ЗМІСТ

ВСТУП 2

1 ПЕРЕГОНИ ЛЕГКОВИХ АВТОМОБІЛІВ, ВИМОГИ ДО ЇХ КОНСТРУКЦІЇ ТА ОБҐРУНТУВАННЯ ВИБОРУ СИЛОВОГО АГРЕГАТУ 3

1.1 Огляд видів перегонів 3

1.2 Вимоги до траси 6

1.3 Вимоги до автомобіля 7

1.3.1 Зниження металоємності та власної маси автомобіля 8

1.3.2 Забезпечення активної та пасивної безпеки автомобіля 9

1.4 Обгрунтування та розробка компонувальної схеми автомобіля 11

1.5 Обгрунтування вибору силового агрегату 13

2 ТЯГОВИЙ РОЗРАХУНОК І ВИЗНАЧЕННЯ ТЯГОВО-ШВИДКІСНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ АВТОМОБІЛЯ 15

2.1 Визначення параметрів маси та геометричних розмірів автомобіля 15

2.2 Визначення необхідної потужності двигуна і побудова його зовнішньої швидкісної характеристики 17

2.3. Вибір і обґрунтування коробки передач 21

2.4 Визначення динамічних властивостей автомобіля 24

2.4.1 Побудова динамічної характеристики і графіка прискорень автомобіля 24

ВИСНОВКИ 34

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 35

ВСТУП

Невдовзі після створення, в кінці 19 ст., перших комерційних автомобілів, водії почали шукати способи організації автомобільних змагань. Автомобільні гонки з часом стали досить привабливим для глядачів видом спорту. Датою початку історії автомобільного спорту можна назвати 1894 . В кінці 1893 ( 19 грудня ) видавець паризької газети «Le Petit Journal» П'єр Жиффар оголосив про проведення першої автомобільної гонки (до цього, в 1887 , пройшов конкурс «колясок, що пересуваються без сторонньої допомоги» з одним єдиним учасником). Її старт був призначений на 22 липня 1894 . Брали участь «безкінні екіпажі», які повинні були подолати дистанцію в 126 км від Парижа до Руана менш ніж за вісім з половиною годин . Критерій перемоги виглядав досить розпливчасто: перший приз в 5000 франків мав дістатися екіпажу, який продемонструє «найкращу комбінацію безпеки, економії і зручності в управлінні». Заявки на участь спочатку подали 102 претендента з найрізноманітнішими конструкціями, серед яких були автомобілі, що приводяться в рух парою , гасом , бензином і електрикою .

Приблизно в ті ж роки подібного роду змагання пройшли в Німеччині , Італії , Сполучених Штатах Америки та в Великобританії . Причому, в останньому випадку змагання пройшло фактично випадково. У 1896 був нарешті скасовано «Закон про червоний прапор» (він був прийнятий в 1865 і по ньому було потрібно наступне: в кожному автомобілі повинно сидіти два водія, рухатися автомобіль міг не швидше 4 миль в годину, і перед автомобілем обов'язково повинен був слідувати людина з червоним прапорцем). З приводу настільки радісної події і був проведений спонтанний автопробіг з Лондона в Брайтон . Природно, без будь-яких призів або переможців.

Історія автоспорту рясніє захоплюючими спортивними подвигами, багатозначними технічними досягненнями і, в той же час, трагедіями. Під час 24-годинної гонки в Ле-Мані (у 1955 році) Mercedes П'єра Левега вилетів за огорожу, від уламків та догорілого палива загинули більше 80 глядачів. Після цієї події німецький автовиробник надовго пішов з автоспорту. При цьому ремені безпеки в Формулі-1 були введені тільки в шістдесятих роках.

Сьогодні безпека в автоспорті стоїть на першому місці. Технічні види спорту дуже видовищні і вельми прибуткові, яскравим прикладом чого служить Формула-1. Широке поширення в найрізноманітніших автоперегонах (а також, у водно-моторному спорті ) отримала система захисту голови і шиї гонщика HANS . Використання HANS обов'язково в Формулі-1 з 2003.

