История создания автомобиля и обоснование выбора.

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 1

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Audi RS 2 — спортивный автомобиль совместной разработки Audi AG и Porsche, выпускавшийся подразделением quattro GmbH (ныне Audi Sport GmbH) на платформе Audi 80 (B4) в городе Неккарзульм, Германия. Audi RS 2 Avant является первым автомобилем спортивной серии Audi RS. Стоимость автомобиля в 1994 году составляла £45 705. На два года ранее был выпущен спортивный Audi S2 Coupe.

Автомобиль мне приглянулся за свою концепцию “заряженного” универсала, некого волка в овечьей шкуре, а также простого, но красивого дизайна. Сочетает в себе практичность и скорость. Самый важный элемент - полный привод, который даёт выдающуюся управляемость, а также зацеп в любые условия.
Также диски BBS Super RS прекрасно для неё подходят.

Фотографии из игры Forza Horizen 4

Цели проекта:

· Изучить механику пневматической подвески

· Добиться высокой скорости

· Изучить поведение полного привода

· Применить на практике жёсткость треугольных конструкций

· Добиться копийности

· Выявить все недостатки в ходе постройки и решить их

Основные этапы выполнения проекта:

· Выбор копируемой модели автомобиля

· Выбор масштаба

· Подбор двигателей и блока питания

· Подсчет пропорций колёсной базы и колеи шасси

· Первоначальная проектировка основных агрегатных узлов

· Проектировка и сборка силовой конструкции шасси

· Сборка и подгонка кузова

Организация рабочего места
Все детали отсортированы в строительные ящики для удобства поиска необходимых деталей. На рабочем столе только компьютер для выхода в интернет и использования чертежей, ящики и сам конструктор.

Рабочее место самодельщика

Проектировка шасси

Подвеска
Главными задачами было сделать кастер и уменьшить плечо обкатки.
Кастер– это угол оси поворота колеса, отклонение положения колеса относительно стойки амортизатора. Он выполняет две функции: стабилизация колеса и отработка неровностей. Это наилучшим образом влияет на управление. Угол был построен за счёт наклона рычагов относительно рамы. В первой версии шасси кастер был за счёт наклона всей рамы, из-за чего приходилось добавлять лишний кардан.

Наклон относительно рамы

Наклон рамы

Плечо обкатки

Плечо обкатки – это расстояние между центром пятна контакта колеса с дорогой (центра отпечатка шины) и точкой пересечения оси поворота управляемого колеса (шкворневой оси) с поверхностью дороги. Было уменьшено для легкого поворота колеса, а также чтобы колесо при повороте не тёрло об арку. Сделано за счёт разности рычагов

Ось плеча обкатки

Но здесь возникает проблема. Ось плеча обкатки должна проходить через крестовину кардана. Но за счёт шлицевого соединения кардана и шруса это компенсируется. Кардан был поставлен для возможности большего выворота колес.

Аккерман

Угол Аккермана – это угол установки сошек, при котором в повороте, обеспечивается разница в углах поворота передних колёс. Например, если автомобиль поворачивает направо, то его правое колесо, по принципу Аккермана, должно быть повёрнуто больше, чем левое, так как оно идёт по меньшему радиусу. Сошки впереди, значит они быть ближе к колесам, иначе угол будет отрицательным.

Определение угла.

Рулевая

Рулевая представляет из себя рейку, от которой идут тяги к сошкам. К рейке через шестерень подключён серво мотор, имеющий центральное положение и крутящийся на 90 градусов в обе стороны. Тяги должны быть параллельны рычагам. В противном случае при повороте колеса и отработке неровности колесо грозит вывернуть в другую сторону. Также немаловажно было сместить рейку максимально назад для того, чтоб при повороте не выламывало тяги и колесо не гуляло.

Колёса повернуты

Колёса не повёрнуты

Трансмиссия

Как уже ранее я говорил, привод у модели полный. На передней и задней осях стоят дифференциалы. Изначально также стоял межосевой дифференциал системы Torsen, но в силу его хрупкости его пришлось удалить, поэтому нагрузка на обе оси постоянная и равномерная.

Межосевой дифференциал Torsen

К трансмиссии подключены 2 мотора, называемые багги моторами (далее БМы), питаемые от блока “Леший”, сделанного под заказ на 3D принтере в Сургуте.

Конечная редукция на выходе 1,96:1. Сделано понижение из-за веса модели (1855 грамм). При диаметре колес 65 мм это даёт нам примерную скорость в 7-8 км/ч, что для Lego очень-очень неплохо.

Пневматическая подвеска

Конструкция представляет из себя по 1 жёсткой (жёлтой) пружины спереди на колесо и по 1 жёсткой и 1 мягкой (серой) пружиной на колесо сзади, стабилизатор поперечной устойчивости сзади и по 1 пневматических цилиндру на ось.
Изначально задумывалось использование “пневмы” в качестве демпферов, которые смягчали бы отработку подвески (как амортизатор в реальной машине), но в силу того, что ни пружины, ни полностью накаченные цилиндры не держат модель, было принято решение объединить их. В итоге произошла имитация 2-х контурной пневматической подвески.
Что значит контур? Это значит, что передняя и задняя ось могут регулироваться по отдельности. Благодаря 3 ключам, с помощью которых можно выкачивать или закачивать воздух, а также помпе, которая закачивает воздух, можно полностью поднять или опустить перед, зад или весь автомобиль.

