Как построить автомобиль для ралли?
Вам понадобится:
Гражданская версия автомобиля
Каркас безопасности
Компоненты для двигателя и трансмиссии
Сварщик
Ручной инструмент
Инструкция.
1. Подготовительный этап.
Сперва необходимо определиться с базовой моделью автомобиля, который ляжет в основу Вашего будущего раллийного болида. Машина должна быть конкурентоспособной и не дорогой в обслуживание, а запчасти на нее должны доставаться легко и в кратчайшие сроки. Поэтому, оптимальными вариантами считаются: Ford, VW и Honda. Расскажем на примере Ford Fiesta.
Дальше выбираем класс (группу), в котором будет соревноваться автомобиль. От этого зависят вложения и уровень доступных мероприятий. Машину можно сделать в соответствии с правилами местных серий («Лужский Рубеж»), где требования минимальны, либо - «по высшему разряду», вплоть до класса WRC (здесь уже бюджет будет космический). Мы возьмем правила РАФ (КиТТ 2015)
2. Безопасность.
Какой бы раллийный регламент Вы не взяли, всегда будет необходим каркас безопасности в том или ином виде. Для всех автомобилей международных и национальных групп каркасы безопасности должны отвечать требованиям ФИА (п.8 Ст.253 Приложения «J» к МСК ФИА) и Приложения 14 к КиТТ 2015. В ралли-спринтах в СЗФО допускается наличие болтового (съемного) каркаса, во всех остальных соревнованиях - только вварной! Так же он должен иметь омологацию (шильду с датой и кодом на трубах), без неё Технический Инспектор не пропустит на соревнования.
Есть два варианта установки каркаса: сварить самому, купив необходимые детали в специализированном автоспортивном магазине (за рубежом), либо отдать автомобиль в лицензированную фирму. Перед тем как вваривать каркас необходимо вытащить из машины весь салон, что бы остались «голые стены».
Еще пара моментов для безопасности: необходимо сделать систему пожаротушения (продается в магазинах) либо установить огнетушитель, и закупить пятиточечные ремни , так же с действующей омологацией.
3. Начинка.
Если Вы еще не достигли вершины мастерства управления раллийным автомобилем, то уделять большое внимание «наворотам» и наращиванью мощности машины нет смысла. Вам в первую очередь необходимо совершенствовать мастерство на почти стоковом авто. А вот когда настанет момент, что Вы не сможете больше на этом болиде улучшать свое время на трассе, тогда постепенно надо вносить изменения в оснастку. Базовые изменения, которые следует внести в дорожный автомобиль - это установить защиту картера, закрепить аккумулятор крепко-накрепко, убрать всё лишнее из салона и поставить спортивный руль без airbag. Еще потребуются «ковши» - спортивные сидения из карбона, и вывести «ключ массу» наружу в районе капота. Конечно, надо осуществить базовое ТО: заменить все жидкости, фильтры, почистить двигатель, проверить выхлопную систему и трансмиссию.
Если же Ваш уровень мастерства высок, то можно «поиграть» с настройками машины. Со стандартного двигателя Fiest-ы при грамотной настройки можно снять дополнительных 20 лошадиных сил. Дальше перебираем подвеску, устанавливаем спортивные амортизаторы и пружины, можно увеличить ее ход. Меняем тормозные диски и колодки. Коробку выкидываем и ставим секвентальную либо кулачковую. Но тут надо понимать, что расходы на обслуживание сразу возрастут, а запчасти придется искать долго и усиленно.
4. Амуниция и снаряжение.
Помните, Вас в команде двое: пилот и штурма, поэтому комфортно должно быть всем. Расположение переговорного устройства, стропорезов и кнопки пожаротушения должно быть оптимальным для обоих. Сидение штурмана всегда находится чуть ниже и в глубине машины, чтобы иметь максимальную защиту при аварии.
