Поиск
Поиск по сайту

Партнеры RaceTechNet

Многим из нас хорошо известны точные или примерные характеристики двигателей любимых спорткаров. Но как часто мы задумываемся о том, из чего состоят и как строятся самые быстрые в мире моторы? Сегодня мы ищем ответ на этот вопрос, а помогает нам в этом персонал завода Ferrari.

Подопытным у нас будет 4,5 литровый V8 мощностью 570 л.с. Такой двигатель устанаваливают на Ferrari 458 Italia с самого начала выпуска в 2009 году. Более подробные характеристики двигателя и шасси — в конце статьи, а сейчас посмотрим, как обычно происходит сборка этого мотора.



Еще до того, как будет вставлен коленвал, вставляют подшипники. Но этом занимается компьютер. И вот почему. Подбор подшипников производится на основе того, как отлит и обработан блок цилиндров и сам коленвал. Есть три разных размера подшипников, которые используют для коленвала. Выбор конкретного размера зависит о того, какой из них лучше подходит для конкретного двигателя. В подборе нужных размеров подшипников как раз и помогает компьютер. Именно поэтому моторы Ferrari California, Maserarti и Ferrari 458 Italia собираются в одном месте — на заводе Феррари.

Двигатель, это сердце машины и его сборка сравнима с операциями, которые проводят кардиологи. Компоненты мотора проходят механическую обработку, а затем начинается сборка. Она идет сверху вниз. Сперва идут гильзы цилиндров и форсунки, а затем остальные компоненты пока весь двигатель не будет собран окончательно.

Коленвал располагается в блоке двигателя. Как мы уже говорили, сборка производится сверху вниз, поэтому установка коленвала производится в последнюю очередь. Сначала вставляются гильзы и поршни. На коленвале имеются буквенные обозначения, которые говорят о его типе. На основе надписей на кулачках подбираются подшипники. Затем проверяют поршневые кольца. Важно чтобы они точно подходили по размеру и были установлены соответствующим образом. Так, чтобы все зазоры соответствовали требованиям.

Затем поршень вставляется в фальш-гильзу, при помощи которой он устанавливается на свое место в блоке цилиндров. Фальш-гильза визуально почти не отличается от установленной в блоке реальной гильзы. Она играет роль наводящей при установке поршня и предотвращает тем самым возможное повреждение поверхности цилиндров или неправильную установку внутри блока.

Ferrari 458 Italia вид сверху

Симпатичная девушка в красной рубашке (на видео) наживляет внутренние и наружные болты крепления коленвала. Если бы мы рассматривали Жигули или Москвич, то на этом рассказ про наживление болтов можно было бы и завершить. Но это Феррари, и наживить болты в ее двигателе означает конкретное значение момента силы, с которой их нужно зажать. В данном случае — в двигателе F458 Italia болты зажимают в два прохода. На первом этапе выставляется значение момента равное 15 Ньютон. С такой настройкой закручиваются внутренние и внешние болты. Затем, на второй фазе, с силой 55 Ньютон закручиваются наружные, а моментом в 60 Ньютон воздействуют на внутренние. Машина (робот для закручивания болтов) на каждом этапе говорит какую силу нужно приложить. Оператору даже не нужно знать какие именно гайки закручивать, это знает робот. Когда все болты закручены успешно, на дисплее появляется сообщение о том, что все ок, сборка проведена корректно. Это дает зеленый свет для дальнейшей работы.

Процесс кажется довольно простым, но это очень на самом деле очень аккуратная работа. Поскольку коленвал уже установлен в блоке, когда зажимают наружные болты он свободно вращается в основании, которое с прикрепленным к нему поддоном образует в дальнейшем картер.

Мы говорим о коленвале, который во время работы двигателя вращается со скоростью до 9 000 оборотов в секунду. Поэтому его балансировка — очень важный и серьезный вопрос. Фактически, рассматриваемый коленвал — один из немногих, которые балансируются всего одним граммом на каждом уровне балансировки. Сначала с коленвала удаляют все грубые дефекты и остатки от производства. Затем он подвергается термической обработке и анализу. Это позволяет рассеять любые внутренние напряжения металла. На следующем этапе изделие покрывают грунтовкой, а затем обрабатывают азотом. Термическая обработка длится 72 часа при температуре 800 градусов.

