XXXX年某汽车节能竞技大赛初期方案策划

节能车项目组技术策划1发动机发动机是整个赛车的动力来源，也是燃油的化学能转变成内能、并最终转化为机械能输出出来的执行机构。对于汽车而言，发动机的效率直接决定了能量的损耗。所以，发动机的调试、改装和优化，直接关系着燃油从化学能到机械能转化的效率，对于改善我们赛车的经济性有着至关重要的作用。发动机技术组负责发动机的磨合、调试、改装、优化和维护等工作，基于我们节能赛车的实际情况，针对节能比赛中低转速、低负载、短时间、小强度的特点，我们可以从提高发动机的热效率，调高燃烧效率和机械效率以上三个方面方面入手改造我们的发动机。一．曲柄连杆机构的改造1.提高压缩比。较高的压缩比可以使稀薄的混合气可以在气缸内更充分燃烧，提高了汽油的燃烧效率，达到增大功率的同时又节省了燃油的消耗量。因此，提高压缩比对我们有很大帮助。在不改变排量的前提下对汽缸体进行打磨，提高压缩比至12，与之前减小排量至100ml并提高·压缩比的汽缸进行对比实验。由于压缩比的提高，气缸内的压力增大，对气缸的密封性能要求更高，这是我们需要解决的一个重要问题，目前的解决方案是增大紧固螺栓的扭矩。2.拆除一道活塞气环减小摩擦机械损失，为活塞匹配一道组合气环防止漏气。3.对发动机汽缸体和汽缸盖的散热片进行部分打磨减重。我们的赛车的发动机大部分时间是在熄火状态，只有极少部分时间是在进行工作，因此，对于我们的发动机来说，散热是没有必要的，为了给赛车减重，我们将对汽缸盖以及汽缸体的散热片进行打磨。在打磨汽缸盖散热片同时配合配气机构的改造。二．配气机构的改造1.由于节能车的转速范围大，最低转速与最高转速有相对差值，对进气量的要求依转速有所不同，因此，我们打算模仿现有的可变配气系统技术，为我们的发动机设计匹配的可变气门升程。在不同的转速下，使进气达到最优，提高燃烧效率，降低燃油消耗率，使发动机在最经济的状态下运行。2.尝试对凸轮轴和摇臂的接触方式进行修改，在摇臂和凸轮轴的接触处加装滚轮，减小机械损失。三．供给系的改造化油器的重点在于调化油器和点火角，把化油器和点火角调至最佳的配合工作点，其他改装方案都是在此基础上的优化方案。1.更改主油量孔内径，减少主配剂的供油量，节省燃油，同时防止动力过剩；增加微化泡沫孔，提高雾化质量。具体措施：（1）为了减小主量孔的内径，可以采用在主量孔内径塞铜丝的方法，虽然很有效，但相对比较麻烦，且有安全隐患，不稳定。（2）自己设计做主油量孔（3）可以将不同化油器上的主油量孔互换使用，。对化油器的油水平面，油针工作位置先不要进行调整，可根据摩托车使用情况再作调整。改装完成后可起动发动机进行加速试验，如果出现加速不畅，高速供油不足现象。这是由于主量孔内径过小，供油量过少引发的，可以使用小工具将主量孔内径稍微扩大一点，增加一点供油量。再与未改装的化油器进行对比试验。2.重做排气管。从理论上讲，排气管应做成渐扩形。与进气管类似，内壁应光滑并做成螺旋状，方可使排气更加彻底。我们的节能车，空燃比已经很大了，混合气较稀，双火花塞使得稀薄燃烧更加充分，废气可利用价值小。原车由于空间所限，排气管的布置很不合理，今年在空间允许范围内，尽量使排气顺畅。扑3.重做进绘气管，模仿善现有技术为南我们的节能俊车设计可变遇进气道，采佩用电控阀门领控制进气道膜间的切换.网使发动机不访同转速的性申能得到优化惜。羊4不.对混合气兼加热，或进赶气管内布置供蜂窝状PT聪C电热陶瓷粒，忙以提高雾化赞效果烈。州5馋.发动机熄奶火时由于惯颈性，发动机肌会继续运转翁，从而会再队吸入一部分触油，这些油服根本就不燃激烧，造成燃运油浪费。我粘们准备在熄乞火瞬间切断正燃油供给；粒喉管处设通吸气阀，在发秀动机熄火瞬摧间进行补气女，降低真空开度。捞四．点火系偶的改造挤1.加装双珍火花塞，采计用双点火电芹路控制。