Мы продолжаем рассказывать о проектах и разработках, которыми занимаются в МГТУ им. Н.Э. Баумана!
В этой статье мы расскажем о молодежном спортивном родстере «Крым». Это автомобиль для дорог общего пользования. Проект зародился в 2013 году, а начальный коллектив инженеров сформировался из первого состава команды «Формула Студент» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сегодня над проектом работают студенты и аспиранты под руководством опытных преподавателей и профессионалов отрасли.
Конструкторское бюро проекта занимается разработкой молодежного спортивного автомобиля, полностью построенного с применением отечественных комплектующих. В качестве компонентой базы выбраны узлы и агрегаты производства АвтоВАЗ для обеспечения ценовой доступности и ремонтопригодности.
На сегодняшний день уже существуют два родстера «Крым», и идет активная работа над цифровым двойником третьего прототипа и изготовлением партии несущих систем. Результаты текущей работы были представлены на недавно прошедшем «МОСАФТОФЕСТе» и на ПМЭФ 2022. В нашей новой статье мы хотим поделиться свежими новостями и планами команды проекта «Родстер Крым».
Технологичность конструкции
Технологичность несущей системы родстера продиктована прежде всего условиями будущего производства. Команда молодых инженеров не является крупной компанией со своими штампами и станками. Перед ними стоит задача сделать так, чтобы любое среднестатистическое предприятие по обработке металла смогло по разработанной документации произвести все необходимые детали для сборки рамы. Для создания несущей системы необходимы только три вида операций: лазерная резка, гибка и лазерная торцовка труб. Простота производства является одной из причин простоты несущей системы. Это, в свою очередь, является сильным аргументом в пользу масштабирования проекта.
В основе автомобилей — пространственная рама собственной разработки. Родстеры имеют средне моторную компоновку и задний привод. Экстерьер автомобиля разработан дизайнерами проекта и воплощен в виде легких и прочных композитных панелей. В процессе работы над проектом молодые инженеры проводят виртуальные краш-тесты автомобиля в специализированных программных средах; делают аэродинамические и прочностные расчеты; работают над собственным механизмом складывания крыши, оптикой, эргономикой, настройкой силовой установки; изменяют геометрию и кинематику подвески и решают множество других нетривиальных задач. Многие компании-производители автокомпонентов поддерживают проект «Родстер Крым» и в рамках сотрудничества предоставляют собственную продукцию на безвозмездной основе.
Общие характеристки первого прототипа родстера представлены ниже:
• Габаритные размеры, мм
— длина: 3848
— ширина: 1680
— высота: 1195
• База, мм: 2470
• Расчетная сухая масса авто, кг: 950
• Технически допустимая максимальная масса транспортного средства, кг: 1450
• Двигатель внутреннего сгорания: ВАЗ 21127
— количество и расположение цилиндров: 4, рядное
— рабочий объем цилиндров, см3: 1596
• Система питания: инжектор
• Система зажигания (тип): с электронным управлением с индивидуальными катушками зажигания
• Трансмиссия: механическая
• Подвеска: независимая (типа Мак Ферсон) с телескопическими гидравлическими амортизаторными стойками, винтовыми коническими пружинами, нижними поперечными рычагами с растяжками и стабилизатором поперечной устойчивости
• Рулевое управление: шестерня-рейка (с электроусилителем)
• Шины: 225/35R18
При создании второго и третьего прототипов разработчики стремились к снижению массы автомобиля. В итоге им удалось облегчить конструкцию на 100 килограммов. Также заметные изменения коснулись крыши родстера: если в первой модели она складывалась механически, то во второй она была изготовлена цельно. В последней модификации крыша уже складывается автоматически.
В каком состоянии сейчас третий прототип?
Третий прототип родстера «Крым» станет самым проработанным и технологичным. Сейчас ведется работа над цифровым двойником третьего прототипа, он имеет более высокий уровень пассивной безопасности, чем два его предшественника. Третьему «Крыму» предстоит пройти полный цикл сертификационных испытаний и стать серийным автомобилем.
