Как построены ралли машины. Как сделать из своей машины раллийный автомобиль

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.

10 лучших раллийных автомобилей в истории

Раллийные гонки – один из интереснейших видов автоспорта, требующий от пилотов филигранного пилотажа в преодолении коварных поворотов. Но даже отличные спортсмены не добиваются успехов без хорошей машины. сайт называет и показывает 10 лучших раллийных автомобилей – от угловатой «Лянчи Стратос» до беспощадного к соперникам «Ситроена» C4 Себастьяна Леба.

«Рено-Альпин» А110 (с 1963 года)

Собранная из деталей различных моделей «Рено», «Альпин» А110 метеором ворвалась в мир ралли. Первые победы пришли уже в самом начале «карьеры» автомобиля – в 1963 году, но более оглушительные успехи последовали позже: автомобили А110 заняли три первых места на Ралли Монте-Карло’71, а также выиграли самый первый чемпионат мира по ралли, проведенный в 1973 году. Элегантный дизайн, задний привод с расположенным позади двигателем, а также относительно небольшой вес сделали машину очень послушной. Однако после резкого скачка в развитии раллийных машин, этот проект исчерпал весь свой потенциал и уже не мог конкурировать с грандами. Тем не менее, именно эта машина стала толчком для дальнейшего участия «Рено» в раллийных гонках.

«Форд Эскорт» RS1600/RS1800 (конец 60-х – 1998 годы)

Рожденный в образе маленького семейного автомобиля, «Эскорт» чуть позже стал первой раллийной машиной марки «Форд». Дебютировав на гоночных трассах в конце 60-х, уже в 1970 году «Эскорт» с подавляющим преимуществом выиграл марафон Лондон-Мехико: из более чем сотни заявленных экипажей 26 000 километров до финиша преодолели лишь 23, четверть из которых выступала на этой машине. В 1979 году «Эскорт» с двигателем объемом 1,8 литра принес «Форду» первые титулы в чемпионате мира по ралли, а двумя годами позже Ари Ватанен выиграл свой первый чемпионат, одержав победы на Ралли Акрополис и Ралли Финляндии. В последующие годы «Эскорт» снискал славу одного из самых успешных автомобилей в истории ралли, а также послужил базисом для других раллийных машин американской марки.

«Лянча Стратос» (1972-1974 годы)

Созданный с нуля специально для гонок, «Стратос» смотрелся несколько кривовато на фоне других раллийных машин – угловатый дизайн, реализованный в стекловолокне, с огромными спойлерами выглядели очень экстравагантно. Однако внешний вид отошел на второй план после оглушительных четырех подряд побед в чемпионате мира и трех триумфов в европейском первенстве. Этот автомобиль значительно поднял авторитет итальянской компании на гоночных трассах, но вынужден был отступить в связи с появлением машин «Группа Б» – «Лянча» сосредоточилась на развитии других моделей.

«Ауди Кваттро» (с 1981 года)

«Ауди Кваттро» за свою яркую историю стал одним из тех автомобилей, что указали направление развития для всей раллийной техники. Полный привод и 600-сильный двигатель с турбонаддувом превратили эту машину в ракету с колесами – преимущество немецких автомобилей над конкурентами невозможно описать привычными терминами. На «Кваттро» Мишель Мутон стала первой женщиной, выигравшей этап чемпионата мира по ралли, и самой быстрой женщиной в соревнованиях по подъему на холм Пайкс-Пик. Слабым местом немецкой машины была надежность, но если «Ауди Кваттро» доезжала до финиша, то быстрее всех. Тем не менее, на этом автомобиле были выиграны два личных титула в чемпионате мира и два титула в зачете производителей.

«Мицубиси Паджеро» (с 1983 года)

«Паджеро» никогда не принимал участия в гонках чемпионата мира по ралли, но стал настоящей легендой «Дакара». Построенная на базе «Мицубиси Джип», копии знаменитого Jeep CJ3A, «Паджеро» 26 раз выходила на старт главного ралли-рейда планеты и 12 раз доезжала до финиша первой, в том числе семь раз подряд в период с 2001 по 2007 годы. За рулем японского автомобиля триумфаторами «Дакара» становились такие гонщики и гонщицы как Стефан Петерансель и Ютта Кляйншмидт. Вплоть до успехов «Туарегов» последнего времени, именно «Паджеро» был доминирующей силой в зачете внедорожников.

, при кажущейся на первый взгляд схожести с их обычными дорожными собратьями, в то же время серьезно отличаются от них. Внешность автомобилей в некоторых дисциплинах действительно может быть очень похожей, например, какой-нибудь раллийный автомобиль и его серийный дорожный аналог с виду практически идентичны. То же самое касается моделей WTCC - международного чемпионата легковых автомобилей. С виду - обычные модели, но стоит приглядеться к тому, что скрыто за облицовкой… оказывается не все так однозначно.

В пример приведем два интересных , в которых объяснен принцип работы нескольких технологий, применяющихся при создании и тестировании раллийных машин.