Ferrari 458 Italia Back

Следующая задача — установить пружины клапанов. Поскольку Феррари производит различные моторы, то и пружин существует великое множество. Сотрудник, который отвечает за установку пружин может ошибиться, ведь он человек. Но роботы не допустят ошибки, потому что это Феррари. Стоит только протянуть руку не туда, куда следует, как над контейнерами с деталями загорится красная сигнальная лампа. Такой подход создает удобство и комфортные условия работы для персонала, но, в первую очередь, это гарантия качества для клиентов.

Далее за дело берется парень, который занимается настройкой системы зажигания. Он выставляет угол опережения зажигания. Для этого он измеряет зазоры впускных и выпускных клапанов (0.6 мм) в верхней и нижней мертвых точках. Сначала впускные, затем выпускные. Потом ослабляет все синхронизаторы и вручную проверяет все зазоры и угол опережения, даже несмотря на то, что в этом двигателе используется электронное управление таймингами, а систему зажигания еще раз проверят на испытательном стенде. Любая ошибка будет выявлена незамедлительно и тому, кто ее допустил нужно будет проделать всю работу сначала после анализа ошибки.

Таким образом система зажигания подвергается двойной проверке — ручной и электронной. Первая производится при помощи специальных калибров (шаблонов). Параметры настройки зажигания проверяются с помощью одного аналогового и одного электронного прибора. Аналоговый указывает на верхнюю мертвую точку поршня. А с помощью цифрового можно увидеть когда клапан начинает открываться.

Следующий, не менее важный шаг — установка головки блока цилиндров. Клапана, пружины и распредвалы уже установлены. Сначала устанавливается прокладка под головку. Она подбирается в зависимости от двигателя. На углах головки и в других местах, где возможна течь используется специальный герметик. Затем головка присоединяется к блоку при помощи специальных шайб. Перед тем как зажимать крепления головки, их смазывают для облегчения калибровки угла установки головки, а также измерения момента силы, с которой зажимают гайки креплений.

Сборка уже почти завершена. Осталось установить еще несколько важных узлов. Сейчас настал черед генератора и электрической проводки. Но перед этим еще следует поставить крышки распредвалов и впускной коллектор. Только после этого двигатель снимают со сборочной линии. Также на данном этапе устанавливаются катушки зажигания. В двигателе F458 Italia устанавливают по одной катушке на каждую свечу, поэтому больше не существует одинарных, или двойных катушек и распределителя. Они устанавливаются одновременно с протяжкой кабелей, а затем подключают.

Ferrari 458 Italia Back

Несмотря на то, что сборка мотора подходит к завершающему этапу, сделать предстоит еще довольно многое. Но этим займутся роботы. Двигатель отправляется на испытательный стенд, где проверяется каждый мотор без исключений. А мы рассмотрим подробнее что именно происходит на стенде подчас испытаний.

Первым делом двигатель закрепляют на стенде надлежащим образом. Это очень похоже на то, как бы он стоял в машине. Затем его заполняют водой, маслом и прочими горюче-смазочными материалами, необходимыми для нормальной работы мотора. Условия максимально приближенные к “боевым”. Все настройки соответствуют тем, что впоследствии используют в реальном автомобиле. Мотор помещают в специальную камеру неподвижно закрепляют внутри с помощью специального стопора.

Чтобы компьютер запустил нужную программу испытаний используют соответствующие штрих-коды. Тест состоит из трехфазного прогона двигателя. На каждом из этих этапов используется различная скорость под различной нагрузкой. Испытание длится три часа. И, поскольку, это все еще прототип двигателя, а не готовый мотор, проводится исследование кривой мощности на графике, который строит компьютер по результатам испытаний. Замер мощности производится с разбежкой в 250 оборотов. Т.е. если взять произвольный интервал оборотов в диапазоне от 5000 до 6000 оборотов, то замеры мощности производятся на 5000, 5250, 5500, 5750, 6000 оборотах. Этот интервал мы взяли для примера. В реальности мощность во время испытания замеряют в диапазоне от 1000 до 9000 оборотов.