Класифікувати види автомобільних змагань можна за типами трас, на яких проводяться змагання, за особливостями гоночної техніки, за особливостями спортивного регламенту і т. д.

Автоперегони, з'явившись ще у XIX столітті, є перший час всього лише екзотичним розвагою. Але з розвитком техніки автогонки набувають все більший інтерес в учасників змагань (багатих ентузіастів - любителів нових технологій), глядачів і організаторів змагань. Таким чином, вже з самого початку XX століття автогонки завойовують своє місце в світі.

1 Перегони легкових автомобілів, вимоги до їх конструкції та обґрунтування вибору силового агрегату

1.1 Огляд видів перегонів

Кільцеві автоперегони. Змагання проходять по замкнутій асфальтованої трасі, якою гонщики проїжджають певну кількість кіл.

Більшість сучасних кільцевих гонок, здійснюються на трасах з формою відмінною від овалу або кола з поворотами: апекс , шиконемі і шпилька , що збільшує вимоги до техніки, вмінню гонщиків (пілотів) і підвищує видовищність змагань.

Кільцеві гонки дуже популярні у глядачів, так як гонщики і їх автомобілі видні для глядача на трибуні велику частину часу гонки, і перед його очима найчастіше знаходиться хтось з гонщиків. Для телеглядачів цей вид гонок переважніше, ніж інші, через постійну боротьбу на трасі, обгони, часті аварії.

Більшість кільцевих автогонок проводиться на твердому покритті, хоча в північних країнах проводяться змагання на льодових (сніжних трасах), а також існують кільцеві гонки на грунтовому покритті.

До цього виду гонок відносяться:

Російські кузовні чемпіонати (RTCC) - (Гран Прі RTCC) - це Професійний кузовний чемпіонат автомобільних кільцевих перегонів. Статус змагань - Чемпіонат Росії, Кубок Росії.

NASCAR - гонки на кузовних автомобілях, які проводяться в США .

Формула-1 - гонки на автомобілях з відкритими колесами і 2,4-літровим двигуном. Машини Формули-1 помилково вважаються найшвидшими гоночними автомобілями. Хоча середня швидкість на деяких етапах перевищує 250 км / год, а максимальна - 350 км / год, є і більш швидкі класи. Козирями цього класу є ефективні гальма і аеродинаміка . З усіх класів автоперегонів Формула-1 є самим витратним; бюджети лідируючих команд становлять кілька сотень мільйонів доларів США ( [1] ).

DTM - німецький чемпіонат з перегонів на кузовних автомобілях.

Champ Car - американські гонки на автомобілях з відкритими колесами.

А1 Гран-прі - «змагання націй», зроблене на противагу Формулі-1. На відміну від Формули-1, це монокласс: допускається тільки автомобіль однієї марки. Розрахований на менші фінансові витрати команд, меншу тривалість гонки і більшу видовищність, ніж Формула-1.

Формула Русь - Російський клас кільцевих автогонок на болідах Формула РУСЬ. Це монокласс: допускається тільки автомобіль однієї марки. На відміну від багатьох інших моноклас, в чемпіонаті Формула Русь обслуговування та ремонт машин здійснюється тільки організатором, у всіх пілотів налаштування боліда на гонку ідентичні.

Раллі. У ралі машини їздять по одній, по звичайних дорогах. Ралі - вид гонок, де гонщики їдуть з точки А в точку Б, тобто траса в даному типі гонок не замкнута (при цьому частина траси може бути пройдена не один раз). На відміну від кільцевих автогонок, де траси будуються спеціально, траси для ралі, найчастіше, є дорогами загального користування, частково перекриваються тільки на час проведення змагання або взагалі пересіченою місцевістю. Тип покриття, відповідно, різний: грунт, асфальт, сніг (лід), гравій, пісок. У таких перегонах немає суворого огородження траси. На трасах такого типу часто зустрічаються трампліни і складні зв'язки поворотів, які кожен з екіпажів проходить по-своєму (немає ідеальної траєкторії).

