнованиях, учитываются ему в полуторном размере (150%). Также подсчитываются очки у женщин, неза­висимо от рода соревнований. Очки, полученные спорт­сменом на чемпионатах СССР, учитываются ему в раз­мере 120%.

Число очков, необходимое для присвоения спортивной классификации, приведено в табл. 8.



Таблица 8

Число очков, необходимое для присвоения спортивной классификации


По сравнению с кольцевыми гонками, ралли и други­ми автомобильными соревнованиями гонки на «багги» имеют пока малую историю. Поэтому еще нет обяза­тельных требований к трассам этого вида автоспорта. Они отличаются друг от друга длиной, шириной, профилем и другими параметрами.

В странах Западной Европы соревнования проход» на коротких трассах, с длиной круга от 600 до 1000 м и шириной до 16 м. На этих трассах часто бывают дси вольно длинные прямые участки, позволяющие развивать высокую скорость, но в меньшей степени выявляющие умение спортсмена и качества автомобиля.

В нашей стране крупные состязания проводились л ряде мест, а в гг. Риге, Запорожье, Тольятти, Цесисе, Нуйе стали уже традиционными. Соревнования на ия трассах, различных по своим характеристикам, позволяют все же сформулировать основные требования к трас! се для специальных кроссовых автомобилей.

Размеры трассы следующие: длина от 1200 до 1600 м (допускается и длиннее, но, как правило, не болея 2000 м); ширина - минимум 10-12 м, т. е. такая, что бы был возможен обгон. Трасса располагается вне дорог и не имеет твердого покрытия.

В основном трассы прокладываются с использованием естественного рельефа местности. Возможны и искусственные, как это сделано в Москве и Тольятти (рис. 3) Удачным бывает расположение трассы по склонам балки. При этом зрители находятся на вершинах склонов, а спортивная зона, закрытый парк и другие службы внизу. Такая трасса - в окрестностях Рязани.

Самое главное требование к трассе - безопасность для гонщиков и зрителей. По всей длине она должна иметь с правой и левой стороны габаритные ограничите ли разного цвета. Края обрамляются валом (земляным или снежным), который при выходе автомобиля с полотна трассы помогает остановить его либо резко снизить скорость. На расстоянии 10 м от края трасс должна быть сетка, делающая невозможным выход автомобиля с трассы, и установлено ограждение для зрителей.

На стационарных трассах у их края делают трибун высотой не менее 2,5 м.

Для проведения соревнований удобнее стартовая зона, не входящая в трассу и имеющая свободный въезд из закрытого парка. Она дает возможность выстраивать автомобили на очередной старт до окончания предыдущего. Лучше, если стартовая зона имеет твердое покрытие, это обеспечивает равные условия всем участникам во всех заездах.



Длина стартовой прямой до первого поворота не менее 80, но и не более 150 м. Максимальная длина прямого участка не может превышать 200 м. Если прямой! участок от 150 до 200 м, следующий за ним поворот должен иметь радиус не более 25 м (по осевой линии) и изменять направление движения не менее чем на 45°. Финишную линию нужно располагать так, чтобы после! ее прохождения нельзя было сразу попасть в закрытый парк. Кроме того, она не должна пересекаться с выездом на старт.

На трассе должно быть несколько труднопроходимых участков. Ими могут быть участки, покрытые песком (длина 5-15 м), грязью (толщина слоя не более 0,35 м), крутые подъемы и спуски, а в зимнее время - снежные сугробы (высота до 0,5 м). Однако на трассе не долж­но быть препятствий, которые нельзя преодолеть без посторонней помощи - глубоких канав, рвов, водных преград и др. Если такие участки имеются, возле них необходим объезд, чтобы спортсмены, идущие по нему, обязательно проигрывали во времени тем, кто преодоле­вает препятствие.

Трассы для 0-го и 1-го классов, естественно, легче и могут быть меньшей длины и ширины.

Опыт показывает, что огромное значение для трассы ; имеют состав и состояние грунта. В период неблагопри­ятных метеорологических условий даже самая простая трасса становится труднопроходимой. На песчаных и черноземных грунтах в жаркое летнее время верхний слой сильно высыхает, и после прохождения автомоби­лями первого круга поднимается сильная пыль, которая. в безветренную погоду «висит» в воздухе, создавая до­полнительную опасность столкновения машин. Чтобы из­бежать этого, необходимо заблаговременно подготовить трассу следующим образом: углубить ее, срезав верх­ний слой грунта бульдозером и сделав отвалы по краям, или увлажнить. Но последнее - процесс длительный и трудоемкий, так как для этого задолго до начала сорев­нований необходимо начинать поливать трассу. Обиль­ный полив непосредственно перед соревнованиями не даст желаемого результата, а кроме того, создаст допол­нительные трудности на поворотах из-за скольжения автомобилей. Возможен вариант полива трассы за несколько часов до соревнований специальными составами, связывающими верхний слой грунта.

Песчаные и суглинистые грунты очень часто содержат большое количество камней, что особенно опасно на подъемах, так как камень, вылетевший из-под колеса машины, может нанести травму спортсмену, едущему сзади. Такие участки желательно не включать в трассу. Естественно, что на пути «багги» не должно быть валу­нов, бревен и других крупных предметов, создающих опасность. Трассу в лесистой местности по возможности прокладывают в стороне от деревьев, если же такой воз­можности нет, то их надежно закрывают вкопанными в землю старыми автомобильными покрышками. А вот ограждать трассу вкопанными вдоль нее старыми авто­мобильными покрышками нельзя. Это приводит к серь­езным последствиям - автомобиль, ударившись о по­крышку, как правило, не возвращается на трассу, а пе­реворачивается. В том случае, если трасса проходит по краю обрыва и нет возможности ее перенести, обяза­тельны стандартные отбойники и сетки-уловители.

Закрытый парк должен иметь достаточно места для размещения автомобилей, стоянки транспортных средств, проведения ремонтных работ. В нем необходимо наличие средств для разгрузки и погрузки «багги». В специально оборудованных местах располагают электро и газовую сварку, место для бензозаправщика. В этой же зоне могут быть выделены площадки для техническо­го осмотра автомобилей и медицинской комиссии. За­крытый парк должен быть огражден. На его территории могут находиться только участники соревнований, меха­ники и официальные представители.

В г. Цесисе, где проводился I чемпионат СССР, трас­са имеет сложный профиль (несколько подъемов и спусков, крутые повороты), грунт различного состава: от суглинка и песчаного до слабозаболоченной почвы. Не­достатки этой трассы - плохая обзорность с места су­дейской коллегии (часть трассы, расположенная на противоположном склоне холма в лесу, вообще не просматривается); малая площадь закрытого парка; удаленное Положение транспортных средств; пересечение трассы переходами для зрителей.

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ «БАГГИ» И ПОДГОТОВКИ ДВИГАТЕЛЕЙ

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Автомобили для кросса оборудуются двигателя, внутреннего сгорания, которые представляют собой комплекс систем и механизмов, обеспечивающих превращение теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, в механическую работу.

Часть мощности, развиваемой газами в рабочих цилиндрах двигателя, затрачивается на преодоление механических потерь двигателя. Они связаны с преодолением трения, осуществлением процессов газообмена, при содом вспомогательных агрегатов двигателя. Таким образом, эффективная мощность двигателя равна:

где N i - индикаторная мощность;

NM - мощность внутренних механических потерь.

При помощи поршневой и кривошипно-шатунной группы двигателя энергия сгорающего топлива преобразуется в энергию движения коленчатого вала, которая, через силовую передачу вращает ведущие колеса автомобиля.

На «багги», как правило, применяются двигатели принудительным воспламенением от электрической искры, причем система питания может быть как карбюраторной, так и с впрыском топлива.

Состав подаваемой в двигатель топливно-воздушно смеси характеризуется величиной коэффициента избытка воздуха, представляющего собой отношение количеств воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, к тому его количеству, которое необходимо для полного сгорания всего поданного топлива:



где Gв - часовой расход воздуха, кг/ч;

Gт - часовой расход топлива, кг/ч;

Lо - количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива (для бензина среднего состава)



Смесь называют стехиометрической или нормальной при а = 1. Если а<1, смесь богатая, если а>1,- бедная. Мощностной состав смеси соответствует ам = 085-0,9, т. е. при работе на такой смеси при неиз­менной частоте вращения коленчатого вала двигателя и постоянном положении полностью открытой дроссель­ной заслонки достигается максимальная мощность. Ми­нимальному удельному расходу топлива соответствует аэк = 1,05-1,1 (т. е. смесь несколько обедненная). Сме­щение максимума мощности в сторону богатых смесей обусловлено рядом причин, из которых основной являет­ся достижение максимальных значений скорости сгора­ния при этом составе смесей и неоднородность переме­шивания топлива и воздуха, обусловливающая невоз­можность полного использования воздуха при отсутст­вии избыточного топлива (рис. 4).

Большое значение для рабочего процесса имеет угол опережения зажигания, т. е. угол поворота коленчатого вала от момента подачи искры до прихода поршня в верхнюю мертвую точку (рис. 5).

При оптимальном значении угла опережения зажига­ния Θопт мощность имеет максимальное значение, а удельный эффективный расход топлива - минимальное. При углах, больших оптимального, быстро увеличива­ются потери теплоты в систему охлаждения, двигатель перегревается и нередко возникает детонационное сго­рание. При малых углах опережения зажигания (или, как говорят, при позднем зажигании) резко увеличива­ются потери теплоты с отработавшими газами. С повы­шением частоты вращения коленчатого вала двигателя и уменьшением нагрузки оптимальный угол опережения зажигания увеличивается. Состав смеси также оказывает влияние на угол опережения зажигания: наименьший угол соответствует работе двигателя на мощностном составе смеси, имеющем максимальную скорость сгорания.