采临用双火花塞也可以改善燃页烧，提高燃朵烧效率，这满个改动可以得使点火能量每提高，使燃虽烧彻底，还堤可以抑制我蚊们因提高压扰缩比产生的画爆燃，以及节有效防止表座面点火现象药，防止产生合积碳。裤2.使用释“柏超级点火器秧”葛优化点火正奶时，采用分朽时点火。我只们会通过大约量的实验完叫善点火曲线齿。试验方法付如下：闹1）实帅验验证不同俯转速的发动柄机工况，标缘出怠速区间南和稳定区间耐范围。快2）对丢发动机点火种曲线进行点躲标定，采用攀双火花塞同课时点火方式悉标定一部分猛点的最佳点颠火提前角，油描绘点火曲搬线。秆3）切傍断一个点火思电路，对原角装单火花塞悼进行点火标喜定，描绘点简火曲线。恒4）保岸证单火花塞倦的点火曲线母，对进气门气侧的火花塞框点火提前角浸进行试验微吗调，与双火骗花塞同时点络火进行对比弟，调整出优袋化的分时点驼火曲线。预罩计双火花塞春得工作情况夫为怠速工况乔为进气门侧猴火花塞提前务点火的分式坏点火，稳定蹈工况同时点驶火。农瓜3.更换D文enso铱捆金火花塞，抵使用高品质息的高压线，候保证点火的坚可靠和稳定仙。互五．润滑系赞的改造意去年发动机千机体切割及阵润滑系统改呢造方案为基杨础，和发动全机与车架定皮位的定位销商位置不变，政发动机下部烈机体切割与进去年不同，创保留离合器给和飞轮的圆确形外壳，沿沉圆形外壳分蛇为2个面切牌割。该种改桐动的优点为谜发动机可以宇倾斜放置，他减小车身高宇度；方案成叹熟。旱我们将以去厨年润滑系统受改造方案为巷基础，沿用温外置机油泵戏，发动机下咽部与铝合金颠板焊接为新煎的油底壳。镇去年主要面管临的问题是慢主轴末端滤溉油转子和壳键体间以及主车轴轴上的孔泼漏油严重,古可将末端的剃普通轴承换惕成油封轴承厉。直接堵住聚从曲轴轴线张经过的油路柄，因为曲轴痛输出动力这鸦侧（漏油就认发生在曲轴宾输出动力这星侧）可以不财润滑。如下添图所示飘黄色线路为朵润滑油路，甘①粱处溢出来的钓机油是用来早与离合器接熄触处润滑，判根据我发动孔机改装方法敬，曲轴和离卧合器的相对兼运动时间很堵少，此处不葵需润滑，或丝装配钱涂抹踢润滑脂即可驾。抽②亏处本是一用嫌滤油转子，体而滤油转子缴和离合器一命体，除去滤迎油转子，打抓通阵②启处，机油直归接流向曲轴滋，给曲轴润透滑。挑六．起动系秘的改造。行该润部分的改造坦包括寻找匹平配我们发动院机的快速启吩停装置，或蒙对现有电磁知起动机进行府改造，以达衬到减少怠速芝时间，减小闲燃油消耗的献理想结果。扶七．电控方惭面的改造。衣1.采用步样进电机精准究控制油门开传度，协调驾立驶员操控的摘同时一定程栋度上控制进站油量。比2.发动机扶台架实验尝驰试使用氧传现感器对排气焰进行检测，帆根据反馈信尖息对进气和除化油器进行怒调整。砖2车身与羞车架饭08、09肉年的比赛，柏我车队都使骗用碳纤维上但下全封闭的秧车身，自己伶设计建模，乔进行CFD府分析，采购插材料，然后胸由玻璃钢厂粒为我们制作睁模具以及制雁作碳纤维车剂身。由于设循计和工艺均怕存在不同的盘问题，今年恒我们将对这局两方面都进见行相应的改此进。08年赛车07年赛车08年赛车07年赛车财一.碑改善车身制捐作工艺兰。富碳纤维车身政重量以及稳厘定性等方面悲都表明它是阵暂时为止，临我们发现最陵适合我们车猜身的材料，旗2023年碰赛车依然使纵用碳纤维车池身，将对问车身工艺橡进行改进。殊08、09斗都是由人工难完成模具的谎开发，费用侄高但质量并蜘不理想。车筝身方面采用贵了玻璃钢的跌成型工艺制数作碳纤维车板身，总重在基10KG左安右，但主要磁受力的碳纤画维成分只有负2.8KG铁，起结合作眯用的树脂占久了大部分比泛重，今年需酬要改进这种轰制作模具以旗及碳纤维材尤料成形的工折艺。兽为达到上述京目标，今年腔将集中力量汉调研用石膏蔽或木材制造谎模具、碳纤错维布和碳纤旺维的成型工厚艺以及采用锡蜂窝板制作凳一体化下车隐身等资料。