Пилоту необходимы: спец. обувь, комбинезон несгораемый, белье, шлем, ханс (гибрид)(не всегда) и перчатки. Штурману почти тоже самое, плюс: тетрадь для записей, канцелярия и сумка для документов. Вся экипировка обязательно должна иметь действующую омологацию!
5. Наводим марафет
На автомобиле должны быть специальные наклейки : стрелочки указывающие на проушину и на «ключ массы», а так же обязательные наклейки организаторов, их Вам выдадут на регистрации перед гонкой. Не забываем про резину! Для грунтовых трасс продается специальная резина с глубокой шашечкой, для асфальта - слики, а для снега и льда - зимние с «боевым» шипом.
Внимание!
При постройке автомобиля обязательно консультируйтесь со специалистами, всегда сверяйтесь с актуальными регламентами и правилами, не пытайтесь «скостить» или «наколхозить» - автоспорт смертельно опасен! Правильный автомобиль - залог Вашей безопасности.
Тенденция сокращения расходов на содержание команд класса WRC делает технику мирового раллийного чемпионата все более доступной. Но это не значит, что болиды WRC становятся проще. Насколько далеко они ушли от серийных машин и чем отличаются от боевых единиц других мировых серий? Мы попытались разобраться в этом по ходу Ралли Кипра.
Аккредитованным журналистам дозволено многое: можно изучать автомобили, следить за работой механиков... Но быстро выяснилось, что открытость команд во многом является показной - истинных секретов за широкими спинами механиков не разглядишь. К тому же «топовые» ноу-хау скрыты внутри двигателей, узлов трансмиссии и в электронных блоках управления - там, куда постороннему взгляду путь заказан. Но за три дня, проведенных в паддоке Cyprus Rally, кое в чем разобраться удалось.
Главное отличие автомобилей WRC от болидов кольцевых серий - цельнометаллический кузов и близкое родство конструкции с серийными машинами. Ведь «кузовные» автомобили чемпионатов DTM или NASCAR являются, по сути, прототипами - с композитными кузовами, лишь внешне напоминающими своих серийных прародителей. А вот регламент WRC строже ограничивает переделки базовой машины. Например, положение двигателя можно менять не более чем на 20 мм...
Рассказывать про этапы, техтребования, правила организации и прочих скушностях не стану. Расскажу про самое интересное для людей гражданских – про автомобиль. И в качестве первого поста затронем опять же самое простое и интересное – кокпит. Зачем и для чего там всего разного и непонятного накурочено.
Под рукой нет раллийной фиесты, есть только раллийная восьмерка))
Внешний вид. На крыше воздухозаборник с дырой под ним – чтобы экипажу было чем дышать во время гонки. На фотографии № 9 можно увидеть воздуходувы изнутри. На капоте воздухозаборник для отвода излишнего тепла от выпускного коллектора в днище. Забегая вперед - можно заметить, что каркас безопасности приварен к передним стойкам кузова через косынки – это чтобы уменьшить деформацию передних стоек, в случае аварии.
Открываем дверь штурмана. И видим переплетение труб. Сделано специально для того, чтобы уберечь экипаж от увечий, раздавливания и перемалывания в фарш при аварии и переворотах («ушах»). Так же на этой фотографии можно заметить что место штурмана посвободнее нежели рабочее место пилота. Замечаем, что штурман оснащен упором для ног. Это сделано для того, чтобы когда экипаж валит за 100 кмч по ямам и ухабам ноги штурмана не болтались абы где, а прижимали его пятую точку в гоночное сиденье («ковш»).
В ногах у штурмана закреплен огнетушитель.
