秒杀GTI! 解读大学生方程式赛车--黑鲨

1、300米之内秒杀GTI，0-100km/h加速5.2秒钟，还有远远高于1个G的侧向加速度.今天我们要向您介绍的可不是超级跑车，而是一台由几位充满激情的大学生制造出来的“F1”赛车，更令人惊奇的是以上数据的缔造，完全凭借一台只有493cc排量的国产单缸发动机！这台车就是在中国大学生方程式汽车大赛中夺得冠军的赛车，同学们为它取了一个气势十足的名字-“BLACK SHARK（黑鲨）”。百公里加速仅5.2秒，名副其实的种子选手第一眼见到黑鲨的时候，它看上去就像是一辆加大版的卡丁车，而其子弹头形状的车头有很容易让人联想起老式F1赛车，另外还会让人感觉它很可爱，并不像其名字那样凶悍。黑鲨的整体车身空间 结

2、构采用的是桁架结构，材质为碳纤维复合材料。总之，仅仅在我们最初见到它时，便对其实际性能表现充满期待。黑鲨的车身尺寸为：长2868mm、宽1450mm、高1048mm，轴距仅1650mm，前轮轮距为1250mm，后轮轮距为1200mm，由于车身小巧，因而其最小转弯半径只需要3m。另外，这头小鲨鱼的整备质量也仅仅为208kg，前后轴荷比被设计成46:54。10英寸KEIZER铝合金轮毂，与规格为18*6-10（R25B）的Hoosier方程式热熔胎相搭配，效果很提神驾驶舱内装有萨波尔特(Sabelt)的五点式安全带为车手及“黑鲨”量身打造的专业赛车方向盘，看起来是不是很有感觉这个黑色旋钮是用于赛车

3、手启动车辆的，有点像一键式启动设计者为了安全起见，在车辆的三个不同部位安装了可控制车辆启动的机关，上图中这个红色扳手便是其中之一，另外还有一个在驾驶舱内方向盘左侧，是一个红色按钮既然是比赛中的状元选手，黑鲨自然拥有一套令其它对手望而却步的 性能部件。设计者将一台经过优化的CF188自然吸气式发动机作为它的心脏，排量为493cc，最大功率可达32kw，引擎最高转速可达7000rpm，极速为135km/h，而其百公里加速时间仅用5.2s。另外，前后悬结构采用的是双横臂式、四轮盘式制动、传动方式为 链条传动、后驱动轮（该车为后轮驱动）设有对称锥齿轮式差速器；而与发动机相搭配的是一台CVT无级变速器。

4、在看完以上这些对“黑鲨”的简单介绍后，相信显示器前面的您和笔者当时拥有同样的想法，那便是赶快发动引擎，让这只小鲨鱼在赛道上撒点野吧。废话不多说，为了能够更加直观的体现出“黑鲨”的真正实力，我们特意为它请来了一位大家非常熟悉的对手-“第六代高尔夫GTI”。拥有最大功率147kw和280Nm最大扭矩的高尔夫GTI，其详细数据就不在这里做过多赘述了，随着起步发令者的双臂落下，“黑鲨”和第六代高尔夫GTI同时冲出起跑线，向终点奔去虽然第六代高尔夫GTI是大家公认的小钢炮，但其6.61秒百公里加速成 绩在“黑鲨”面前还是显得逊色一些，起步不久便被小鲨鱼抛在脑后，无论经过几次尝试或是变换车手，上图这种局

5、面都依然展现在其它观赛者面前，看来这只获得比赛第一名的冠军选手，真的很给力啊。接近终点时，“黑鲨”的加速优势已经相当明显，在较短距离内，GTI只能乖乖跟随它的脚印开着它感觉像是在驾驭一辆大卡丁车还记得第六代高尔夫GTI绕桩时带给我们的精彩表现吗，虽然当时10.57秒的180米绕桩成绩与理想值稍有偏差，但在我们以往测试过的紧凑车型中它却是表现最好的。这台小钢炮并没有因为它有 一颗强劲的心脏而给人一种难以驯服的感觉，在做激烈操控时甚至还会让人想对它更加粗暴、狂野一些。而接下来，再让我们一 起看看“黑鲨”，它在绕桩时又有着怎样的表现。由于“黑鲨”采用的是一套后轮驱动系统，整个车身长度 只有2868m

6、m并且轴距仅为1650mm，这样便使其在做180米绕桩时非常灵巧，在加上相比GTI重心低了不少这一优势，它会让操控者 有种不是在测试汽车而是在挑战自己身体极限和驾驶技巧的感觉。因为在绕桩时，这头“黑鲨”真的会像一只鲨鱼一 样游历在每个桩桶左右，此时驾驶者需要时刻让自己的脖子与横向G值较劲，至于想GTI那样的车身侧倾。这个真没有。此外，没有虚量的方向盘指向相当准确，专业方程式热熔胎在经过暖胎之后能够提供足够的抓地力。但有一点需要注意的是，如果在绕桩过程中对油门控制不当，便会很容易让“黑鲨”来个漂亮的神鲨摆尾，因此对于后驱车来说动力把控还是相当 关键的。“黑鲨”不能合法上路，因此我们只能在专业测试