Оптимальный угол опережения зажигания для работы двигателя при различных частотах вращения коленчатого вала и нагрузочных режимах подбирают экспери­ментально. Полученные данные закладывают в характе­ристики вакуумного и центробежного автоматов, обеспе­чивающих необходимое опережение зажигания при ра­боте двигателя на автомобиле.





Зависимость эффективных показателей двигателя (Ne, Me, g e) от частоты вращения коленчатого вала на­зывается скоростной характеристикой двигателя. Ее по­лучают на стенде, изменяя внешнюю нагрузку на дви­гатель при неизменном положении дроссельной заслон­ки. Характеристика, снятая при полностью открытой дроссельной заслонке, называется внешней скоростной характеристикой, при частичном открытии - частичной скоростной характеристикой (рис. 6).

Протекание крутящего момента двигателя Ме опре­деляется характером изменения Рi* ηm где Pi - сред­нее индикаторное давление, представляющее собой ра­боту, снимаемую с единицы рабочего объема цилиндра, а ηm - механический КПД, представляющий собой от­ношение эффективной мощности двигателя к индикаторной



Характер изменения среднего индикаторного вала двигателя примерно тот же, что и от коэффициента наполнения ηv.

Коэффициент наполнения ηv представляет собой от­ношение количества свежего заряда, действительно по­ступившего в цилиндры двигателя к моменту закрытия впускных клапанов, к тому его количеству, которое мог­ло бы разместиться в рабочем объеме цилиндров при условиях на впуске.

Механический КПД в зависимости от частоты враще­ния коленчатого вала сначала немного увеличивается, а затем быстро снижается из-за одновременного увеличе­ния внутренних механических потерь и уменьшения среднего индикаторного давления. Таким образом, поло­жение максимального крутящего момента на внешней скоростной характеристике определяется как изменени­ем с частотой вращения коленчатого вала коэффициента наполнения, так и среднего давления внутренних меха­нических потерь. Соответствующим подбором фаз газо­распределения, определяющих момент и продолжитель­ность открытия и закрытия впускных и выпускных кла­панов, удается получить нужный характер протекания наполнения (рис. 7). Быстроходные двигатели имеют максимум коэффициента наполнения, сдвинутый в область высоких частот вращения коленчатого вала. Фазы быстроходных двигателей более развиты, чем



фазы тихоходных двигателей, т. е. характеризуются относительно большими опережениями открытия клапа­нов и запаздыванием их закрытия. Конкретные значения углов открытия и закрытия клапанов зависят от боль­шого числа факторов и подбираются экспериментально. Эффективная мощность Nе двигателя зависит от произведения Ме * п, где Ме - эффективный крутящий момент двигателя; п - частота вращения коленчатого вала. Пока оба сомножителя увеличиваются, мощность тоже быстро повышается. При дальнейшем повышении п темп роста мощности падает из-за прогрессивного сни­жения Ме. При значениях n>nN рост частоты враще­ния коленчатого вала уже не компенсирует падения кру­тящего момента Ме , и эффективная мощность быстро уменьшается. При частоте вращения коленчатого вала nN двигатель имеет максимальную мощность Nе max поэтому nN называют частотой вращения максимальной мощности.


ТРАНСМИССИЯ И ХОДОВАЯ ЧАСТЬ

Прежде чем рассматривать особенности подготовки к соревнованиям трансмиссии и ходовой части специаль­ных кроссовых автомобилей, разберем основные вопро­сы, связанные с движением автомобиля но грунту: про­ходимость автомобиля; его устойчивость и управляе­мость; колебания автомобили.


Проходимость автомобиля

Так называют его способность двигаться по плохим дорогам или в условиях бездорожья. Единой оценки проходимости до настоящего времени нет и, как прави­ло, о ней судят по соотношению каких-либо параметров автомобиля. У «багги» это качество обычно оценивают по максимально возможной средней скорости на трассе

Проходимость зависит от многих параметров автомобиля: тяговых, опорно-сцепных, геометрических. Кроме того, на нее существенно влияют устойчивость, управляемость и маневренность машины.

Тяговые и опорно-сцепные параметры определяв проходимость автомобиля при движении по мягким грунтам а также на подъемах. Эти параметры зависят от максимальной силы тяги автомобиля, его массы, давле­ния колес на опорную поверхность, типа шин и других конструктивных факторов.

Для того чтобы автомобиль равномерно, не буксуя, двигался по горизонтальной дороге при отсутствии боко­вых сил, необходимо выполнение следующего условия:

где Рf = f*Gа- сила сопротивления качению;

Рк - тяговая сила на ведущих колесах;

Pφ= φ* Gвед - сила сцепления;

f- коэффициент сопротивления качению;

φ - коэффициент сцепления;

Ga - полный вес автомобиля;

Gвед - вес автомобиля, приходящийся на ве­дущие колеса.

В табл. 9 и 10 представлены значения коэффициен­тов сопротивления качению и сцепления для наиболее характерных для кросса дорожных условий


Таблица 9

Коэффициенты сопротивления качению для наиболее характерных для кросса дорожных условий



Сила сопротивления качению зависит от скорости движения автомобиля. На сухом песке и мягкой пахота увеличение скорости от минимально возможной до 30 км/ч снижает сопротивление качению примерно на 25%.

Дальнейшее ее увеличение действует на сопротивление качению незначительно.

Большое влияние на силу сопротивления качении оказывают параметры шины, ее размеры и давление ней. Например, при всех прочих равных условиях она тем меньше, чем больше диаметр колеса и чем больше давление воздуха в шине.

Сопротивление качению на мягком грунте во многой определяется характеристиками грунта, например величиной его остаточной деформации, т. е. глубиной коле! которая в основном зависит от соотношения жесткости шин и опорной поверхности, а также от размера колес?

Зависимость среднего фактического давления в контакте q от абсолютного давления воздуха в шинах Рw приблизительно определяется уравнением:

где с - коэффициент, характеризующий жесткость кар­каса шин и грунта.

Эксперименты по определению среднего давления в контакте при номинальной нагрузке на колесо показа­ли, что величина коэффициента с колеблется в пределах от 1,05 до 1,45 (причем меньшие значения коэффициен­та относятся к шинам низкого давления). На мягких грунтах при неизменном давлении воздуха в шинах и неизменных нагрузках на колесо оно снижается вслед­ствие увеличения площади контакта. Погружение коле­са в мягкий грунт продолжается до тех пор, пока не на­ступит равенство между снижающимся давлением в' контакте и возрастающим сопротивлением почвы смя­тию вследствие ее уплотнения. Снижение давления воз­духа в шинах вызывает уменьшение глубины колеи, при этом каждому грунту в зависимости от его твердости и состояния (сухой, увлажненный и т. п.) соответствует некоторое оптимальное значение давления Рw.

Для улучшения проходимости автомобиля по мягко­му грунту необходимо, чтобы колея колес всех осей бы­ла одинаковой, а давление в контакте шин передних ко­лес, прокладывающих колею, было на 20-30% меньше, чем задних, которые катятся по уплотненному грунту. Это достигается в основном соответствующим распреде­лением массы автомобиля по осям, а также установле­нием различного давления воздуха в шинах передних и; задних колес. При одинарных передних и сдвоенных задних колесах, вследствие того, что их колея различна, проходимость значительно ухудшается по сравнению с автомобилем, все колеса которого односкатные и имеют одинаковую колею, хотя общая площадь контакта в первом случае больше. Этим, в частности, объясняются неудачи при установке на некоторых «багги» задних двухскатных колес.

Увеличение размеров шин, т.е. их ширины и диаметра также уменьшает глубину колеи и, следовательно, сопротивление качению по мягким грунтам.

Как отмечалось ранее, проходимость автомобиля определяется также его тяговыми параметрами, поэтому увеличение максимальной удельной силы тяги сущест­венно ее улучшает.



Сила тяги автомобиля Рк идет на преодоление сил: сопротивления качению Pf , сопротивления подъему Ра сопротивления воздуха Рв и инерции автомобиля Pj.

где Ме- эффективный крутящий момент двигателя;

Удельная сила тяги автомобиля определяется по сле­дующей формуле:


Где

Ме - эффективный крутящий момент двигателя

I - общее передаточное отношение трансмиссии;

η - КПД трансмиссии;

rк - радиус качения колес.

С другой стороны, Рк Ру , где Рφ - сила сцепле­ния, т. е. для реализации силы тяги необходимо обеспе­чить не только достаточный коэффициент сцепления шин, но и необходимый сцепной вес, т. е. нагрузку на ведущие колеса автомобиля.

По поводу того, каково должно быть распределение массы специального кроссового автомобиля по осям, су­ществует несколько мнений. Некоторые конструкторы и спортсмены считают, что на задние ведущие колеса «багги» должно приходиться 65-70% массы, т. е. им руководит стремление загрузить как можно больше ведущие колеса автомобиля. По мнению других, в данной вопросе нельзя руководствоваться только обеспечение!) максимальной проходимости автомобиля, необходимо также учитывать требования к его управляемости и устойчивости, в частности продольной, и маневренности Поэтому, на их взгляд, оптимальное распределение массы «багги» на оси такое: примерно 55% на заднюю 45% на переднюю ось.

Проходимость автомобиля зависит также от его геометрических параметров, которые должны быть таки ми, чтобы машина преодолевала неровности пути, не за] девая их своими частями. Наиболее важными из них являются дорожные просветы (клиренс), углы и радиусы проходимости (рис. 8).


Клиренс h - это расстояние от той или иной точки нижнего контура автомобиля (картеров главной пере­дачи, коробки передач и двигателя, маховика, полуосей и др.) до опорной поверхности. Увеличение клиренса улучшает проходимость автомобиля, но снижает, как правило, его устойчивость из-за повышения центра тя­жести.