Здесь начнем с «ковша». «Ковш» это такое специальное сиденье, созданное специально для того, чтобы удерживать тело пилота (водителя или штурмана) от беспорядочной болтанки по салону. Посадка в него тесная и неудобная. Но когда в него попадаешь – все меняется. Теперь ты часть машины, ты деталь, неотъемлемый элемент. Через ковш проходят ремни безопасности. Две плечевых лямки и две поясных. Застегиваются чуть ниже пупка и прижимают тельце к ковшу очень плотно – ладонь не входит. Большая кочерга с белым набалдашником – рычаг переключения передач. Поднят для того, чтобы тратить поменьше времени на переключениях (чтоб рукой далеко не тянуться). Изменена кинематика механизма, чтобы сократить величину ходов. Кочерга рядышком и поменьше – гидроручник. Его функция проста как выеденное яйцо – заблокировать задние колеса. Поэтому он гидравлический и без фиксатора. Его функции как стояночного тормоза – ампутированы с корнями.
Рядом с ручником регулятор тормозных сил (тормозного баланса). Фигурально выражаясь краник, который регулирует насколько эффективно будут тормозить задние колеса относительно передних. Тормозные и топливные магистрали проложены по салону во избежание их повреждениями камнями, летящими из под колес. Скорость, кстати, у них почти как у пули, а масса, зачастую, и побольше будет.
Примечаем, что ковши закреплены жестко и на специальных кронштейнах, способных выдержать нагрузки при авариях. К слову, тело пилота держит не ковш. Основная нагрузка приходится на ремни. Поэтому они крепятся через специальные рым-болты.
Приборная панель. Все самое необходимое и в аскетичном исполнении. На основной панели: спидометр, температура масла, давление масла, объем топлива в запасниках. Чуть левее виднеется тахометр.
«Борода». Блок предохранителей так же упрощен (по секрету - монтажный блок, как таковой, вообще выпилен из машины, машина собрана на упрощенной спортивной проводке) и размещен в бороде – это чтобы штурман мог оперативно поменять предохранители случай чего. «Аварийка» чуть левее. «Зажигание» и «стартер» пониже «аварийки». «Габариты» и так понятны. Пара черных тумблеров – это принудительное включение вентиляторов охлаждения двигателя и включение «люстры». Ну и колодец со знаком электроопасности – выключатель «массы» всего автомобиля.
Опухоль на капоте - та самая «люстра». Пистолет к ралли никакого отношения не имеет – инвентарь для сугубо спортивной стрельбы.
Аккредитованным журналистам дозволено многое: можно изучать автомобили, следить за работой механиков… Но быстро выяснилось, что открытость команд во многом является показной - истинных секретов за широкими спинами механиков не разглядишь. К тому же «топовые» ноу-хау скрыты внутри двигателей, узлов трансмиссии и в электронных блоках управления - там, куда постороннему взгляду путь заказан. Но за три дня, проведенных в паддоке Cyprus Rally, кое в чем разобраться удалось.
Главное отличие автомобилей WRC от болидов кольцевых серий - цельнометаллический кузов и близкое родство конструкции с серийными машинами. Ведь «кузовные» автомобили чемпионатов DTM или NASCAR являются, по сути, прототипами - с композитными кузовами, лишь внешне напоминающими своих серийных прародителей. А вот регламент WRC строже ограничивает переделки базовой машины. Например, положение двигателя можно менять не более чем на 20 мм...
Вот под фирменные синие шатры приковыляла Subaru Impreza WRC 2005 Криса Аткинсона, для которой первый гоночный день закончился поломкой трансмиссии. Механики трудолюбивыми муравьями облепили машину и через двадцать минут разобрали ее почти полностью - сняли коробку передач, стойки подвески, стабилизаторы, карданный вал и задний редуктор. Все эти узлы выглядят точно так же, как на обычных «гражданских» машинах. Порой даже проще! Но изюминка в том, что компоновка и каждая отдельная деталь доведены до совершенства.
Совершенство - это прежде всего материалы. Легкие и прочные композиты применяются везде, где позволяет регламент, - даже для масляных поддонов. Ступичные подшипники делаются с применением керамики, детали подвески и трансмиссии - из титана, а колесные диски - из магниевого сплава. Остается только догадываться, какие сплавы идут на изготовление особо нагруженных деталей - например, поршней турбодвигателя, давление наддува в котором достигает 2-3 бар!
