Автомобиль 2818-00000-02 (на базе шасси ГАЗ-3302) Заменен двигатель ЗМЗ-4052.2 на двигатель модели 2JZ-GE (221 л.с.)

Демонтирован штатный бензиновый двигатель модели ЗМЗ-4052.2 при помощи подъемного устройства. Предварительно: отсоединены клемы АКБ; демонтирован капот; слиты масло и охлаждающая жидкость; демонтированы коробка передач, сцепление; отсоединены выпускной коллектор и демонтирована выпускная система; отсоединены и демонтированы системы питания и охлаждения; демонтирован воздушный фильтр; отсоединено электрооборудование (провода, датчики, электронный блок управления); демонтированы крепления опор.

Установлен двигатель модели 2 JZ-GE с автоматической коробкой передач (КП) в сборе с использованием штатных упругих элементов (кронштейны, подушки); подсоединены системы питания, охлаждения и выхлопная система от штатной комплектации двигателя 2JZ-GE.

Демонтирован  штатный карданный вал. Установлен сертифицированный карданный вал фирмы «ЕВРОКАРДАН». Установлен селектор управления АКП в кабине транспортного средства.

ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (после внесения изменений в конструкцию)
                         

Для оценки прочности полуосей заднего моста грузового автомобиля 2818-00000-02 (на базе ГАЗ-3302) был произведен расчет. Расчет выполнен в соответствии с методикой расчета прочности элементов трансмиссии, разработанной ИЛ «УСЛУГИ-АВТО».

1.      Внесенные изменения в конструкцию ТС.

Установлен двигатель модели 2JZ-GE в сборе с автоматической коробкой передач (АКП).

2.      Оценка прочности полуоси.

В качестве базовой, выбрана полуось серийно выпускаемого автомобиля ГАЗ-3302, имеющего полную массу 3500 кг.

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.

В программном ресурсе проведен расчет нагружения полуоси крутящим моментом с расчетом запаса прочности в варианте комплектования автомобиля двигателем 2JZ-GE в сборе с автоматической коробкой передач (АКП) А30-40LS.

Трехмерная модель полуоси автомобиля представлена на рис.1.

Рис.1. Трехмерная модель полуоси.

Упруго-напряженные показатели полуоси после внесения изменений в конструкцию ТС.

По результатам расчета:

Максимальное напряжение на полуоси σпо1=582 Мпа

Коэффициент запаса:    

              Эпюра распределения напряжений по полуоси представлена на рис.2.

Рис.2. Распределение напряжений по полуоси.

3.      Вывод.

При установке двигателя 2JZ-GE в сборе с АКП на грузовой автомобиль ГАЗ-3302 запас прочности полуоси заднего моста составил 1,35.

Коэффициент запаса прочности 1,35 считается достаточным для дальнейшей эксплуатации автомобиля на дорогах общего пользования.

Также была произведена оценка вероятности перегрева тормозных механизмов транспортного средства ГАЗ-3302 в связи с установкой в 2,5 раза более мощного двигателя (п.1.5 Приложения 4 Правил № 13 ЕЭК ООН). Расчет выполнен в соответствии с методикой оценки потери и восстановления эффективности тормозных механизмов, разработанной ИЛ «УСЛУГИ-АВТО».

Расчет максимальной скорости.

Для расчета максимальной скорости учитываются следующие параметры:

Мощностной баланс:

Nд=Nк+Nв

Nк, Nв – мощность сил сопротивления качению и воздуха, соответственно

Nд – мощность двигателя, передаваемая на колеса ТС.

Va – скорость ТС;

Рк - сила сопротивления качению

Pв – сила сопротивления воздуха

f0­  - коэффициент сопротивления качению;

Fв– лобовая площадь ТС

Сx  – коэффициент лобового сопротивления

Kв - коэффициент обтекаемости

Для представленного транспортного средства Vmax=41,9 м/с=156,9 км/ч.

Испытание рабочих тормозов всех транспортных средств должно производиться при помощи ряда последовательных торможений груженого транспортного средства в соответствии с условиями, указанными в нижеследующей таблице:

где:

v1=начальная скорость в начале торможения,

v2=скорость в конце торможения,

vmax=максимальная скорость транспортного средства, n=количество торможений,

n – количество торможений;

Δt=продолжительность одного цикла торможения: время, прошедшее между началом одного торможения и началом следующего торможения.

Для расчета температуры тормозных механизмов осей после ряда последовательных торможений используются следующие параметры:

E120 – кинетическая энергия ТС в начале торможения, на скорости 120 км/ч.

E60 – кинетическая энергия ТС в конце торможения (60 км/ч).

ΔE– теплота, выделяемая при торможении со 120 до 60 км/ч.

E1– теплота, рассеиваемая в передних тормозных механизмах

E2=– теплота, рассеиваемая в задних тормозных механизмах

Δti - увеличение температуры тормозных механизмов i-ой оси при одном торможении

Ck – средняя теплоемкость тормозных механизмов и ступицы.

Δt1°=25,9 °С – нагрев передних тормозных механизмов за одно торможение;

Δt2°=21,0 °С – нагрев задних тормозных механизмов за одно торможение;

ti=to +n*Δti° - температура тормозных механизмов i-ой оси после ряда последовательных торможений.

t1=489 °С

t2= 415 °С

Полученные температурные характеристики превышают пределы работы штатных передних тормозных колодок (кат. №3302350180002). Рекомендуется:

- установка передних тормозных колодок с более высоким температурным пределом работоспособности (TRW GDB 851, TRW GDB 851M)

- использование тормозной жидкости с высокой (>320 °С) температурой кипения (CASTROL React SRF, BREMBO LCF 600 Plus, MOTUL RBF 660).

Тормозная система транспортного средства c указанными доработками будет соответствовать требованиям п. 1.5 Приложения № 4 Правил ЕЭК ООН №13.