При езде по пересеченной местности, в частности при переездах через рвы и канавы, большое значение имеют величины углов въезда γ1 и съезда γ2, образуемые опорной поверхностью и плоскостями, касательными к колесам и выступающим спереди и сзади точкам авто­мобиля. Увеличение этих углов за счет уменьшения пе­реднего и заднего свесов улучшает проходимость авто­мобиля. Положительно влияют на нее уменьшение ра­диусов продольной и поперечной проходимости.

Радиус продольной проходимости pi определяет кри­визну окружности, касательной к передним и задним ко­лесам и к нижней точке в средней части автомобиля. Радиус поперечной проходимости рг - к левым и правым колесам и к нижней точке в средней части автомобиля. Уменьшение радиусов достигается сокращением базы ав­томобиля, увеличением просветов и приближением ниж­них точек к колесам.

Табл. 11 позволяет сравнить средние геометрические Показатели проходимости «багги» с этими же показа­телями других автомобилей.



В условиях автокросса автомобилю приходится иног­да преодолевать препятствие в виде порога.. Если перед­ние колеса - ведомые, следует помнить, что практиче­ски максимальная высота порога, который они могут преодолеть, не превышает примерно 0,5 радиуса колеса. Если передние колеса - ведущие, то максимальная высота порога для них может быть больше радиуса колеса и часто ограничивается не тяговыми возможностями ав­томобиля или сцеплением ведущих колес с дорогой, а величиной углов проходимости или дорожными просве­тами. Максимальная высота порога зависит также от формы его кромки. Если кромка не прямоугольная, а имеет закругленную форму или сминается в процессе преодоления препятствия колесом, то предельная высо­та порога увеличивается.

Все вышесказанное относится к случаям преодоле­ния порога с места. Максимальная высота порога, пре­одолеваемого автомобилем с ходу, может быть больше, так как в последнем случае при столкновении с порогом освобождается кинетическая энергия. Однако следует учитывать, что при подобном способе преодоления пре­пятствия динамические нагрузки могут привести к поломке деталей ходовой части и трансмиссии.


Устойчивость и управляемость автомобиля

Под устойчивостью автомобиля понимается совокуп­ность его качеств, обеспечивающих движение в требуемом направлении без опрокидывания и бокового скольжения (заноса).

Одним из важнейших элементов устойчивости авто­мобиля является его управляемость, т. е. качество, обе­спечивающее движение в заданном направлении. Машина будет иметь хорошую управляемость, если ее конст­рукция удовлетворяет следующим требованиям: управляемые колеса при повороте катятся без бо­кового скольжения; обеспечена хорошая стабилизация колес, их произ­вольные колебания исключены; рулевой привод обеспечивает правильное соотноше­ние углов поворота управляемых колес, а рулевое упра­вление имеет обратную связь, позволяющую водителю судить о величине и направлении сил, действующих на управляемые колеса; параметры направляющих и упругих элементов под­весок, а также шин подобраны таким образом, что углы увода передней и задней осей находятся в определен­ном соотношении. (Под углом увода понимается угол, образованный плоскостью вращения колеса и углом смещения следа колеса за счет деформации шины.)

Потеря автомобилем устойчивости выражается в оп­рокидывании или скольжении автомобиля. В зависимо­сти от их направления различают продольную и попе­речную устойчивость.

Поперечная устойчивость. Ее нарушение, возникающее вследствие действия боковых сил, являет­ся более вероятным. Поперечная устойчивость автомо­биля оценивается следующими показателями:

β опр- максимальный (критический) угол косогора, соответствующий началу опрокидывания автомобиля;

Vопр - максимальная (критическая) скорость дви­жения по кругу, соответствующая началу опрокидыва­ния автомобиля;

β эан - максимальный (критический) угол косогора, соответствующий началу поперечного скольжения ко­лес;

V зан - максимальная (критическая) скорость дви­жения по кругу, соответствующая началу опрокидывания при равномерном прямолинейном движении автомобиля:

Таким образом, опрокидывания автомобиля при ука­занных условиях не произойдет, если линия действия силы тяжести не выйдет за пределы точек опоры авто­мобиля.

Критическая скорость движения по кругу, соответ­ствующая началу опрокидывания при движении авто­мобиля по горизонтальной опорной поверхности может быть определена по формуле:

Рассмотрим теперь условия, при которых возникает' боковое скольжение (занос) автомобиля, движущегося по кругу. Заноса не будет до тех пор, пока выполняется! условие:

Критическая скорость, соответствующая началу за­носа, определяется следующим образом:

таким образом, для горизонтальной опорной поверхности (h=0)

Так как занос автомобиля менее опасен, чем опро­кидывание, условия безопасности движения автомобиля на повороте определяются разницей в его предельных скоростях по заносу и опрокидыванию:


Сопоставление величин, входящих в последнее выра­жение, показывает, что для автомобилей, двигающихся на повороте без отрицательного поперечного уклона, за­нос более вероятен, чем опрокидывание, особенно если учесть влияние силы тяги на ведущие колеса, снижаю­щую критическую скорость по заносу.

Продольная устойчивость. В случае поте­ри продольной устойчивости автомобиль может опроки­нуться вокруг точек соприкосновения передних или зад­них колес с дорогой. Ее нарушение возможно при дви­жении на подъеме или спуске, торможении или разгоне, а также при наезде на препятствия. При высокой ско­рости нарушение продольной устойчивости (также как и поперечной) может быть вызвано также аэродинамиче­ским воздействием.

Для любого из вышеперечисленных случаев про­дольная устойчивость не будет нарушена до тех пор, пока сумма нормальных реакций на передние или зад­ние колеса автомобиля будет больше нуля. В качестве примера представим предельный угол подъема при рав­номерном движении с небольшой скоростью (т. е. когда отсутствует сила инерции, а сопротивление воздуха и сопротивление качению незначительны):


Колебания автомобиля

При движении по пересеченной местности колебания автомобиля определяют его возможную скорость. Ма­рины, участвующие в соревнованиях по пересеченной местности, в большей степени подвергаются самым раз личным колебаниям, и чем «безболезненней» автомобиль преодолевает препятствия, тем лучше плавность его хода, тем выше его скорость. Причем эта скорость! определяется не только прочностью отдельных агрега­тов машины, но и физиологическими особенностями че­ловека. Считается, что наиболее отвечают возможностям человека колебания с частотой идущего пешехода. Так, при скорости пешехода 4 км/ч и длине шага 0,7 м их число составляет 60-70 в минуту. Как показывают эксперименты, частота колебаний легковых автомобилей близка к указанной, а у загруженных грузовых составляет 90-120 а минуту (без груза выше). Возникающие при движении автомобиля колебания приводят к дополнительными затратам энергии и поэтому их уменЯ шение способствует повышению эффективности использования мощности двигателя. Для оценки плавности хо­да применяются такие понятия, как частота колебаний или их период, амплитуда, ускорение и скорость изменения ускорения. Наиболее важным из них является чЛ стота колебаний. Подсчитывают ее следующим образом:

В связи с тем, что общее количество неподрессоренных масс автомобиля составляет обычно 12-20% от масс подрессоренных, а жесткость подвески в 5-8 раз меньше жесткости шин, частота колебаний последних значительно ниже, чем первых. Это позволяет повысить и улучшить условия работы водителя при движение. При этом немаловажную роль играет правильный подбор жесткости сиденья. Для гашения колебаний применяются, как правило, гидравлические амортизаторы. Ин­тенсивность гашения колебаний оценивается величиной отношения последующей к предыдущей амплитуде и называется декрементом затухания:

У современных автомобилей обычно d3,5-6, что дозволяет за первый же период колебаний перевести до 95% механической энергии в тепловую.

При изменении нагрузки плавность хода автомобиля существенно меняется за счет изменения частоты собст­венных колебаний и в отдельных случаях может приве­сти к недопустимым физиологическим воздействиям на организм человека. Для устранения этого явления под­веска автомобиля должна иметь прогрессивно увеличи­вающуюся жесткость. С этой целью наряду с рессорной подвеской применяются подрессорники, однако более полное решение этой проблемы достигается при исполь­зовании в качестве упругого элемента резины и приме­нении гидропневматической подвески. Среди показате­лей плавности хода автомобиля, помимо частот, боль­шое влияние имеют ускорения, воздействующие на. во­дителя, и их производные по времени. При этом следует иметь в виду, что одни и те же ускорения могут вызвать различные ощущения в зависимости от амплитуды, ча­стоты и продолжительности колебаний.

В табл. 12 приведены оценки плавности хода автомо­биля в зависимости от числа и величины ускорений на 1 км пройденного пути.

Кроме колебаний, возникающих от неровностей до­рог, в автомобиле наблюдаются вибрации, возникающие главным образом за счет работы агрегатов автомобиля и имеющие значительно более высокую частоту и мень­шие амплитуды. Если колебания совершаются с частотой 60-150 в минуту, то вибрации - с частотой более 600 в минуту. Помимо того, что вибрация - неприятное шумовое явление, она отрицательно влияет на на­дежность всех соединений и работу отдельных прибо­ров. Снижение уровня вибраций достигается балансиров­кой вращающихся деталей и применением вибропоглощающих прокладок.

КОНСТРУКЦИИ СПЕЦИАЛЬНЫХ КРОССОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

ОСНОВНЫЕ КОМПОНОВОЧНЫЕ СХЕМЫ

Используемые в автомобилестроении компоновоч­ные схемы можно разбить на следующие группы s (рис. 9)

а) с передним расположением двигателя и задними ведущими колесами, так называемая классическая;

б) с передним расположением двигателя и передни­ми ведущими колесами, так называемая переднепри­водная;

в) с центральным расположением двигателя и задними ведущими колесами;

г, д, е) с задним расположением двигателя и задни­ми ведущими колесами;

ж) со всеми ведущими колесами (4х4).

