方程式賽車作為賽車必須通過各種途徑以保證其在動(dòng)力性

1、創(chuàng)新訓(xùn)練結(jié)題報(bào)告 指導(dǎo)教師：李昊學(xué)院：車輛與能源班級(jí)：車輛工程（卓越計(jì)劃）學(xué)號(hào)：姓名：孫靜A.賽車性能方程式賽車作為賽車必須通過各種途徑以保證其在動(dòng)力性、主（被）動(dòng)安全性、操控性、制動(dòng)、穩(wěn)定性以及燃油經(jīng)濟(jì)性上有著卓越的表現(xiàn)。以下是大學(xué)生方程式汽車大賽的各個(gè)比賽項(xiàng)目及分?jǐn)?shù)：從以上的項(xiàng)目中可以看出，賽車必須具備以下性能：1. 動(dòng)力性以及優(yōu)秀的符合空氣動(dòng)力學(xué)的車身。在直線加速項(xiàng)目中，對(duì)賽車的要求是具備足夠強(qiáng)勁的動(dòng)力直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的性能以及發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的匹配。此外，在保證美觀的同時(shí)必須符合空氣動(dòng)力學(xué)原理。2. 易于操控以及扎實(shí)的底盤、合理的懸掛。8字繞環(huán)以及高速避障對(duì)賽車要求非常高。賽車必須要有精

2、準(zhǔn)的轉(zhuǎn)向，才能在繞環(huán)時(shí)表現(xiàn)靈活、不拖泥帶水。此外，繞環(huán)時(shí)，賽車減震器不斷地壓縮、放松，同時(shí)懸架承受著與直線駕駛時(shí)數(shù)倍的負(fù)荷。因此轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的靈活精準(zhǔn)、底盤的厚實(shí)、懸掛的韌性將受到極大地考驗(yàn)。3. 穩(wěn)定性及耐久性。耐久賽總分300分就能說明穩(wěn)定性以及耐久性對(duì)于賽車來說是多么的重要。耐久賽將極大的考驗(yàn)賽車的設(shè)計(jì)是否合理、結(jié)構(gòu)是否優(yōu)良、制作工藝是否先進(jìn)。B賽車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)因此在設(shè)計(jì)和制造中就必須把其打造得與普通乘用車大不相同，形成獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。一、 在車身上：1. 必須嚴(yán)格地參照空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)、優(yōu)化車身的形狀。在車速達(dá)到80Km/h后，空氣阻力成為了阻礙賽車前進(jìn)的最主要的力量。因此為了保證其加速順暢、一般將

3、其設(shè)計(jì)為車頭較尖的流線型，既保證美觀，又能極大地減小空氣的阻力，增大下壓力。2. 此外，還可以增加導(dǎo)流板或鼻翼。碳纖維制作的導(dǎo)流板或鼻翼在不增加明顯車重的同時(shí)，通過改變車身上下的空氣壓力增大下壓力，提高附著力。二、 在車架上：1. 如下圖所示，根據(jù)規(guī)則，車架的構(gòu)成必須符合以下圖的基本結(jié)構(gòu)：主環(huán)位于車手旁邊或是身后的一個(gè)防滾架。前環(huán)位于車手雙腿之上，接近方向盤的防滾架。防滾架支承結(jié)構(gòu)支承從主前環(huán)支承的末端引出到主前環(huán)上。車架單元最短的未切割的、連續(xù)的管件。車架 “車架”是被設(shè)計(jì)用來支撐所有賽車的功能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)總成，該部件可以是單個(gè)焊接結(jié)構(gòu)，也可是復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)，或是復(fù)合材料與焊接結(jié)構(gòu)的組合?；?/p>

4、結(jié)構(gòu) 基本結(jié)構(gòu)包括以下車架部件：1）主環(huán) 2）前環(huán) 3）防滾架斜撐 4）側(cè)邊防撞結(jié)構(gòu) 5）前隔板 6)前隔板支撐系統(tǒng) 7）所有的能將安全帶的負(fù)荷傳遞到1-6 的車架單元。車架主體結(jié)構(gòu)已定義的車架基本結(jié)構(gòu)所包圍的車架部分為車架主體結(jié)構(gòu)。主環(huán)上部和主環(huán)斜撐不包括在該定義中。前隔板車架主體結(jié)構(gòu)前端的一個(gè)平面結(jié)構(gòu)。其功能是保護(hù)車手雙腳。前端緩沖結(jié)構(gòu)位于前隔板前方的可變形的吸能裝置。側(cè)防撞區(qū)域從座艙底板上表面到離地350mm（13.8 英寸），從前環(huán)到主環(huán)間的車輛側(cè)面區(qū)域。2.賽車的基本結(jié)構(gòu)必須為低碳鋼或合金鋼（含碳量至少為0.1%）圓管 、最小尺寸規(guī)格要求如下：3.緩沖裝置（多為蜂窩鋁制作）必須滿足以

5、下要求：a.安裝在前隔板之前。b.沿賽車前后方向至少長(zhǎng)200mm(7.8 英寸)。c.在前隔板之前200mm(7.8 英寸)范圍內(nèi)，至少高100mm(3.9 英寸)，寬200mm(7.8 英寸)。d.碰撞時(shí)不能穿透前隔板。e.緩沖結(jié)構(gòu)和前隔板直接并且安全地連接在一起，而不是作為非承載式車身的一部分。三、其他結(jié)構(gòu)1.車手座椅車手座椅的最低點(diǎn)必須不低于車架底部管件的下表面，或有滿足側(cè)邊防撞桿要求的縱置管件從座椅的最低點(diǎn)下通過。當(dāng)坐在正常的駕駛位置時(shí)，必須提供足夠的隔熱材料，以確保車手不會(huì)接觸到任何表面溫度可能升至60以上的金屬或者其他材料。2. 駕駛艙底板駕駛艙底部必須裝有由一個(gè)或多個(gè)平板構(gòu)成的底