7、场地进行体验。起初，它行程较短的油门和刹车踏板会让驾驶者感觉有些不太适应 ，而一旦花些时间来将它们驯服过后，一种在普通轿车上完全体验不到到的乐趣便逐渐传递到驾驶者。油门及制动响应非常及时，绝对不会让你的脚掌及腿部做无用功，这在无形中会给驾驶者很大信心。另外，与普通轿车不同的操控感受会让坐在驾驶舱内的你将注意力完全集中，但这并不是说它会给你很大压力，而是你会不自觉的想要挑战自己的生理极限，与“鲨鱼 ”较把劲。“黑鲨”骨架及身体结构详细剖析如果你觉得仅仅看到“黑鲨”的动态性能表现还不够过瘾的话，那么就让你的肾上腺素到此为止，阻止它继续分泌，来和我们一起对这只“小鲨鱼”从内到外继续看个清楚，更加透彻

8、的了解其各个组成结构。车架结构目前，正规F1比赛车辆所使用的是一种叫单体壳的车架结构，它是由复合材料一体成型的车身壳体，具有重量轻、壳体坚硬、尺寸精密等优点。不过，虽然这种车架的性能表现非常优秀，但是技术成本也相对较高，如果工艺质量不能达到相应标准，则很容易导致最终失败。另外，这种车架的可修复性很低，如果在使用过程中出现损伤则不能复，只能更换整个车壳。而正是因为以上诸多原因，使得“黑鲨”的设计者最终还是没有选择这种车架结构。“黑鲨”车架结构示意图取而代之的是空间桁架结构，这是一种传统的车架结构，由于它具有制造工艺简单、价格便宜等特点，因此常在业余汽车比赛中被使用。此外，相比单体壳结构在发生碰撞

9、后，这种车体结构易于检修并且具有较好的容错性，车身强度也很高。不过它也同样不可避免的存在一些不足，相对单体壳，它不利于于空间布置和车身造型，需要覆盖车身件，但却并不能起到增加扭转刚度的作用，只会增加车重从而不利于轻量化。“黑鲨”的车身是由4130钢材焊接而成的，车架之间的焊接加工工艺采用的是二氧化碳保护焊悬架结构“黑鲨”的前后悬架结构均为双横臂式，这也是一般赛车上经常使用的一种悬架结构设计者还为“黑鲨”增加了一个后悬横向稳定杆，它的作用是提高整车的侧倾角钢度，减小过弯时车身侧倾。通常提高整车侧倾角钢度的方法有三种：1、增加悬架弹簧的钢度：这是一种最直接的方法，但是提高弹簧钢度会同时提高弹簧质量

10、的固有频率，从而降低赛车的平顺性。2、增大赛车轮距：这种方法确实能达到一定效果，但调整范围并不大。3、增加横向稳定杆：这是一种应用最广泛的方法，当横向稳定杆衬套没有磨损，两侧悬架同时跳动时，悬架的线刚度将不受影响，但是单侧悬架的线刚度会有一定程度增加。另外，通过调节横向稳定杆能调节转向特性，因此横向稳定杆必须有调整机构。后悬横向稳定杆示意图悬架拉杆铰接点与横向稳定杆拉杆铰接点处的传动比为0.34将减震器放在车架下以降低车身重心，最小离地间隙为前120mm/后100mm，重心高度只有320mm动力引擎“黑鲨”的心脏是由春风动力提供的CF188四冲程自然吸气式发动机，排量为493cc。设计者对其进

11、气系统进行了重新设计，替换了原厂的空气滤清器和稳定压腔，为了增加进气量，对进气管道的长度和粗细以及稳压腔的尺寸也进行了一定调整，利用进气压力波以达到增加进气目的；排气系统则按照发动机位置进行调整，并加装带有消声器的排气尾管，以使噪音值达到一定指标。另外，节气门部分通过拉索或连杆链接油门踏板进行控制，复位弹簧位于节气门结构用以避免节气门发生故障，虽然发动机并未采用任何增压技术，但可通过调节节气门开度来调节进气空气量，从而让发动机的燃烧效率得到有效提高。制动系统前后willwood caliper ps1双活塞卡钳，可在保证足够的制动力同时大幅减小制动总成质量为了能够让“黑鲨”做到跑得起来还能及时

12、停住，设计者为其准备了两套独立的制动液压回路系统，并且每个液压回路都有独立的储油罐。目的是防止一套漏液或者失效时，至少有两个车轮可保持有效制动。制动管采用钢喉以较少制动时液压管路的变形，这样便可以达到减少制动管路内压力损失的目的。位于驾驶舱内的制动踏板侧支撑板，采用的是进口钢材4130，厚度为2mm的板材经过切割一次成型；油门踏板的侧支撑板为6061铝，厚度同样为2mm且一次切割成型。另外，两个踏板总成面板皆为碳纤维材料制成。传动机构“黑鲨”的后传动轴上装有一套锥齿轮差速器，安装它的目的是为了让驱动轮在转弯和不平路面上行驶时，两侧处在转速差状态的车轮可以减小拖拽耗损，让行驶更平稳，并可有效改善转向和操控稳定性。加速器支架由6061铝，经CNC加工成型，材料来源于五菱之光上的426锥齿差速器，其内部球笼（即三指销等速万向节）是铃木羚羊上的内球笼。由于用链传动具有结构简单且效率高、质量轻、惯量轻，有利于车辆提高加速性能等优点，因此设计者最终采取了这种传动模式，其中链条采用的是摩托车上的520H链条。另外，“黑鲨”的变速箱是一台CVT无级变速箱。上图为“黑鲨”团队的部分成员合影，整个团队组建于2009年6