В процессе измерения мощности, также измеряют и крутящий момент на 5000 оборотов. Если все показания и параметры находятся в пределах ожидаемых величин, то испытание продолжается. Если какие-то показатели отклоняются от нормы — тест останавливают. Затем, если все ок, мотор раскручивают до 9000 оборотов и замеряют максимальную мощность, пик которой должен находится в диапазоне от 8500 до 8750 оборотов.

По завершении этого испытания двигатель 4,5 V8 Ferrari 458 Italia готов к установке в машину. Но остается одно финальное испытание. Экологический тест — это контроль уровня выбросов вредных веществ. В Ferrari существует определенный минимальный уровень выброса, которого и придерживаются при производстве моторов Ferrari. Если двигатель соответствует этому уровню, все испытания считаются пройденными. После этого проводят проверку на наличие течей масла, воды, бензина, и если все чисто, мотор успешно проходит тест на испытательном стенде и готов к установке в автомобиль.

Пройдя процесс сборки, испытаний и проверки, сердце Ferrari 458 Italia имплантируют в тело, где ему предстоит долгая и счастливая жизнь.

Ferrari 458 Italia Back

Подробные технические характеристики Ferrari 458 Italia

Габариты и вес:

Длина, мм: 4527
Ширина, мм: 1937
Высота, мм: 1213
Колесная база, мм: 2650
Длина задней оси, мм: 1606
Длина передней оси, мм: 1672
Сухой вес, кг: 1380
Отношение веса к мощности, кг/л.с.: 2,42
Распределение веса перед/зад, %: 42 / 58

Двигатель:

Тип: V8 — 90 градусов
Рабочий объем, см. куб.: 4499
Максимальная мощность, л.с.(кВт) / об.мин.: 570 (425) / 9000
Максимальный крутящий момент, Нм / об. мин.: 540 / 6000
Выходная мощность, л.с. / л: 127 / 1
Степень сжатия: 12,5 : 1
Экологический стандарт: Euro3
Средний расход топлива, л / 100 км: 13,3
Выброс CO2, г / км: 307

Общие характеристики:

Тип кузова: маломерное купе, Berlinetta
Привод: задний
Трансмиссия: 7-ступенчатая роботизированная МКПП с двойным сцеплением
Расположение двигателя: среднемоторное сзади
Начало выпуска, год: 2009
Модельный ряд, год: 2010
Предшественник: Ferrari F430
Аэродинамическое сопротивление, Cx: 0,33
Дизайн: Pininfarina

Динамические характеристики:

Разгон 0 — 96 км/ч (0-60 миль), сек: 3.0
Разгон 0 — 100 км/ч (0-62 миль), сек: менее 3.4
Разгон 0 — 200 км/ч, сек: 9,4
Разгон 0 — 300 км/ч, сек: 32,4
Максимальная скорость, км / ч: более 325
Тормозной путь 0 — 100 км/ч, с: 32,5
Максимальная боковая перегрузка, g: 1,01
Разгон на 0.25 мили, с / скорость на финише, км / ч: 10,88 / 214,0
Разгон на 0.50 мили, с / скорость на финише, км / ч: 19,68 / 269,8
Разгон на 1.00 милю, с / скорость на финише, км / ч: 29,30 / 288,0

Ходовая часть:

Колеса передние: 235 / 35 ZR20 8,5”
Колеса задние: 295 / 35 ZR20 10,5”
Передняя подвеска: на двойных поперечных рычагах
Задняя подвеска: многорычажная
Передние тормоза: дисковые, перфорированные вентилируемые
Задние тормоза: дисковые, перфорированные вентилируемые

Электроника:

Антиблокировочная система: high-perfomance ABS с системой предварительного торможения
Система управления дифференциалом: E-Diff3
Антипробуксовочная система: F1-Trac, 5-уровневая

Виталий Крупенько

Написать комментарий

Войдите, чтобы оставить комментарий.