Максимальная мощность двигателей WRC официально ограничена - не более 300 л.с. Но поскольку техкомиссия не в состоянии ее проконтролировать, реальные показатели на 10-20% выше. И это при том, что блок и головка цилиндров сделаны на основе серийных! Выжать из двигателя еще больше не позволяет 34-миллиметровый воздушный рестриктор, расположенный на входе в турбину и обрекающий мотор на кислородное голодание на высоких оборотах. Зато крутящий момент у двигателей - огромный. Двухлитровые турбомоторы развивают до 600 Нм - это больше, чем у пятилитрового мотора BMW M6 . Кстати, уникальный для спортивных машин «моментный» характер мотора предопределяет специфическую тактику езды - с минимальным количеством переключений передач. Оптимальный момент переключения определяет управляющая электроника, а в качестве подсказки для водителя служит лампочка на панели приборов: загорелась - переключайся «вверх»!
Заглянуть в салон удалось только в тот момент, когда механики доливали воду в бачок за водительским сиденьем. Из него питается система подачи воды во впускной трубопровод, ныне активно применяемая в мировом ралли. Вода распыляется через специальную форсунку под давлением до 10 бар, снижая температуру топливной смеси практически до атмосферной. Это простое, казалось бы, решение дает поразительный эффект. Падает теплонагруженность двигателя, он становится менее склонным к детонации, что позволяет еще выше поднять давление наддува. Правда, пятилитрового бачка хватает всего на одну секцию - примерно на 60 км.
Каждый этап требует специальной настройки двигателя. Например, перед горной гонкой давление наддува поднимают - для того, чтобы компенсировать понижение атмосферного давления. Бензин с октановым числом 102 всем командам поставляется одинаковый - производства Shell. Продукты сгорания отводит выхлопная система, оснащенная одним или двумя катализаторами и надежной многослойной керамико-алюминиевой теплоизоляцией. При работе «антилага» топливо, которое докручивает турбину, догорает прямо в выхлопной системе - из трубы вырываются языки пламени, а весь тракт раскаляется докрасна. Выпускные трубы расположены так, чтобы не снимать их при обслуживании основных агрегатов.
Коробка передач - отдельная песня. На современных болидах WRC применяют шести- или пятиступенчатые коробки, причем в последнее время наблюдается тенденция к уменьшению количества передач - такую тактику диктуют «моментные» моторы. Передачи переключаются при помощи расположенных на ступице руля колец или кнопок, причем движение «от себя» понижает передачу. На всякий случай в распоряжении водителя есть и традиционный напольный рычаг - при отказе электроники он позволяет управлять секвентальной коробкой в «аварийном» режиме. Но если все исправно, а за процессом следит электроника, то гидравлические актуаторы всего лишь за 35-50 миллисекунд размыкают карбоновое трехдисковое сцепление диаметром около 150 мм и переключают передачу. На том же BMW M6 роботизированная коробка работает медленнее - на переключения уходит не менее 60 миллисекунд.
На каждой машине коробка передач меняется в среднем два раза за гонку. В одном блоке с ней установлены центральный и передний дифференциалы с электрогидравлическим управлением. Гидравлика регулирует силу сжатия дисков, соединенных с противоположными валами - по образу и подобию муфты Haldex. На всех автомобилях, кроме Mitsubishi Lancer WRC05 с его бесхитростной механикой, дифференциалами управляют электронные «мозги», хотя водитель может принудительно задать алгоритм работы дифференциалов исходя из конкретных условий. Например, перед стартом жестко заблокировать их - для наиболее эффективного разгона, а позже перевести в автоматический режим.