Так як одна ділянка траси на ралі ніколи не повторюється багато разів, то для орієнтації на дуже високій швидкості пілоти користуються допомогою штурманів, які за спеціальними заздалегідь підготовленим картам стежать за дорогою і повідомляють пілотам про майбутні поворотах і перешкоди.

Довгий час ралі не приваблювали безлічі глядачів, так як глядач на трасі бачив машини дуже рідко і майже ніколи не бачив реальної боротьби за місце (обгони). Але з розвитком телебачення ралі придбали значну популярність у телеаудиторії.

Траса ралі першої категорії (Чемпіонат і Кубок Росії) складається з швидкісних ділянок (спеціально перекриті ділянки дороги), з'єднаних перегонами (дороги загального користування). Екіпажі стартують на швидкісних ділянках з інтервалом, як правило, в 1 або 2 хвилини і повинні проїхати всю трасу кожної спецділянки якомога швидше. На перегонах швидкість екіпажів обмежена правилами (ПДР) та нормами часу, заданими організатором змагання. Переможцем є екіпаж, що пройшов спецділянки за мінімальний час.

Трофі. Трофі являє собою змагання на позашляховиках (іноді вантажівках, спеціальних мотоциклах, рідше на легкових автомобілях) по пересіченій місцевості. До цього виду належать, наприклад, трофі-рейди . Для трофі організаторами вибираються маршрути з максимально поганими умовами для їзди (болота, річки, непрохідні ліси, засніжені території або будь-який інший тип бездоріжжя). Тому, незважаючи на те, що змагання проводяться на час, гонщики проходять трасу в достатньо повільному режимі. В основному, всі змагання складаються, як і в інших дисциплінах, з кількох спецділянок, автомобілі випускаються по одному, переможцем стає той, хто пройде дистанцію за менший час. Спецділянки бувають лінійні і навігаційні (проводяться у вигляді орієнтування . В навігаційних ділянках часто буває загальний старт всіх учасників.

Дуже часто в екіпаж входять більше двох осіб для можливості подолання дуже непростих перешкод, також для цього використовуються спеціальні засоби та техніка: лопати, саморобні помости, лебідки, канати та ін

На змаганнях такого роду дуже часто виграє той, хто в принципі зможе подолати перешкоди, тому що інші учасники не зможуть цього зробити взагалі, тому учасники на своїй техніці пересуваються дуже повільно і акуратно. Так як складність і небезпека змагань дуже велика (загибель учасників трапляється досить часто), то на даних змаганнях поширена взаємовиручка навіть серед прямих конкурентів.

Беруть участь у таких змаганнях, щоб випробувати себе і свою техніку. Уболівальники дуже часто є членами команди, а глядачів майже ніколи немає, так як такі змагання проводяться в непролазних місцях далеко від населених пунктів. Про подібних змаганнях в спеціалізованих ЗМІ виходять репортажі вже за результатами змагань.

Автокрос. Гонки на грунтовій кільцевій трасі. Популярні в колишньому СРСР , так як для участі достатньо модифікованого дорожнього автомобіля, і ці гонки досить видовищні:

• глядачам видно велику частину траси;

• гонщики змагаються безпосередньо один з одним, а не на час;

• нерідко відбуваються контакти між автомобілями;

• нерівності поверхні, ями, трампліни, спуски і підйоми додають привабливості.

У різних країнах термін autocross означає різні гоночні дисципліни. Наприклад, у США під словом autocross або Solo розуміють вид спорту, який найбільше схожий на автослалом - одиночні заїзди на рівній асфальтовій майданчику по трасі, позначеній конусами.

В даний час в Україні проводяться змагання з автокросу на переобладнаних автомобілях марки КрАЗ . Автокрос влаштовують на звичайних автомобілях і на баггі - одномісних автомобілях з зовнішніми колесами і рамною конструкцією, зроблених спеціально для таких гонок.