Схема с передним расположением двигателя и зад­ними ведущими колесами (а) наиболее распространена среди серийных легковых автомобилей. Используется она и на «багги». К ее преимуществам относится сравнительная простота изготовления за счет использования агрегатов от массовых моделей автомобилей. Однако целый ряд показателей автомобиля существенно ухудшается, приводя к снижению его конкурентоспособности. Схема с передним расположением двигателя и пе­редними ведущими колесами (б) довольно широко распространена среди легковых автомобилей малого класса. Ее преимущества, помимо чисто конструктивных, заключаются в лучшей устойчивости и управляемости автомобиля, особенно на поворотах. Но для «багги», двигающихся в условиях пересеченной местности, подобная схема нецелесообразна из-за снижения тяговой динамики при старте и разгонах, а также вследствие худших тяговых качеств на подъеме из-за снижения нагрузки на ведущие колеса.


Схема с центральным расположением двигателя 1 Задними ведущими колесами (в) - по существу, мо­дификация классической компоновки. Разница лишь в том, что двигатель смещен назад в сторону задней оси и находится рядом с гонщиком в средней части автомо­биля. Расположение гонщика в этом случае несимметрично по отношению к продольной оси автомобиля. По сравнению с классической компоновкой эта схема обеспечивает большую загрузку задней ведущей оси, при­водит к снижению момента инерции относительно вер­тикальной и горизонтальной осей, а следовательно, к улучшению ходовых качеств автомобиля. Один из ее недостатков - большая габаритная ширина автомобиля в его средней части, что приводит к увеличению массы пространственной рамы автомобиля, другой - известная сложность размещения гонщика рядом с двигате­лем и сохранения одинакового распределения массы автомобиля на правые и левые колеса.

Схема с задним расположением двигателя и задними ведущими колесами наиболее распространена на «багги». В рамках данной схемы встречаются три ее разновидности. Первая (г) - двигатель расположен сзади вне базы, причем передняя часть коленчатого вала направлена назад, как у автомобиля «Запорожец». К Двигателю на фланцах прикреплена коробка передач в блоке с главной передачей. Подобный вариант приводит к большому смещению массы двигателя за задней осью и в ряде случаев к неоправданно большому повышению заагрузки задних колес. Кроме того, вынос двигателя за пределы задней оси приводит к повышению момента инерции относительно вертикальной и горизонтальной осей, что вызывает увеличение склонности автомобиля к заносу и галопированию. Другим вариантом такой схемы является компоновка е, при которой момент передается от коробки передач, сблокированной с двигателем через промежуточный карданный вал или без него на поворотный редуктор, а от поворотного редуктора - карданным валом на главную передачу.

Самая предпочтительная для «багги» третья разновидность схемы (д). Двигатель расположен передней частью коленчатого вала вперед и находится непосредственно за спиной гонщика. Как и в первом случае, он сблокирован с коробкой передач и главной передачей но крайней задней точкой силовой передачи являете» коробка передач. Распределение массы автомобиля по осям, как правило, удачнее. Моменты инерции вокруг поперечных осей существенно меньше, что в конечном счете повышает динамические качества автомобиля, его маневренность, снижает склонность к галопированию. Наиболее существенный недостаток третьей разновидно­сти схемы - уменьшение заднего угла съезда.





Схема с передним расположением двигателя и всеми ведущими колесами (ж) широко применяется на ав­томобилях повышенной проходимости. При использова­нии на «багги» она не подвергается существенным из­менениям. Однако на «багги» со всеми ведущими коле­сами возможно расположение двигателя, как в предыдущих схемах.

Общий вид автомобилей, выполненных по некоторым из схем, дан на рис. 10-13.

ДВИГАТЕЛЬ

О том, какого рабочего объема двигатели можно ус­иливать на специальные кроссовые автомобили, рассказано на с 31-32 Там же коротко говорится об ограничениях по форсировке двигателя. Перейдем более конкретно к рассмотрению подготовки двигателя для «багги».

В 0-м классе большей частью применяются двигателя ИЖ-ЮЗ с номинальной мощностью 18 л/с

Могут так же устанавливаться двигатели мотоцикла «ИЖ-споот» с мощностью 28 л. с. В связи с тем, что в этом классе допускается форсировка двигателей, отдельные их образцы , после нее развивают мощность 40-45 л/с при 8000-10 000 об/мин. Учитывая, что при грамотно сконструированной машине ее масса может не превышать 250 кг, то масса, приходящаяся на 1 л. с. без водителя составит примерно 6 кг/л, с, а с водителем массой 75 кг - примерно 8 кг/л. с.

В 0-м и 1-м классах могут использоваться двигатели ЧЗ, ЯВА-ЭССО и другие.

Во 2-м 7-м классах двигатели воздушного охлаж­дения ЗАЗ-968 с мощностью 43 л. с. при 4400 об/мин и мотоциклетные. Возможности повышения мощности в связи с временными ограничениями подготовки двига­теля по группе 1 технических требований незначительны, несмотря на это для двигателя 7-ого класса, напри­мер ВАЗ-21011, мощность может быть повышена при подготовке по 1-й группе до 75-80 л. с. при 7000 об/мим. Удельная мощность автомобилей 0-го класса с учетом

массы водителя 75 кг составит

а 7-го класса -

В 7-10-м классах устанавливаются двигатели ВАЗ-21011, ВАЗ-2106 с мощностью 69 и 80 л. с. при 5600 об/мин и ГАЗ-24 с мощностью 98 л. с. при 4500 об/мин. С учетом допустимой форсировки мощность двигателей ВАЗ увеличивается соответственно до 75-80 и 90-92 л. с. при 7000 об/мин и для ГАЗ-24 до 105- 110 л. с. при 5500 об/мин.

Несмотря на большую мощность «багги» с двигате­лем ГАЗ-24, практика не показала их преимуществ. Это объясняется как несколько большей массой двигателя ГАЗ-24, а следовательно, и всего автомобиля, так и меньшей приемистостью двигателя. Более того, «багги» с двигателями ВАЗ-21011, ВАЗ-2106 и ГАЗ-24 показы­вают практически равные ходовые качества.

В соответствии с техническими требованиями подго­товка двигателей автомобилей 0-го и 1-го классов заклю­чается как в их тщательной сборке, так и форсировке по степени сжатия, наполнению и частоте вращения колен­чатого вала. Геометрическую степень сжатия двигате­лей ИЖ-ЮЗ повышают до 13-15 путем подрезки пло­скости головки цилиндра. При этом иногда меняют форму камеры сгорания для улучшения процессов газо­обмена и с целью интенсификации процесса сгорания с учетом максимально возможного снижения требований к октановому числу топлива. Для повышения наполне­ния цилиндров и их лучшей очистки от отработавших газов проводят довольно сложный комплекс мероприя­тий. Например, как правило, максимально расширяют фазу впуска и выпуска, а для увеличения фактора «вре­мя - сечение» - впускные и выпускные окна. Преде­лом расширения является обеспечение надежной работы поршневых колец без их поломки. С той же целью уве­личивают число впускных и выпускных окон. Такие же мероприятия проводят и с перепускными окнами, при этом поверхность их обрабатывают как можно чище, чтобы не было острых кромок и переходов. Большое значение имеют углы наклона стенок, образующих про­дувочные каналы в цилиндре как в поперечной, так и в продольной плоскости. Некоторые варианты изменения этих углов, обеспечивающих улучшение мощностных по­казателей работы двигателя, применительно к двигате­лю ЧЗ-125 модели 984-8, прошедшего форсировку в ЛСА МАДИ, приведены на рис. 14.



Для улучшения наполнения цилиндра иногда во впускных каналах устанавливаются лепестковые пла­стинчатые клапаны (рис. 15). Наполнение в этом случае повышается за счет снижения обратного выброса смеси из кривошипной камеры во впускной тракт и дополнительного продувочного канала, который образу­ется при закрытии клапана.

Большое значение имеет настройка выпускной си­стемы, для чего подбирают длины и объемы отдельных элементов глушителя. Пример изменения глушителя для двигателя 43-125 модели 984-8 приведен на рис. 16.

Проведение комплекса мероприятий по перечислен­ной схеме позволяет поднять литровую мощность серий­ного двухтактного двигателя до 200 л. с/л. На рис. 17 приведены внешние характеристики двигателя при последовательном изменении перечисленных элементов.


Подготовка двигателей 2-10-го классов в рамках технических требований группы 1 представляет спорт­сменам, на первый взгляд, не очень широкое поле дея» тельности, так как какие-либо конструктивные измене­ния запрещены. Но и здесь возможно весьма сущест­венное увеличение эффективных показателей двигате­ля. Достигается оно следующим:

  1. снижением величины механических потерь путем
    селективной сборки двигателя;

  2. повышением наполнения за счет снижения газо­
    динамических потерь системы газообмена, т. е. впуск-'
    кой и выпускной системы, и регулировкой системы пи-1
    тания и газораспределения;'

  3. тщательной регулировкой и настройкой других
    систем двигателя (зажигания, выпуска и т. д.).

Рассмотрим комплекс мероприятий по подготовке двигателя в рамках технических требований группы 1 на примере доводки серийных двигателей ВАЗ-21011 в лаборатории скоростных автомобилей Московского ав­томобильно-дорожного института (ЛСА МАДИ).

Двигатели ВАЗ-21011 серийного исполнения по дан­ным завода-изготовителя имеют при контрольных стен­довых испытаниях мощность в пределах 68-72 л. с.

В ЛСА МАДИ были подготовлены двигатели ВАЗ-21011 с учетом технических требований к двигателям автомобилей группы 1. Их мощность после этого со­ставляла 78-80 л. с.

Ниже приводятся основные мероприятия по довод­ке деталей и систем двигателя и их результаты.

Коленчатый вал

Для спортивных двигателей целесообразно использовать вал, коренные шейки которого изготовлены в нижнем пределе допусков, так как увеличенный зазор во вкладышах благоприятно влияет на легкость враще­ния коленчатого вала. Приведенные замеры показали, что найти вал, у которого все шейки выполнены по ниж­нему допуску, очень трудно, поэтому выбирается такой, у которого занижены размеры большей части шеек.

