Установка двигателей Тойота модели 5VZ-FE и 3UZ-FE на "Газель"

 

Данное переоборудование с заменой штатного двигателя на так называемый "контрактный" часто называют "СВАП".

Экспертами "УСЛУГИАВТО" был проведен анализ прочности конструкции элементов трансмиссии транспортного средства ГАЗ-3302. Расчет проведен на примере двигателей марки Тойота модели 5VZ-FE и 3UZ-FE.

Моторный отсек Газель с двигателем OYOTA 3UZ-FE c АКПП
Моторный отсек Газель с двигателем TOYOTA 3UZ-FE c автоматической коробкой передач

Измененный  интерьер салона Газель с двигателем Тойота 3UZ-FE + АКПП

Интерьер салона Газель с двигателем Тойота 3UZ-FE + АКПП
Интерьер салона ГАЗ-3302 с двигателем Тойота 3UZ-FE + АКПП

Маркировка двигателя 3UZ-FE

Маркировка двигателя 3UZ-FE
Маркировка двигателя 3UZ-FE установленного на ГАЗ-3302
Вид спереди ГаЗ-3302 с двигателем Тойота 3UZ-FE
Вид спереди ГаЗ-3302 с двигателем Тойота 3UZ-FE
Топливный бак увеличенного объема на  ГаЗ-3302 с двгателем Тойота 3UZ-FE

Топливный бак увеличенного объема на  ГаЗ-3302 с двгателем Тойота 3UZ-FE
Обшивка салона ГаЗ-3302 с двс Тойота 3UZ-FE
Обшивка салона ГаЗ-3302 с двигателем Тойота 3UZ-FE

 

Салон Газели с двс Тойота 3UZ-FE
Салон Газели с двигателем Тойота 3UZ-FE 

 

ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ ПОЛУОСЕЙ ЗАДНЕГО МОСТА АВТОМОБИЛЯ НА УНИВЕРСАЛЬНОМ ШАССИ ГАЗ-3302.

1. Объект экспертной оценки. 
Автомобиль на универсальном шасси ГАЗ-3302.
Цель экспертной оценки – техническая экспертиза конструкции транспортного средства.

2. Внесенные изменения в конструкцию ТС.
Установлен двигатель марки TOYOTA в сборе с автоматической коробкой передач (АКП).
Вариант А: 5VZ-FE;
Вариант Б: 3UZ-FE.

3. Оценка прочности полуоси.
Проведен анализ прочности элементов трансмиссии (полуоси).
В качестве базовой, выбрана полуось серийно выпускаемого сертифицированного автомобиля ГАЗ-3302, имеющего полную массу 3500 кг.

Трехмерная модель полуоси автомобиля представлена на рис.1.

Трехмерная модель полуоси ГАЗ-3302
Трехмерная модель полуоси ГАЗ-3302

Материал полуоси – Сталь 40Х
Предел текучести Сталь 40Х σт=785 Мпа
Мпо – крутящий момент, передаваемый через полуось, Н*м;
Мпо=Мкр*iкп*iгп*ηкв2*ηкп*ηгп*ηдиф*К1
Мкр – максимальный крутящий момент двигателя, Н*м; 
iкп – передаточное число коробки передач (1-й передачи);
iгп – передаточное число главной пары заднего моста;
ηкв – КПД карданного шарнира;
ηкп – КПД коробки передач;
ηгп – КПД главной передачи;
ηдиф – КПД дифференциала.
К1 – коэффициент, связанный с делением единого потока мощности, проходящего через дифференциал.

Вариант А. Установка двигателя 5VZ в сборе с автоматической коробкой передач (АКП) А340Е.
Максимальный крутящий момент двигателя Мкр=294 Н*м.
Главная пара редуктора заднего моста iгп=5,125
Мпо=294*2,804*5,125*0,992*0,95*0,96*0,96*0,5=1813 Н*м
В программном ресурсе проведен расчет нагружения полуоси крутящим моментом с расчетом запаса прочности в варианте комплектования автомобиля двигателем 5VZ в сборе с автоматической коробкой передач (АКП) А340Е.
По результатам расчета:
Максимальное напряжение на полуоси σпо1=574 Мпа
Коэффициент запаса К=σ_т/σ_по1 =(785 Мпа)/(574 МПа)=1,4

Эпюра распределения напряжений по полуоси представлена на рис.2.

Эпюра распределения напряжений по полуоси ГАЗ-3302
Эпюра распределения напряжений по полуоси ГАЗ-3302 с двигателем 5VZ

Вариант Б. Установлен двигатель модели 3UZ-FE в сборе с автоматической коробкой передач (АКП) А650Е.
Максимальный крутящий момент двигателя Мкр=417 Н*м.
Главная пара редуктора заднего моста iгп=4,3
Мпо=417*3,357*4,3*0,992*0,95*0,96*0,96*0,5=2583 Н*м
В программном ресурсе проведен расчет нагружения полуоси крутящим моментом с расчетом запаса прочности в варианте комплектования автомобиля двигателем 3UZ-FE в сборе с автоматической коробкой передач (АКП) А650Е.
По результатам расчета:
Максимальное напряжение на полуоси σпо1=665 Мпа
Коэффициент запаса К=σ_т/σ_по1 =(785 Мпа)/(665 МПа)=1,18

Эпюра распределения напряжений по полуоси представлена на рис.3.

Эпюра распределения напряжений по полуоси ГАЗ-3302 с двигателем 3UZ-FE
Эпюра распределения напряжений по полуоси ГАЗ-3302 с двигателем 3UZ-FE

 

Вывод: таким образом, установлено, что запас прочности серийно выпускаемой полуоси автомобиля на универсальном шасси ГАЗ-3302 позволяет устанавливать двигатели с максимальным крутящим моментом до 417 Н*м, при значении передаточного числа главной пары редуктора заднего моста 4,3.

 

Газель с двигателем TOYOTA 3UZ-FE c АКП