Первый видеоролик рассказывает нам о том, как производители при испытаниях подготовленного раллийного автомобиля используют беговую дорожку во время тестирования в аэродинамической трубе. Именно применение комбинации двух технических средств, как говорят специалисты, позволило революционизировать процесс обкатки аэрообвеса и его дальнейшей настройки в различных гоночных условиях.

Наверное, для обычного автомобиля такой подход явно излишен, но для раллийной машины не лишен смысла, ведь на трассе ралли спорт-болид перемещается не только в плоскости дороги, но также подлетает на трамплинах, то есть аэродинамику полетов также нужно учитывать во время расчётов.

Совмещение «беговой дорожки» и аэродинамического тоннеля позволяет создать эффект полного присутствия:

1. может обдуваться почти со всех сторон набегающим воздушным потоком воздуха.

2. При этом бегущее полотно под колесами позволяет поворачивать колеса, создавая точечные зоны обдува движущихся частей. Например, тех же колесных дисков. Зачем это нужно? Чтобы оптимизировать дизайн колес и в итоге стабилизировать автомобиль в полете.

3. То же самое относится к навесному оборудованию. Как изменится ток воздуха, если прикрепить на переднюю часть капота блок дополнительного освещения для ночных гонок? Специалисты легко узнают это в аэродинамической трубе.

4. Но и это еще не все. При помощи специальных амортизаторов, изменяя угол атаки кузова, можно в буквальном смысле задуть под днище автомобиля, узнав, как изменится аэродинамика машины в полете. Какие дополнительные элементы нижнего аэрообвеса стоит добавить, что нужно изменить для стабилизации болида в полете на трамплине.

Весь комплекс мер позволяет узнать, как автомобиль будет вести себя в реальной гонке.

Ford Performance снял видео с кратким описанием того, как команда WRC использовала , дополненную беговой дорожкой для дальнейшего улучшения своих раллийных автомобилей Fiesta в начавшемся сезоне.

Это пример самой передовой технологии, взятой на вооружение . Но есть и более стандартный способ улучшения автомобиля, без которого нельзя представить настоящий раллийный автомобиль. Данный способ использует не одно поколение раллистов, и связан он с особой техникой дополнительной сварки кузова, которая делает кузов более безопасным и прочным.

Знаете, как создается монстр ралли? Зачастую берется обычный серийный автомобиль. Он разбирается до винтика, и начинается кропотливая работа по замене узлов и агрегатов, добавлению дополнительных частей и доработке имеющихся. Фронт работ всецело зависит от уровня гонок, но в целом можно разбить основные этапы на семь частей:

1. Модернизация подвески.

2. Замена тормозов на более выносливые. Причем для ралли даже тормозные механизмы спроектированы с учетом сложных дорожных условий, в которых трудятся данные машины.

3. Изменения силового агрегата.

4. Защита днища автомобиля.

5. Полная переборка салона под нужды гонщика.

6. Установка специальных колес: шин и дисков.

7. И даже переварка кузова.

Если шесть первых пунктов мы подробно разбирали в одной из наших ранних статей , то седьмой пункт изучим прямо сейчас. В этом нам помогут специалисты-раллисты из команды «Team O’Neil Rally School».

Когда постройка автомобиля происходит с основания, у спецов появляется прекрасная возможность внести корректировки и требуемые усиления в стандартный кузов. Причем речь в данном случае идет не только об установке так называемого каркаса безопасности, но и о проварке критичных частей кузова дополнительной сваркой, делающей кузов жестче, прочнее и даже безопаснее при аварии.

Смотрите сами, вот фото Тьерри Невилля:

WRC Argentina 2018

Через мгновение автомобиль приземлится на левую часть под очень невыгодным углом. Подвеска с левой стороны сработает до отказа. Нагрузка передастся на кузов, и в этот момент кузов начнет скручивать с неимоверной силой. Если бы это был обычный заводской Hyundai или любой другой автомобиль массового производства, после такого жесткого призёма он получил бы серьезные повреждения кузова.

Что делают мастера в таком случае? Берутся за сварочный аппарат, надевают сварочную маску и начинают варить… Причем методика сварки не абы какая, а точно рассчитанная и технически обоснованная, иначе под конец работы можно получить не «конфетку», а фатально загубленный кузов: его может повести, изменится геометрия, появятся излишние напряжения, и вместо призовых мест поедет на свалку.

Невозможно просто так взять и заварить все стыки кузова сплошной линией. Такой шов сделает кузов чрезвычайно жестким, что очень быстро выведет его из строя после пары гоночных сессий. Напротив, как говорят и показывают в «Team O’Neil Rally School», нужно действовать по заводской технологии, применяя точечную сварку, с помощью нее усиливая стыки соединений листового металла.

Обратите внимание, хоть на кузове виден пример точечной сварки, но она не напоминает заводскую работу. «Точки» после вмешательства парней, подготовивших автомобиль к участию в ралли, превратились, скорее, в «тире». Такая технология также добавляет жесткости кузову.

Ну и, конечно, не забываем про каркас безопасности. Все вместе делает раллийный автомобиль именно раллийным снарядом, на котором можно летать и очень жестко приземляться.

Вот такие две с виду «простые» технологии позволяют создавать современным зодчим настоящие раллийные болиды. А вы об этом знали?

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.

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.