При выборе вала обращают внимание на чистоту ра­бочих поверхностей шеек, смотрят, нет ли на нем цара­пин, задиров или других дефектов. Очень важной явля­ется величина взаимной несоосности коренных шеек. В ЛСА МАДИ использовались валы с отклонениями от этого размера на 0,01-0,015 (заводской допуск на взаимную несоосность коренных шеек равен 0,03 мм).

Большое значение для двигателя, работающего с превышением номинальной частоты вращения коленча­того вала, имеет динамическая балансировка вала в сборе с маховиком и нажимным диском сцепления. Дис­баланс заводского вала составляет 8-14 гсм при 2000 об/мин, а в сборе с маховиком и нажимным диском 28-32 гсм при 2000 об/мин. После произведенной в ЛСА балансировки суммарный дисбаланс вала состав­лял 2-2,5 гсм при 2000 об/мин. Металл снимался толь­ко с маховика

Шатуны и поршни

Для снижения нагрузки на коренные шейки и вы­равнивания на шатунные нужно обеспечить одинаковое расположение центров тяжести и одинаковые моменты инерции всех шатунов. Это достигается подбором шату­нов. Важно их равенство не только по массе, но и оди­наковое распределение массы шатуна между нижней и верхней головками. При ограниченном числе шатунов подгонка их по массе осуществлялась путем съема с них металла.

Диаметры поршней двигателя ВАЗ-21011 колеблют­ся в пределах заводского допуска, составляющего 0,05 мм. Рекомендуемый заводом зазор между поршнем " Цилиндром составляет для нового двигателя 0.05-0,07 мм. Однако, как показывает практика, увеличение определенных пределах зазора между поршнем и цилиндром в некоторой степени снижает уровень механических потерь. На основании опыта работы ЛСА МАДИ можно считать, что оптимальный монтажный зазор между поршнями и цилиндром - 0,09-0,1 мм. В этом случае после 10 ч обкатки эта величина составляет 0,1-0,11 мм.

Система смазки

Увеличенные зазоры между шейками коленчатого вала и коренными и шатунными вкладышами предъяв­ляют дополнительные требования к производительности масляного насоса. Можно дать следующие рекоменда­ции по сборке масляного насоса:

  1. зазор между зубьями шестерен не должен превы­шать 0,15 мм (заводской зазор до 0,25 мм);

  2. зазор между зубьями шестерен и расточкой в корпусе масляного насоса следует делать не более 0,11-0,12 мм;

  3. по высоте шестерни, установленные в корпусе на­соса, должны быть ниже плоскости разъема между
    корпусом и крышкой насоса на 0,03-0,05 мм.

Головка блока цилиндров

Основной критерий отбора головок блока цилинд­ров - объем камеры сгорания, определяющий степень сжатия двигателя. Руководствоваться следует сообра­жениями не только минимального объема камеры сго­рания, но и минимальной разницы по объему между ка­мерами всех четырех цилиндров.

При установке трубопроводов производили тщатель­ную их подгонку снятием металла в целях исключения етупенек при переходе от канала в головке к трубопро­воду, создающих гидравлические потери при течении смеси и отработавших газов. Перед окончательной сборкой двигателя головки обрабатывали на притироч­ной плите. То же самое делали с фланцами впускного и выпускного трубопроводов.

Газораспределительный механизм

На основании стендовых испытаний был установлен предел двигателей ВАЗ по частоте вращения, до которо­го не происходит нарушений в работе газораспредели­тельного механизма. Этот предел равен 7400-7500 об/мин и определяется жесткостью клапанных пружин. Технические требования к двигателям автомобилей группы 1 запрещают замену клапанных пружин или из­менение каким-либо способом: их жесткости. Однако жесткость стандартных пружин неодинакова, поэтому целесообразен подбор клапанных пружин по следую­щим критериям:

  1. пружины комплекта должны иметь наибольшую жесткость из числа выбираемых;

  2. пружины одноименных клапанов должны иметь одинаковую жесткость (насколько это возможно);

  3. наибольшую жесткость должны иметь пружины выпускных клапанов.

При выборе и контролировании распределительных валов в ЛСА МАДИ использовалось приспособление, позволяющее замерить профиль кулачка плоским тол­кателем. Измерения показали, что для нового распре­делительного вала взаимное отклонение профилей од­ноименных кулачков находится в пределах точности за­мера (менее 0,01 мм), т. е. точность изготовления валов двигателей ВАЗ такова, что практически не требуется их отбора.

Как показала практика, после обкатки двигателя появляется разница в профиле кулачков, что отрица­тельно влияет на мощностные показатели двигателя. Хотя влияние это не столь заметно и для обычного транспортного двигателя не имеет большого значения, пренебрегать им при подготовке спортивного двигателя не следует. Поэтому для обеспечения более равномер­ной работы двигателя целесообразно заменять распре­делительный вал новым.

Приборы с и с т е мы з а ж и г а н и я

Если двигатель форсирован по частоте вращения, то к приборам системы зажигания предъявляются повы­шенные требования. Во всем диапазоне частоты враще­ния от них требуется надежная и четкая работа, высо­кая стабильность угла опережения зажигания и доста­точная для нормальной работы двигателя энергия искрообразования, так как с уменьшением времени замкну­того состояния контактов прерывателя-распределителя энергия искрообразования с ростом частоты вращения коленчатого вала уменьшается

В ЛСА МАДИ для проверки и регулировки прибо­ров системы зажигания использовался стенд СПЗ-6. Ме­тодика испытаний изложена в главе IV книги М. М. На­зарова «Автомобильный кросс» (М., 1978). Прерывате­ли-распределители проверялись и регулировались сле­дующим образом:

  1. проводился внешний осмотр, во время которого особое внимание обращалось на состояние контактов, шлицов вала, отсутствие чрезмерного радиального за­зора вала;

  2. устанавливался оптимальный зазор с помощью прибора проверки угла замкнутого состояния контак­тов стенда СПЗ-6. Угол замкнутого состояния контак­тов равен 53-54° для одного кулачка, что соответству­ет зазору между контактами 0,3-0,35 мм;

  3. проверялись стабильность и отсутствие разброса искрообразования по углу поворота вала прерывателядля каждого кулачка и работа регулятора опережения зажигания.

Крышка прерывателя-распределителя с высоковольтными проводами также подвергалась тщательному I осмотру и проверялась по всему диапазону частоты вращения на стенде СПЗ-6.

На этом же стенде подбиралась катушка зажигания с помощью отрегулированного прерывателя-распредели­теля. Контролировалась надежность искрообразования по всему диапазону частоты вращения с помощью иск­рового разрядника, отсутствие пробоя высоковольтного изолятора и надежность искрообразования. При п - 4000 об/мин (частота вращения прерывателя-распределителя, что эквивалентно 8000 об/мин коленчатого вала) длина искрового промежутка должна быть не менее 8,5 мм.

Проверка конденсатора проводилась по его емкости 1 и отсутствию тока утечки на том же стенде.

В результате проведенных работ было установлено, что приборы системы зажигания двигателя ВАЗ-21011 имеют высокое качество изготовления и обладают высокой надежностью, что позволяет использовать их на двигателях, работающих в форсированных режимах. Однако для исключения неточности изготовления и peгулировки приборов, в частности для обеспечения Достаточной точности установки угла замкнутого состояния контактов прерывателя-распределителя, рекоменду­ется использование стенда СПЗ-5 или ему подобных.

Система выпуска двигателя

Одним из способов улучшения наполнения цилинд­ров и увеличения мощности двигателя является на­стройка его системы выпуска, для чего используют ко­лебания давлений в выпускном трубопроводе. Настрой­ка должна быть такой, чтобы при открытии выпускного клапана и особенно в конце такта выпуска за клапаном создавалось наименьшее давление. Это приводит к по­вышению наполнения цилиндра в результате его более полной очистки от продуктов сгорания.

Многие современные серийные двигатели, в том чис­ле и двигатели ВАЗ-21011, имеют системы выпуска, спроектированные с учетом колебательных процессов в выпускном трубопроводе. В данном случае это так на­зываемая сдвоенная система выпуска, широко приме­няемая на четырехцилиндровых двигателях. В системах этого типа попарно соединяются выпускные патрубки цилиндров, работающих через промежутки, равные двойному углу поворота коленчатого вала между так­тами выпуска, затем эти пары снова объединяются в общую выпускную трубу. Суть заключается в том, что­бы волна давления, возникающая в выпускном трубо­проводе от такта выпуска одного из цилиндров, не ме­шала выпуску из следующего по порядку работы ци­линдра. Об эффективности подобной системы можно судить по результатам исследований, проведенных в проблемной лаборатории транспортных двигателей Мо­сковского автомобильно-дорожного института (ПЛТД МАДИ) на опытном четырехцилиндровом двигателе

При замене стандартной системы выпуска сдвоен­ной максимальное значение эффективной мощности возросло при п = 4200 об/мин с 76,8 до 80,9 л. с, т. е. бо­лее чем на 5%. Максимальный крутящий момент уве­личился с 17,1 до 17,8 кгм. Вопросы, касающиеся сдво­енных систем выпуска, изложены в книге К. А. Моро­зова, Б. П. Черняка, Н. И. Синельникова «Особенности Рабочих процессов высокооборотных карбюраторных Двигателей» (М., 1971).

В последнее время на спортивных двигателях широко применяются более сложные системы выпуска, на­пример «четыре в одну». Колебательный процесс в них строится таким образом, чтобы волна разряжения име­ла максимальное значение у выпускного клапана в мо­мент его перекрытия. По мнению некоторых исследова­телей, такая настройка выпускной системы в комплек­се с впускной при достаточно широком перекрытии кла­панов (60-80°) оказывает положительное влияние на условия впуска и может дать прирост мощности до 18-20%.