Автослалом. Автослалом («фігурне водіння», «швидкісне маневрування») - гонки на час по розміченій стійками (конусами, покришками) території зі складною трасою (круті повороти, змійки, розвороти на 180 градусів заднім і переднім ходом, і т. п.). Водієві необхідно добре відчувати габарити свого автомобіля, вміти маневрувати заднім ходом, точно дозувати тягу на ведучих колесах, вибирати найкращу траєкторію руху, володіти прийомами стабілізації і швидкісних розворотів. У будь-який момент часу на трасі знаходиться лише один автомобіль, що виключає можливість контакту між учасниками. Завдяки низьким швидкостям і відсутності твердих перешкод автослалом в основному проводиться на серійних автомобілях (без каркасів безпеки), гонщик пристебнутий звичайним триточковим ременем, іноді обов'язковою є наявність шолому. У колишньому Радянському Союзі його вигадали для професійних цивільних водіїв, щоб стимулювати підвищення навичок керування автомобілем. Для учасників, причому не тільки спортсменів, а й простих любителів, розробили кілька типових «фігурок», наприклад, «бокс», «дворик» або «колодки», які фактично відтворювали найбільш проблемні випадки, що виникають у звичайних міських умовах.

Дрег-рейсинг. Змагання на розгін по прямій. Ще до Другої світової війни автолюбителі влаштовували змагання на розгін по суспільних дорогах, в основному, на чверть милі (402 м ). У 1950 р. в місті Санта-Ана , Каліфорнія на місцевому аеродромі було проведено перше офіційне змагання з дрег-рейсингу. До слова сказати, NHRA ( National Hot Rod Association ) була створена для того, щоб присікти гонки по вулицях. Найбільш поширена дистанція - класична ¼ милі.

Дрег-рейсинг влаштовують як на звичайних машинах, так і на болідах, побудованих спеціально для цього ( дрегстерах ). Дорожня машина проходить дистанцію у чверть милі за 16 секунд , в той час як дрегстер класу Top Fuel покриває її менш ніж за 5 с, розвиваючи прискорення понад 4 g .

Любительський дрег-рейсинг набирає популярність в Росії. У багатьох великих містах періодично влаштовуються змагання. Будівництво першої в Росії траси для дрег-рейсингу було закінчено 29 травня 2005 недалеко від п. Балахта і санаторію «Красноярське Загір'я» в 200-км від Красноярська. 24 червня 2006 траса була названа на честь Дерешева Михайла. Аж до 2007 на трасі проходили змагання по Дрег рейсинг - «GT-Сейшн Сибіру і Далекого Сходу». До 2008 включно найбільшим змаганням у Росії була Абсолютна Дрег-Битва в середині Росії , яка проходила в Красноярську з 2004 .

Дріфт. Змагання на автомобілях при русі в керованому занесенні. На відміну від традиційних видів автоспорту вирішальними факторами, що впливають на перемогу, є не час проходження траси, а техніка керування автомобілем в заносі, проходження кліп-поінтів і видовищність. Саме зважаючи останнього фактора дрифтинг часто не сприймається як серйозний вид автоспорту, а скоріше як якесь шоу. Однак, в таких регіонах світу, як Японія (батьківщина дрифту), США, Англія, Європа та Австралія дрифт вже набрав достатньо обертів, щоб вважатися окремою дисципліною автоспорту. У 2009 році РАФ планує внести дріфт в список офіційних дисциплін.

Гонки на виживання. Основна стаття: Гонки На Виживання в Росії, Україні, Білорусії. Змагання на кросове кільці зі спортивним регламентом, що дозволяє безкарно виштовхувати суперників з траси або свого шляху. Цей вид гонок проводиться в Росії ще з 1992-1993 років. Був розрахований, щоб зробити трасу найбільш небезпечною і вибоїстій для учасників. Деякі організатори гонок на виживання роблять на трасі небезпечні повороти, рампи і підльоті, щоб збільшити видовищність гонок. Зазвичай бувають зимові та літні етапи гонок на виживання.