Современный автомобиль класса WRC разгоняется до 100 км/ч за четыре с небольшим секунды. А вот максимальная скорость не впечатляет - 210-220 км/ч. Но больше и не нужно: на раллийных допах важна не столько максимальная скорость, сколько совершенство и надежность ходовой части. Регламент допускает значительную свободу в выборе схемы и точек крепления подвески. Но изощренным многорычажным конструкциям все команды предпочитают простоту и ремонтопригодность схемы McPherson. Для упрощения обслуживания порой унифицируются не только детали левой и правой стороны, но и передней и задней подвесок! На грунтовых ралли - как здесь, на Кипре, - ход подвески доводят до 220 мм. Любые электронные системы ныне запрещены, хотя еще в прошлом году команды применяли управляемые стабилизаторы поперечной устойчивости. В последнее время на асфальтовых ралли некоторые команды, в частности, Peugeot, пробуют подвески вовсе без стабилизаторов - вкупе с особыми настройками амортизаторов.
Мне удалось понаблюдать, как пилоты регулировали амортизаторы прямо на трассе, перед стартом спецучастка. На некоторых машинах - например, на Subaru - количество внешних регулировок доходит до четырех: можно изменять сопротивление на сжатие и отбой при малых и больших скоростях штока.
И все же основа всех основ - это кузов. Кузова болидов WRC изготовлены целиком из металла. Из композитов делают лишь аэродинамический обвес. За основу берется кузов серийной модели, точнее, его основные элементы - пол, боковины, стойки крыши… Но и эти детали подвергаются серьезной доработке - например, для того, чтобы разместить нестандартные узлы подвески и полноприводной трансмиссии. В кузов вваривается каркас безопасности, который становится ключевым элементом силовой структуры. Суммарная длина каркасных труб из легированной стали достигает 50 метров. Каркас не только опутывает жизненное пространство экипажа, но и связывает точки крепления подвески.
Обратная сторона усиления всего и вся - лишний вес. Поэтому параллельно конструкторы ведут постоянный поиск лишнего «жирка» и пытаются от него избавиться. В целях безопасности FIA даже ввела ограничение минимального веса кузова «в металле» - 320 кг, чтобы его чрезмерное облегчение не пошло во вред безопасности. Но проконтролировать вес «голого» кузова практически невозможно, а вот снаряженную массу автомобиля техкомиссия проверяет перед каждым этапом. Согласно требованиям FIA, автомобиль WRC должен весить не менее 1230 кг, и этого нижнего порога все производители достигли давно. Но при этом сбрасывание лишнего «жира» продолжается. Например, многие автомобили оснащены легкими стеклами из поликарбоната. Выигранные благодаря такому решению килограммы можно использовать в качестве балласта в определенных местах машины, добиваясь оптимальной развесовки, которая влияет не только на управляемость, но и на износ шин. Кстати, в качестве балласта применяют не чугунные чушки, а запчасти, гайковерты и мощные домкраты - все, что может пригодиться на этапе.
О развесовке инженеры думают даже при размещении экипажа, смещая кресла до предела назад и вниз. Побочный эффект - отвратительная обзорность с места водителя. Да и самого пилота почти не видно: я так и не смог сфотографировать кого-нибудь из топ-пилотов за рулем. Но об условиях работы водителя и штурмана инженеры заботятся неустанно. Например, на «жарких» этапах вроде Кипра и Греции в машинах появляются системы охлаждения сидений (Ford) или даже полноценные кондиционеры (Peugeot). Кроме того, устанавливают дополнительные воздухозаборники на крыше и в корпусах наружных зеркал, теплоизоляцию моторного щита и оклеивают стекла зеркальной пленкой.
В целом же автомобили WRC гораздо «ближе к народу», чем болиды FIA GT, DTM, NASCAR или кроссовых чемпионатов, не говоря уже о Формуле-1. Основные инженерные решения в ралли просты и понятны, а космические технологии кроются в основном в применяемых материалах. Да и то не во всех - ведь основа «мирового раллийного автомобиля», его кузов, сделан из того же штампованного металла, что и наши с вами машины.