Настройка подобных систем - сложный и трудоем­кий процесс. Здесь играет роль не только длина, но и объем элементов выпускной системы, а следовательно, диапазон настройки таких систем значительно уже. В настоящее время не существует ни точных формул, описывающих волновые явления в выпускных трубо­проводах, ни общепринятой методики эмпирического подбора элементов выпускных систем.

Некоторые фирмы, специализирующиеся на подготовке серийных двигателей для гонок, используют ре­зультаты расчетов по эмпирическим формулам (с по­следующей их корректировкой) при стендовых испыта­ниях двигателя. В частности, для свободного выхлопа (без глушителя) применяется следующая формула (В этой и следующих до конца раздела формулах - размеры в дюймах.)




где: 5100 и 6 - эмпирические коэффициенты;

Θоп - опережение открытия выпускного клапа­на до НМТ в градусах п. к. в. плюс 180°;

п - частота вращения коленчатого вала, при которой желательно получить максимальный эффект настройки (на­пример, обороты максимальной мощ­ности);

L1 - длина первичной трубы плюс длина канала в головке цилиндра (т. е. дли­на от тарелки выпускного клапана до объединителя).

Диаметр первичной трубы определяется из соображений, что объем, заключенный в ней, должен быть ра­вен удвоенному рабочему объему цилиндра 2Vhцил




Так как расчет ведется для цилиндрической трубы, а реальная первичная, как правило, сильно изогнута, то для компенсации сопротивлений изгиба рекомендуется некоторое увеличение сечения:



Длина вторичной трубы L2, (т. е. от объединителя) должна быть равной или кратной длине первичной:




Объем, заключенный во вторичной трубе, должен быть равен четырем рабочим объемам цилиндра, по­скольку речь идет о четырехцилиьдровом двигателе. Следовательно, для L1 = L2

Окончательный подбор параметров элементов вы­пускной системы производится при стендовых испыта­ниях. В ЛСА МАДИ получены следующие данные системы выпуска «четыре в одну» путем корректировки параметров, рассчитанных по приведенным выше фор­мулам, при стендовых испытаниях двигателя (для стандартных фаз газораспределения): п = 6200-6300 об/мин; D\ = 35 мм; D2 = Ь0 мм; Lx = L2 = 750 мм (в L) включена также длина канала в головке блока Цилиндров).

Объединитель первичных труб был выполнен сим­метричным. Угол, под которым первичные трубы под­ходили к объединителю, - в пределах 12-16°.

Как уже говорилось, настроенная система выпуска «четыре в одну» дает возможности, получения более высоких мощностных показателей двигателя, чем сдво­енная, но в гораздо более узком диапазоне оборотов. К тому же изготовление и настройка этой системы на­много сложнее.

С учетом вышесказанного, а также требований, предъявляемых к двигателям специальных кроссовых автомобилей спецификой соревнований, целесообразно использовать на «багги» сдвоенные системы выпуска.







ШАССИ, КОЛЕСА, КУЗОВ, ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ И ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ

Выделим в автомобиле три условных компонента: кузов, двигатель и шасси. Дополнительными компонен­тами в этом случае будут колеса, органы управления и приборы контроля. (Трансмиссий и ходовая часть - элементы шасси.)

В качестве несущего элемента вce современные спе­циальные кроссовые автомобили имеют трубчатую ра­му в виде пространственной фермы. Основой простран­ственной фермы является каркас безопасности, изго­товленный из холоднотянутых стальных труб с разме­рами, зависящими от массы автомобиля. К каркасу безопасности привариваются трубы, косынки и другие элементы, необходимые для крепления агрегатов авто­мобиля и защиты их от повреждений. В зависимости от применяемой компоновки автомобиля каркас, допол­нительные элементы видоизменяются, однако его верх­няя часть, регламентированная техническими требова­ниями, остается практически неизменной.

В соответствии с определением, приведенным в тех­нических требованиях Международной автомобильной федерации (ФИА), под кузовом подразумеваются все корпусные части, омываемые потоком воздуха. Кузов специальных кроссовых автомобилей, как и гоночных, состоит большей частью из отдельных элементов обте­кателя, закрепленных на ферме. В отличие от гоночно­го автомобиля, где основной функцией обтекателя яв­ляется снижение аэродинамического сопротивления воздуха, у «багги» элементы обтекателя выполняют главным образом декоративные функции и защищают гонщика и агрегаты автомобиля от грязи и пыли. Ча­сто для обтекателя используют стеклоткань с эпок­сидной или полиэфирной смолой, однако иногда отдельные -его элементы целесообразно изготавливать из дюралюминиевых листов, которые почти при той Же массе обеспечивают большую жесткость отдельных элементов конструкции, лучше выполняют функции за­щиты. Кроме того, металлические элементы после по­вреждения легко и быстро выправляются. В дальней­шем при постройке «багги», очевидно, будут применяться конструкции типа «монокок» или комбинированного типа, т. е. такие, в которых элементы обтека­теля выполняют не только декоративную роль, но и ор­ганически входят в силовую схему элементов рамы.

Крылья на «багги» могут крепиться как к кузову, так и неподрессоренным частям элементов передней и задней подвесок. В последнем случае увеличиваются неподрессоренные массы, что приводит к некоторому ухудшению ходовых качеств автомобиля и из-за вы­сокой частоты колебаний требует очень надежного крепления.

Подвеска специальных кроссовых автомобилей, как правило, независимая, их схемы совпадают с подвеской легковых автомобилей. Чаще всего передняя выполня­ется на поперечных рычагах, ко может быть и на про­дольных с поперечным расположением торсиона. Ход подвески при качании колеса от крайнего верхнего до крайнего нижнего положения составляет обычно 240- 300 мм. Для примера можно сказать, что ход подвески автомобилей ВАЗ составляет: передней - 164 мм, зад­ней - 210 мм; «Москвич»: передней - 170 мм, зад­ней - 260 мм. Ограничение хода подвески вниз часто осуществляется помимо штока амортизатора установкой тросов или ремней.

Как из соображений компоновки, так и снижения количества неподрессоренных масс, на специальных кроссовых автомобилях неоправдан и неразрезной зад­ний мост. Задняя подвеска, как правило, выполняется на поперечных или продольных рычагах. Ход задней подвески примерно такой же, как и передней. В каче­стве амортизирующего элемента чаще всего использу­ются пружины в сочетании с мощными амортизаторами. Иногда применяется гидропневматическая подвеска, позволяющая получить прогрессивную характеристику изменения жесткости. В целом принципы расчета и кон­струирования подвески не отличаются от принципов расчета серийных автомобилей и подробно освещены в специальной литературе.

По определению, приведенному в технических тре­бованиях, под колесом подразумевается диск и обод, а под комплектным колесом - диск, обод и шина. Шири­на обода подбирается в зависимости от применяемой шины, и поэтому часто используются составные диски колес, позволяющие изменять их ширину в зависимости от ширины шины. Диски используются стальные штампованные, а также литые из легких сплавов.

Выбор размера и типа шин - вопрос крайне важ­ный. При его решении следует руководствоваться сле­дующими соображениями: передние колеса выполняют направляющую роль, поэтому рисунок их протектора может не иметь сильно развитых грунтозацепов, повы­шающих сцепление с грунтом в продольном направле­нии. Важно, чтобы рисунок обеспечил высокие сцепные качества в поперечном направлении при минимальных потерях на преодоление сопротивления качения. Зад­ние же шины должны иметь хорошие сцепные качест­ва не только в поперечном, но и продольном направле­нии, чтобы обеспечить автомобилю наилучшие тяговые качества.

По техническим требованиям наибольшая ширина шин специальных кроссовых автомобилей 11,5 дюйма. При существующих мощностях двигателя этого более чем достаточно даже для задних шин. Ширину передних шин по сравнению с задними из соображений снижения массы неподрессоренных частей и потерь на качение разумно уменьшить на 1,5-2 дюйма. Вопрос целесооб­разности использования низконрофильных шин на спе­циальных кроссовых автомобилях пока еще далеко не решен, особенно если учесть недостаточную проч­ность деталей трансмиссий, используемых на «багги». Ведь шины с большой высотой профиля уменьшают ди­намические нагрузки на детали трансмиссии, выполняя функции предохранительной упругой муфты.

Рассмотрим некоторые особенности компоновки элементов трансмиссии от сцепления до полуосей или карданных валов, передающих момент на ведущие ко­леса.

При заднем расположении двигателя на специаль­ных кроссовых автомобилях используется коробка пе­редач автомобиля ЗАЗ-968 или гоночных машин «Эстония-18 и -19». Обе коробки, особенно первая, не рассчи­таны на те высокие ударные нагрузки, которые наблю­даются при движении «багги». Поэтому их ресурс край­не ограничен.

В связи с большим ходом колес задней подвески расположенные на валах карданные сочленения, пере­дающие вращение от главной передачи, находятся в очень тяжелых условиях. Критические углы таких со­членений не должны выходить за пределы 30°. При ко­ротких валах, ограниченных размерами колен, это до­вольно сложно. Кроме того, короткие карданные валы плохо выполняют роль демпфера крутильных колеба­ний, что при недостаточно прочных шестернях коробки передач и главной передачи вызывает необходимость устанавливать на карданных валах эластичные муфты (в частности от автомобиля «Жигули»). Другой способ снижения нагрузок - применение колесных редукторов, одновременно повышающих клиренс задней части авто­мобиля. Правда, его нельзя признать перспективным из-за увеличения массы неподрессоренных частей. Вынесе­ние тормозных дисков к главной передаче тоже не очень удачно из-за сокращения длины карданных валов. Не оправдывают себя и дисковые тормоза. Тормоза с ба­рабанами лучше защищены от грязи.