В данный момент третий прототип находится на этапе сборки на на производственной площадке проекта. Сейчас инженеры занимаются доукомплектованием модели. Примечательно то, что активно используются возможности 3D печати – как для прототипирования деталей, так и для применения непосредственно в будущем автомобиле. Такой подход сокращает затраты и уменьшает трудоемкость на изготовление деталей и комплектующих. Первый и второй прототипы были «пробой пера» технологических – конструкторских решений.
Обработав фидбэк потенциальных покупателей, а также результаты тестов и испытаний, команда проекта переработала конструкцию автомобиля, начиная с несущей системы.
В третьем прототипе более глубоко проработаны системы автомобиля и применены другие технические решения. Из основных отличий:
1. Несущая система.
Для первого прототипа была использована концепция трубчатой рамы. На втором родстере применена комбинированная трубчато-коробчатая несущая система. Этапы ее изготовления включают в себя лазерную резку металла, изготовление профилей и последующую сварку их друг с другом. Для третьего прототипа несущая система была переработана с учетом оптимальной технологии изготовления и недостатков предыдущих несущих систем. Для третьего прототипа спроектирован собственный механизм складывания крыши, который может быть автоматизирован.
2. Подвеска автомобиля.
Изменены ходы передней подвески, проработана ее кинематика, кинематика рулевого управления и антиклевковая геометрия.
3. Эргономика и комфорт водителя.
Для усовершенствования этих пунктов этого был изготовлен полноразмерный макет салона, затем пространство проектирования было перенесено в 3D-модель. Расположение элементов управления корректировалось с учетом ГОСТов. По сравнению с первыми двумя родстерами в третьем колея станет на 70 мм шире, что добавит свободного пространства в салоне. Также была улучшена обзорность.
4. Детали для удобства.
Кроме основного багажного отделения, спроектированы дополнительные багажные ниши за сиденьями.
5. Дизайн экстерьера.
На внешний вид автомобиля был получен патент в декабре 2019 года. Для третьей машины был создан новый дизайн колесных дисков, завоевавший большой интерес в обществе.
Несущая система, разработанная коллективом МГТУ является проектом, на основе которого могут обучаться и практиковаться инженеры и конструкторы других вузов по программе Межвузовской молодежной инженерно-технологической корпорации. На данный момент около 20 учебных заведений ведут работы по созданию своих автомобилей на базе несущей системы, созданной в МГТУ. Так, в Алтайском государственном университете, в Барнауле, недавно был произведен тест-драйв прототипа на гибридном двигателе.
Будет ли электро-родстер?
Электро-родстер также есть в планах проекта. Проектированием электрической версии заинтересовались сразу несколько вузов созданной Межвузовской корпорации, объединение, которое обеспечивает трансфер знаний и образовательных технологий между вузами-партнерами. Например, такой электро-родстер планируют спроектировать студенты из ЮУрГУ. Бауманское КБ будет строить свой третий прототип на ДВС. Электрокары определенно займут свою нишу в России, но автомобили на ДВС еще долго не будут вытеснены.
Для специалистов МГТУ им. Н.Э.Баумана создание электроверсии родстера - не первостепенная цель. Для начала производства нужно доработать версию со штатным ДВС. Автомобили с такой трансмиссией наиболее доступны, а потому наиболее востребованы в нашей стране.
Однако это не значит, что бауманцы не будут работать над другими видами трансмиссии. Для полноценной работы над такой сложной системой, необходимо достаточное количество ресурсов - временных, человеческих и финансовых.
Цена вопроса
Бюджетность — это главная составляющая проекта. Планируемая стоимость базовой версии автомобиля — до миллиона рублей. Такая цена обусловлена двумя независимыми маркетинговыми исследованиями и возможна при соблюдении двух условий: первое — получение АвтоВАЗовских машинокомплектов по внутризаводским ценам, второе — серийность выпуска должна быть не менее 1000 автомобилей в год. На начальном этапе стоимость автомобилей будет выше, так как первая серия будет небольшой. Кроме того, планируется продажа автомобиля кит-каром, стоимость которого будет еще меньше, чем стоимость готового автомобиля в базовой комплектации.