Полностью поднятая подвеска

Полностью спущенная подвеска

Поднят только перед

Поднят только зад

Идеально настроенная подвеска

Задний стабилизатор нужен для того, чтобы модель не кренилась.

Задняя часть

Силовая конструкция
Для того, чтобы модель была максимально прочная, нужно следовать следующим правилам:

· Делать “2 слоя” рамы

· Узлы передней и задней подвески должны продолжать раму, а не крепиться к ней

· Множество обвязок и перемычек

Следуя этим пунктам шасси будет жёсткой на скручивание и на излом. Это даёт нам лучшую управляемость и правильность работы подвески, то есть подвеска будет работать не на люфтах
шасси.

Зелёным цветом - 1 слой рамы

Синим цветом - 2 слой рамы

Красным цветом - перемычки и обвязки

Обвязки и перемычки представляют собой рамки. Их удобно использовать так как их можно связать с двух сторон. Что даёт нам жёсткий параллелограмм. Из таких параллелограммов и состоит всё шасси.

Питание и моторы
Как я уже говорил ранее, на движение стоят БМы, сервомотор GeekServo и блок питания\блок управления “Леший 2”

Блок был сделан на 3D принтере под заказ в Сургуте. Питается блок двумя высокотоковыми батарейками формата 18650. Есть возможность регулировки напряжения в диапазоне от 8 до 25 вольт. Рекомендуемое напряжение 10,5-15 вольт, при этом в пике 3 Ампера(!). Примерная мощность блока 45 Вт, чего вполне хватает.

Блок

Управляется с помощью аппаратуры Fly-Sky FS-GT3Cf. Это RC аппаратура, не предназначенная для Лего. Однако умельцы скрещивают лего и RC. С её помощью можно дозированно управлять моторами, регулировать чувствительность, включать реверс и даже есть выбор усилия системы ABS.

Пульт управления

У блока 4-х контактная схема питания. Сделано это из-за риска оплавления контактов при сильных нагрузках на моторы. В то время как у оригинальной системы питания 2-х контактная, а два крайних контакта для сервомотора. Поэтому нужно было перепаять моторы. Также необходимо было смазать дополнительно редуктор моторов.

Перепаянный мотор

Кузов и дизайн

И тут начинается самое интересное

Для начала необходимо прикинуть по чертежам все размеры и пропорции. Все углы, переходы, наклоны, изгибы и многое другое необходимо передать с помощью различных коннекторов (из которых сделаны бампера), панелей (из которых сделаны двери, капот), гибких осей(арки), а также так называемый Lego System (более известный и привычный. Из него сделаны крышка багажника, фонари и фары.)

После определения всех пропорций начинается вывод силуэта. Строятся бампера. Далее капот, фары, фонари, двери, т.е. строится нижняя часть. В процессе я увидел, что бампера слишком квадратные. На чертежах видно, что кузов повторяет формы ванны: закруглённые бампера, сужение к краям. Ничего не поделать, пришлось переделать. Зато результат очень обрадовал.

Для жёсткости кузова, крыши в частности, был установлен каркас безопасности, т.к. стойки довольно слабые. Каркас сделан из коннекторов, а по диагонали стоят балки. Получилось довольно прочно.

Изначально крыша была сделана в белом цвете из-за нехватки чёрных панелей. Это исторически не верно, поэтому всё-таки пришлось сделать чёрной.

После всего остаётся “дошлифовать” модель в мелких деталях.

Диски были куплены в интернет-магазине, модель BBS Super RS. Они предназначены для RC моделей, но можно их адаптировать под то, чтобы усадить на “леговскую” ось. Для этого нужна угловая 12-ти зубая шестерня, которая сажается на внутрь посадочного место с помощью клей-пистолета.

В целом я (да и не только. Многие мои “коллеги по цеху” это подметили) считаю, что с точки зрения внешнего вида получилось отлично: красиво и похоже на оригинал.

Результаты проекта

· Изучена механика пневматической подвески и применена в действии

· Скорость довольно высокая

· Изучено поведение полного привода и применено на практике

· Использована жёсткость треугольных конструкций

· Достигнута копийность модели

· Все недостатки были устранены

Затраты

Заключение

В нашем городе немногие интересуются конструктором. А из самодельщиков я знаю всего двух человек, включая меня... Считаю необходимо популяризировать данное хобби среди молодёжи 11-19 лет. Также возможно и людей старше, ибо я знаю немало людей, у которых семья, работа, но они всё же увлекаются сборкой и моделированием. В крупных всё же получше обстоят дела с этим. В Москве и Самаре постоянно устраивают заезды вживую. Да и в целом в стране более 12000 человек увлекаются моделированием из Lego Technic.

Авто культура у нас, в отличии от западной, тоже не шибко развита, благо в интернете нередко встречаются популяризаторы с миллионной аудиторией и это только радует.

Процесс изготовления