Органы управления и приборы контроля специаль­ных кроссовых автомобилей в принципе не отличаются от таковых у серийных автомобилей, однако целый ряд рычагов управления и приборов контроля на «багги» отсутствует. Педали сцепления и тормоза, как правило, находятся на общем педальном мостике. Расстояние, на котором они установлены от сиденья, зависит от кон­кретного водителя. Привод тормозов и сцепления - гид­равлический. Иногда в систему тормозов включают гид­роусилитель. Система привода передних и задних тор­мозов (для всех специальных кроссовых автомобилей, кроме 0-го и 1-го классов) в соответствии с техниче­скими требованиями раздельная.

Рулевое управление используется как полностью от серийных легковых автомобилей, так и с рядом переде­лок. Например, в связи с меньшими массами «багги» укорачивают рулевую сошку, уменьшают диаметр руле­вого колеса и др. Оправдана замена обычного рулевого механизма реечным управлением с меньшим переда­точным числом, которое обеспечивает большую чет­кость управления.

Из приборов контроля устанавливают спидометр, тахометр, указатель давления масла или контрольную лампу, загорающуюся при падении давления масла ни­же нормального. Внешняя сигнализация обеспечивается передними и задними габаритными фонарями, зад­ними стоп-сигналами и звуковыми сигналами.

В табл. 13 даны краткие сведения о конструкциях некоторых отечественных специальных кроссовых авто­мобилей, участвовавших в соревнованиях 1978 года.


НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ «БАГГИ» К СОРЕВНОВАНИЯМ

Подготовку «багги» к соревнованиям нужно прово­дить с учетом их конкретных услович.

Ранее отмечалось, что проходимость автомобиля оп­ределяется его тяговыми, сцепными и геометрическими параметрами. Для улучшения тяговых свойств нужно тщательно подготовить двигатель и трансмиссию. Если трасса соревнований включает брод, то для обеспече­ния бесперебойной работы двигателя все элементы си­стемы зажигания целесообразно защитить от попада­ния воды. Трассы с сильной запыленностью предъявля­ют повышенные требования к фильтрации воздуха, по­ступающего в карбюратор. Это особенно важно для двигателей с настроенной системой впуска, не имею­щих, как правило, эффективных воздушных фильтров. На подобных трассах целесообразно устанавливать стандартные воздушные фильтры либо идти на при­менение специальных конструкций, обеспечивающих надежную фильтрацию.

Каменистые трассы требуют защиты поддона кар-1 тера металлическим листом, как это делается на ав­томобилях для ралли.

Большое внимание следует уделить подбору пере­даточных чисел трансмиссии (почт каждая трасса требует свою «коробку»).

Заменой шин можно изменять сцепные и геометри­ческие параметры автомобиля. На труднопроходимых трассах для улучшения сцепных свойств можно ис­пользовать шины повышенной проходимости с развиты­ми грунтозацепами, причем предпочтительнее шины большего размера, установка которых увеличивает кли­ренс, радиусы продольной и поперечной проходимости и углы съезда и въезда. На сухих тpaccax, допускающих движение с высокой скоростью, целесообразны (стандартные шины (С универсальным протектором), имеющие меньшее сопротивление качению. Кроме того' стандартные шины при одинаковом посадочном диа­метре имеют, как правило, меньший диаметр, что повы­шает устойчивость и управляемость из-за снижения высоты центра тяжести.







При выборе оптимального давления в шинах необ­ходимо учитывать характер трассы. Как уже отмеча­лось, при езде по мягкому грунту уменьшение давле­ния в шине влечет за собой уменьшение глубины ко­леи, т. е. улучшение проходимости. При езде по твер­дому покрытию уменьшение давления в шине вызыва­ет увеличение сопротивления качению, т. е. на таких трассах давление в шинах должно быть больше, чем на труднопроходимых трассах.



















«БАГГИ» НА ТРАССЕ

В отличие от гонок шоссейно-кольцевых, по иппо­дрому и трековых, для которых разработаны некоторые практические приемы управления автомобилем, для гонок на «багги» в условиях пересеченной местности таких рекомендаций нет. И это, в известной степени, понятно. Все практические рекомендации, как правило, относятся к автомобилям повышенной проходимости, к движению в условиях бездорожья легковых и грузовых автомобилей с колесной формулой 4 х 2, либо сводят­ся к чисто теоретическим рассуждениям о влиянии тех или иных факторов на проходимость автомобиля. Та­кие практические советы так же, как и теоретические знания для баггистов, конечно, важны, но далеко не достаточны для успешного выступления в соревнова­ниях. На с. 48-60 и 78-86 даны общие параметры, определяющие ходовые качества специальных кроссо­вых автомобилей в условиях движения по пересечен­ной местности. Однако оценочным критерием «багги» может служить лишь средняя скорость его движения по трассе или время прохождения одного круга, кото­рые зависят не только от общих параметров, опреде­ляющих ходовые качества автомобиля, но и от мощно­сти и характеристик двигателя, а самое главное - от искусства гонщика, определяемого его психофизиологи­ческими особенностями и опытом.

Дать оценку водителю с точки зрения-, опыта гон­щика - довольно сложная задача.

Попытаемся последовательно рассмотреть этапы движения «багги» по трассе соревнований.

СТАРТ

Как уже отмечалось выше, соревнования могут про­водиться с полуфиналами или по системе, где каждый гонщик или каждая пара, тройка... встречается с други­ми парами, тройками... В зависимости от числа участ­ников или принятой системы определяется число «баг­ги» в заезде и их расстановка на старте. Но, как пра­вило, стартующих рядов не более трех, а в ряду - три или четыре участника, т. е. схема рядов такова: 4 - 3 - 4 или 3 - 4 - 3. Естественно, что могут быть и другие схемы, позволяющие участникам стартовать без риска повредить свой автомобиль. Расстояние, между рядами обычно не более 3-4 м. Старт дается с заведенными двигателями.

При наличии стартового секундомера и светофора на линии старта необходимо за 15-20 с до старта вклю­чить передачу и держать двигатель на средних оборо­тах при выжатом сцеплении. При переключении старто­вого светофора с красного на зеленый свет движение начать с максимально возможным ускорением. Величи­ну его надо выбрать в зависимости от технических по­казателей «багги», своего опыта, а также характера и состояния грунта. При песчаном грунте, сухом сыпучем снеге нельзя с места резко увеличивать режим работы двигателя, надо трогаться плавно с небольшой пробук­совкой и, только почувствовав, что автомобиль движет­ся уверенно и с уменьшающейся пробуксовкой, плавно увеличить частоту вращения коленчатого вала двигате­ля и скорость автомобиля. Выйдя из стартовой зоны, сразу же попытайтесь обойти своих соперников, не да­вая им уйти вперед и рассредоточиться, иначе вы буде­те двигаться в шлейфе пыли, который будет тем плот­нее, чем больше впереди автомобилей. При обгоне каж­дого «багги» приходится идти в зоне плохой видимо­сти, а порой просто вслепую. В случае мокрого или каменистого грунта обгон сопряжен с еще большими сложностями.

ПОДЪЕМЫ, ТРУДНОПРОХОДИМЫЕ УЧАСТКИ

Организаторы, как правило, так выбирают старто­вую площадку, чтобы сразу после старта максимально снизить скорость участников и дать им возможность без повреждения автомобилей рассредоточиться по трассе. Поэтому после старта часто бывают подъемы или труд­нопроходимые участки. Рассмотрим эти препятствия. Подъем. Его протяженность обычно не более 100 м. При сухой погоде он не должен превышать 30°, при мокрой - 20°. Очень большое значение для его преодоления имеет характер грунта. В случае пологого подъема на него надо заходить с максимально возмож­ной скоростью, при крутом входе предварительно пере­ключить передачу на низшую и только, когда передние колеса начнут подниматься по его склону, увеличить скорость. В случае если есть вероятность забуксовать и остановиться на подъеме из-за необходимости переклю­чения передач разумно заранее включить более низ­кую передачу и пройти подъем без переключения с за­пасом по крутящему моменту. При преодолении подъе­мов со скользкими и сыпучими грунтами существует два практических метода их прохождения: в натяг и с буксованием. В первом случае, в соответствии с обще­принятыми представлениями о зависимости коэффици­ента сцепления от скорости проскальзывания, движе­ние в натяг позволяет использовать силу сцепления, близкую к максимальной, с некоторым запасом (15- 20%) в случае срыва колес на буксование. Во втором, особенно при сыпучих и вязких грунтах, используется не столько сила сцепления, сколько срезание грунтозацепами слоя грунта, что повышает используемое тяговое усилие на колесах. Опытные спортсмены по поведению автомобиля чувствуют разницу в характере его движе­ния и используют движение в натяг или с буксовани­ем. При установке дифференциала повышенного тре­ния вероятность буксования значительно снижается-Разумеется, это относится как к движению на подъеме, так и преодолению труднопроходимых участков.

В отличие от кросса на грузовых автомобилях, где в трассу могут быть включены броды, заболоченные уча­стки, глубокий сыпучий песок и пр., трасса для специ­альных кроссовых автомобилей должна быть проходя- мой при любых климатических условиях. Участки повы­шенной сложности на ней не должны приводить к за­стреванию «багги». При большом числе заездов из-за малой стабильности грунта трасса может стать более труднопроходимой, что необходимо иметь в виду при ее подготовке. В зависимости от времени года труднопро­ходимыми участками могут быть слегка заболоченные места, неглубокие водные препятствия, подъемы с сы­пучим или со скользким при дожде грунтом, снег, ко­леи... Если такой участок нельзя преодолеть с ходу, та в ряде случаев целесообразно перед ним переключить передачу на низшую. Это позволит пройти его с мень­шим буксованием и за более короткое время. Если ав­томобиль забуксовал на подъеме, то, как правило, тро­нуться с места уже не удается. В этом случае необхо­димо, не мешая другим машинам, спуститься вниз и по­пытаться преодолеть его с разгона. Иногда помогает подъем зигзагами, но тут довольно сложен переход с движения в одном направлении на другое.