6、板。其作用是隔開車手和路面，且防止路面的碎石、碎片進(jìn)入車內(nèi)。3.防火墻駕駛艙與發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)之間必須安裝有防火墻。防火墻必須能保護(hù)車手的頸部。4. 安全帶 所有車手必須使用滿足要求的5 點(diǎn)、6 點(diǎn)或7 點(diǎn)安全帶。安全帶的安裝必須經(jīng)過主技術(shù)檢查官的認(rèn)可。在比賽中的任何時(shí)候，安全帶都必須系緊。5.頭枕賽車必須裝有頭枕，以限制車手頭部向后的運(yùn)動(dòng)。6.懸架賽車所有車輪必須安裝有功能完善的、帶有減震器的懸架。在有車手乘坐的情況下，輪胎的跳動(dòng)行程至少為50.8mm（2 英寸），其中向上25.4mm（1 英寸），向下25.4mm（1 英寸）。7. 方向盤方向盤自由行程不得超過7°

7、;且方向盤必須安裝在快拆器上，在緊急情況下車手可以拆下方向盤并快速逃生。8.輪胎和F1類似，輪胎采用高橡膠含量值的軟胎，在高速摩擦情況下，輪胎呈輕微熱熔狀，牢牢地抓住地面跑道。使其在加速、操控上都有明顯的提高。C.比較燕翔2號(hào)和燕翔4號(hào)。通過仔細(xì)研究，燕翔2號(hào)和4號(hào)有著很大的區(qū)別，或者說是很大的進(jìn)步。1. 首先最大的區(qū)別是發(fā)動(dòng)機(jī)：燕翔1號(hào)、燕翔2號(hào)和燕翔3號(hào)均采用單缸發(fā)動(dòng)機(jī)而在燕翔4號(hào)上革命性地采用了四缸發(fā)動(dòng)機(jī)。 2011年使用在燕翔2號(hào)上的CF498發(fā)動(dòng)機(jī)是國(guó)內(nèi)春風(fēng)發(fā)動(dòng)機(jī)廠生產(chǎn)的排量為498CC的單杠發(fā)動(dòng)機(jī)。最大功率為24KW（5500r/min），機(jī)重55KG，五個(gè)前進(jìn)檔位。2013年使用

8、在燕翔4號(hào)上的的CBR600是本田CBR600rr上搭載的水冷四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率72KW（11000r/min），機(jī)重64KG，六個(gè)前進(jìn)檔位。較CF498而言，CBR600是一臺(tái)高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)，在11000轉(zhuǎn)時(shí)才達(dá)到最大功率，最大功率也是CF498的三倍之多。這在動(dòng)力性上有了很大的提升，但是油耗也高得出奇，幾乎是CF498油耗的2倍。2. 在傳動(dòng)系上：4號(hào)與2號(hào)雖均采用了鏈傳動(dòng)，但是差速器卻大不相同。燕翔2號(hào)的差速器來自于沙灘摩托的差速器，4號(hào)則是自制的托森差速器，其效率更高。此外，后者的鋁合金殼體比前者的鋼制殼體輕了很多。3. 在車架上：由于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的大個(gè)頭，加之更加復(fù)雜的整車布置，整個(gè)需

9、要的空間就更大，因此4號(hào)賽車輪距比2號(hào)賽車大了一圈。4. 在懸掛上：2號(hào)的減震器呈立式布置，而4號(hào)的減震器橫向布置。相應(yīng)地，前者的減震器桿為推桿，后者則為拉桿。5. 在行駛系上：a4號(hào)賽車將首次使用10英寸的輪輞，這將會(huì)在操控性能上有所提升。此外，4號(hào)賽車的剎車盤和半軸驅(qū)動(dòng)殼是鑄造連接，并不是通過螺栓連接，帶來的好處是制動(dòng)更穩(wěn)定、可靠。b4號(hào)和3號(hào)賽車一樣，均采用了平衡桿來調(diào)節(jié)制動(dòng)力分配。這讓在調(diào)節(jié)制動(dòng)力非常方便快捷。6. 在車身上：2號(hào)采用的是鋁板敲打而成，而4號(hào)采用的是碳纖維制作的車身。后者是一個(gè)非常大的進(jìn)步，碳纖維具有高強(qiáng)度、微質(zhì)量、便于造型、美觀的好處。這將全面提高賽車性能。7. 在電控方面：從賽車上可以看出，燕翔4號(hào)上的電線特別多。因?yàn)橐驗(yàn)楦鞣矫娴纳?jí)，需要使用電控的就更多了。因此外掛ECU也就更加復(fù)雜。8. 在轉(zhuǎn)向系上：a采用的是碳纖維+鋁板制成的仿F1式的方向盤將更輕便，更易于操作，在緊急狀況下也更安全。此外，自制的快拆器也是一大亮點(diǎn)。b2號(hào)沒有采用后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在3號(hào)賽車上革命性地采用了機(jī)械式的后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。而在4號(hào)賽車上更是革命性地采用了電動(dòng)式后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)原理是：通過直線位移傳感器將轉(zhuǎn)向的信號(hào)（包括轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向時(shí)機(jī)等）傳給與后輪轉(zhuǎn)向拉桿相連的電機(jī)，電機(jī)根據(jù)信號(hào)拉動(dòng)、放松后輪轉(zhuǎn)向拉桿以實(shí)現(xiàn)后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向。總之，燕翔4號(hào)賽車相比燕翔2號(hào)賽車可