Если, несмотря на подготовку трассы для движения без остановок, «багги» застрял в песке, снегу или на другом сложном участке, попробуйте раскачать маши­ну, переключая первую передачу на задний ход и об­ратно синхронно с колебаниями автомобиля. Чтобы та­кое переключение производилось с минимальной затра­той времени, целесообразно применять такую схему пе­реключения передач, при которой положение рычага коробки передач на первой передаче находится напро­тив положения рычага при переключении на задний ход.

Одним из препятствий на трассе может быть трамп­лин. Вход на него делается с небольшим подъемом, что­бы автомобили не теряли скорости, съезд - более кру­той. В этом случае специальные кроссовые автомобили, двигающиеся с большой скоростью, преодолевают его в прыжке. При преодолении трамплина следует иметь в виду, что и слишком малая и слишком большая скоро­сти неоправданы и опасны. При недостаточной скоро­сти автомобиль может перевернуться вокруг передних колес - скапотировать. При слишком большой, не го­воря уже о возможности потери управляемости, - во­круг задней оси. Поведение автомобиля при прыжках с трамплина в значительной мере зависит от расположе­ния центра тяжести, распределения массы, расположения центра парусности (метацентра), обтекаемости, ха­рактеристики подвески и др.



ПОВОРОТЫ

Успех в соревнованиях специального кроссового ав­томобиля в значительной мере определяется его дви­жением на поворотах.

При наличии колеи на повороте скорость входа в поворот определяется тем, чтобы удержать автомобиль от переворачивания относительно точек контакта на­ружных колес. При этом необходимо стараться избе­гать выброса из колея и расклинивания автомобиля по диагонали или поперек трассы.

При сравнительно ровной поверхности поворот можно делать по классическим схемам, широко изве­стным из практики шоссейно-кольцевых гонок: сколь­жением колес задней оси (Power slide - силовое скольжение) или передней и задней осей (Four wheel drift -■ снос четырех колес). Однако в отличие от асфальтобетонного покрытия на трассах шоссейно-кольцевых гонок трасса для соревнований «багги» значительно сложнее. Поэтому, несмотря на принципи­альную применимость классических схем прохождения поворотов, сводящихся в целом к сокращению прохо­димого расстояния на повороте или к прохождению по дуге большого радиуса с тем, чтобы иметь максималь­ную скорость на выходе, особенности грунтовых трасс в ряде случаев вносят весьма существенные корректи­вы в движение на повороте.

Основным критерием правильности выбранной схе­мы прохождения поворотов является время его прохож­дения. Из практики шоссейно-кольцевых и особенно ипподромных гонок известно, что при заносе колес одной или обеих осей скорость прохождения поворо­та увеличивается. В литературе встречаются различ­ные толкования этого явления. Некоторые авторы объ­ясняют его увеличением тягового усилия при 15-30% буксования ведущих колес, другие уменьшением результатирующего действия центробежной силы за счет того, что часть тяговой силы при заносе задних колес направлена вдоль по радиусу в сторону поворота. По пытаемся на упрощенном примере проанализировать особенности движения автомобиля на повороте с за­носом задних ведущих колес.

В общем случае занос автомобиля возникает тогда, когда способствующие заносу силы превосходят силы, ему препятствующие. Способствуют ему центробежная сила инерции массы машины на повороте, моменты инерции вращающихся масс (главным образом, махо­вика двигателя и колес автомобиля), боковой ветер, уклоны дороги и т. д. Препятствуют - сила сцепления с дорогой, равная произведению массы автомобиля на коэффициент сцепления колес с дорогой при их дви­жении перпендикулярно оси симметрии машины. До­пустим, что автомобиль двигается в горизонтальной плоскости по ровной дороге при отсутствии бокового ветра. Влияние вращающихся масс и увода шин не учитывается. Масса сосредоточена в центре тяжести. При повороте автомобиля без заноса центр поворота находится на пересечении геометрических осей каче­ния передних и задних колес (рис. 18). Продольная ось автомобиля отклонена от касательной к траектории движения центра тяжести на угол ее (назовем его уг­лом отклонения). Угол α зависит от радиуса поворо­та R автомобиля и расстояния а между центром тяже­сти автомобиля и его задней осью: sin α = a/R.

Центробежная сила инерции F массы автомобиля при его повороте направлена по радиусу поворота центра тяжести автомобиля и равна

F = GV2/gR

где

G - вес автомобиля;

g - ускорение силы тяжести;

V - скорость автомобиля.

Сила F может быть разложена на две составляющие. Сила

направлена вдоль оси симмет­рии автомобиля и вызывает перераспределение наг­рузок между передней и задней осями колес.


Составляющая перпендикулярна оси сим­метрии, вызывая уменьшение

нагрузки на внутренние колеса и увеличение на наружные. Она способствует заносу автомобиля, поэтому назовем ее силой заноса.



При повороте автомобиля без заноса (и по инер­ции) между силой Fn и препятствующей ему силой соблюдается соотношение


откуда критическая скорость движения на повороте без заноса



При заносе колес только задней оси можно допу­стить, что их скольжение перпендикулярно оси сим­метрии и происходит под действием только одной си­лы Fn, которая будет равна силе F при расположении центра тяжести на оси задних колес или повороте про­дольной оси симметрии на угол α.

Рассмотрим занос задних колес автомобиля (рис. 19) (В литературе обычно рассматривается занос всего автомо­биля, т. е. колес задней и передней осей. В этом случае критиче­ская скорость определяется действием всей


величины центробежной силы )



В его процессе продольная ось симметрии автомо­биля отклоняется от своего первоначального положения на угол р (назовем его углом заноса). Сила, способ­ствующая заносу, в этом случае:

Из этого равенства следует, что Ft возрастает при уменьшении разницы углов аир, достигает максимума яри их равенстве и при дальнейшем росте угла р Fa уменьшается. Скорость будет равна:


Сравним скорости движения автомобиля без заноса V и о заносом V3. После преобразования формул полу­чаем:




где V - скорость без заноса.























Из последней формулы следует, что скорость движе­ния с заносом будет больше скорости без заноса, если cos (α-β) < cos α, и меньше, если cos (α-β) > cos α. При угле заноса β, равном углу отклонения α, скорости автомобиля с заносом и без него будут одинаковыми.

В связи с тем что численное значение скорости оп­ределяется радиусом поворота R, коэффициентом спецления φ в поперечном направлении и углами α и β, можно построить ее графическую зависимость от раз­личных радиусов поворота и углов отклонения. Каж­дый автомобиль имеет свой угол отклонения α, вели­чина которого определяется расстоянием α от центра тяжести до задней оси и радиусом поворота. Для авто­мобилей «Жигули», «Волга», «Москвич» соотношение этих величин близко друг к другу, к тому же оно в известной мере меняется в течение гонки из-за расхода топлива в баке. Следовательно, для вышеуказанных автомобилей угол а будет изменяться в незначительных пределах и можно пользоваться его средним значением. Графическая зависимость скорости автомобилей «Жи­гули», «Москвич», «Волга» от радиуса поворота R, углов α и β при коэффициенте сцепления φ =0,5 при­ведена на рис. 20. Заштрихованные на рисунке зоны определяются различиями в параметрах а и R перечис­ленных автомобилей; при движении с постоянным углом заноса скорость может быть выше максимально возмож­ной при движении на повороте без заноса.

Линии АВ соответствуют углы отклонения а, при которых автомобиль проходит поворот без заноса. Ор­дината каждой точки на линии АВ - максимально возможная скорость при повороте без заноса. Абсцисса этих точек равна углу α (β =0), с которым автомобиль проходит поворот без заноса при указанном радиусе. Зона I соответствует отрицательным значениям угла β, т. е. повороту автомобиля с заносом передних колес во внешнюю сторону, зона II - значениям углов β < α, т. е. повороту с углом заноса задних колес меньшим, чем угол отклонения. Линия ординат отражает скорость, при которой поворот происходит с углом заноса, равным углу отклонения α=β.

Зона III соответствует значениям углов β > α, но при этом угол заноса меньше двойного значения угла отклонения, т. е. 2α > β> α. Линия А< В1 - поворот с уг­лами заноса β, равными двойным значениям угла откло­нения, т. е. β =2 α. Зона IV - поворот при углах заноса, больших двойного значения угла отклонения, т. е. β >2 α. На повороте с заносом и со скоростью большей, чем без заноса, движение будет достаточно устойчивым, если поперечная составляющая центробеж­ной силы уменьшается с увеличением угла заноса, и неустойчивым, если она при этом растет. Устойчивое движение с заносом достигается при угле заноса, боль­шем угла отклонения.

















































СОДЕРЖАНИЕ

Как появились автомобили «багги». Соревнования на них 2

Классификация спортивно-кроссовых автомобилей в СССР и технические требования к ним 15

Соревнования на «багги» в СССР: организация, трассы 18

Основы конструирования «багги» и подготовки двигателей 22

Конструкции специальных кроссовых автомобилей 31

«Багги» на трассе 48

Михаил Михайлович Назаров

СПЕЦИАЛЬНЫЕ КРОССОВЫЕ АВТОМОБИЛИ «БАГГИ»

Заведующий редакцией А. В. Островский

Редактор 3. П. К о р я г и и а

Художественный редактор Т. А. Хитрова

Технический редактор 'С. А. Бирюкова

Корректоры Е. Н. Непомнящая, А. А. Пестовская

ИБ № 902

Сдано в набор 23.04.80. Подписано в печать 15.09.80. Изд. № Я/2104.

Формат 84х108 Бумага типогр. № 1. Гарнитура литературная.

Печать высокая. Усл. п. л. 5,04. .Уч.-изд. л. 5,051

Тираж 32 000 экз. Заказ № 32. Цена 30 к.

Ордена «Знак Почета» Издательство ДОСААФ СССР 129110, Москва, И-110, Трифоновская ул., 34

Тип. Изд-ва ДОСААФ 123424, Москва, Д-424, Волоколамское шоссе, S3







43


скачать файл | источник
просмотреть