拿力争用石膏界制作整模，私提高成形后扣的表面质量价，采用新的世成型工艺在梦确保车身强嗽度和刚度的避前提下减小裂车身重量，打对蜂窝板的俱成型和制作荣储备技术。岸同时，进行症调研，考虑明由专业厂家驻根据我们的神设计方案进适行全套的模假具开发及车足身制作。不秤排除寻找外歼地厂家。滥二.百优化、探索械新的车身造摩型和车架设鸡计方案阻。昏1.局部优火化原有车型巧并制作新车井型以对比使键用：渠由于09年乏总布置轮距弱较小致使赛晶车稳定性不软足、造型空管间局促、视掘野不好，今档年将对轮距型进行适当加廊宽，在此基配础上车身造猫型设计提出薪以下改进方纯案：谊（1）车窗斩造型由凸改挥凹，以改善驳视野。宵（2）适当保降低油瓶高捆度并在油瓶疲开口位置的底前后设置导糠流板，以减扛少因开设孔鲁洞带来的风挽阻的增加。卧（3）将车隆身延伸至车由轮下部，尽比量减少车轮搬外露部分，婆减小风阻。槽（4）参考酿富士白的车准身形式设计脉车轮与车身广主体分离的圈分体式新造剥型，并对比瑞因较少用料必而减轻的重隐量与可能增在加的风阻之亮间对节油效凉果的影响，敲选择最优的虎设计方案。世界纪录保持者世界纪录保持者—日本富士白赛车活2.车架沿荒用铝合金材鲁料闻08，09对年赛车均使降用了铝合金正车架，无敌论在重量还田是强度上都司达到了我们坐之前的要求凑。出于对镁侮合金性能部炊分优于铝合赚金的考虑，崭09年赛车获上，我们也漆尝试采用了过镁合金车架贪，事实上由亩于材料本身带变形和工厂器达不到焊接皆工艺要求，境效果很差。贡在没有发现裹更好的材料谈之前，今年策我们将继续梯采用铝合金英焊接车身。手同时我们将返在考虑大会韵工程师的建湿议，为铝合愤金车架作葛T6处理两，以进一步子提高强度。仪同样我们仍哲然对车架进抽行有限元分岔析，以从理克论上确保车怎架的强度和虎刚度。惰3行驶、义传动及转向苹系统秀行驶组主要无负责后轮传城动部分、前拔轮转向部分帝的设计、试舌验、制造，死以及车轮的护选型和对比阻试验。具体尝做出以下几梁方面的策划傍：仇一.传动部街分键根据08博年对可分离损式棘轮离合昂器、摇把式皱离合器和牙悦嵌式离合器症三套方案的要实验，其中秩牙嵌式离合黎器相对前两达种具有突出鱼的优势，所务以今年我们须将牙嵌式离恩合器作为基戏础方案。今秩年将继续在坊牙嵌离合器煮基础上进行染改进，解决庙离合器控制艰机构动作慢蔽、结合冲击扑的问题。同涨时进行新型目离合器的设箭计开发。讲鼠离合器结合丹时有冲击，抢这是机械离子合器不可避除免的弊端，熄我们所能做氧的就是尽可由能的去减小辅它。经过0扰9年的反复居试验和调试泊，我们最终饥采用的牙嵌皂离合器已经碰将冲击减小水到了较小的耐程度。今年路将采用继续载优化牙签离身合器和设计携全新离合器呆两个方向。宋初步拟定方决案：巡1.离合诉器方案暖（1）扭转养减震式牙嵌玉离合器什：脸就是在09留年离合器的非基础上，参垂考汽车离合前器摩擦盘的里构造，设计走扭转减震式诵牙嵌离合器吐。即在从动科链轮和主动君牙嵌之间安按装扭转减震陆器，减小牙姨嵌结合时的框冲击。09牙嵌式离合器汽车离合器从动盘和扭转减震器09牙嵌式离合器汽车离合器从动盘和扭转减震器邀（2）链轮馋固定牙嵌离陈合器伸：符08、09负年比赛所用懂牙嵌离合器形存在分离结蒸合是需链条踩左右移动的搜问题，为保栽持其传动稳翅定，需限制份离合器上左拆右尺寸的分辫布，此外，引链条移动时垒对轴施加的昂侧向力会对坚轴造成强烈僻冲击，使轴碍弯曲，加速赤直线轴承对病轴的磨损。惭为解决此问昼题，我们设镇计了链轮不孟移动的牙嵌手离合器，并纪将进行相关蓬实验。闪（3）可变踏传动比的牙映嵌离合器。置参考山地车沫变速机构，瓶在链轮固定究牙嵌离合器剩的基础上开兆发可变传动才比牙嵌离合别器。采用可堆变速比离合膊器可以更好蒜的匹配赛车屋的动力，但满是与此同时奇也会较大幅机度增加赛车语的重量。条于件允许情况型下我们将进门行可变速比前离合器的试竹验。态2．控制机塞构方案慕08年赛车习采用了步进菊电机加杠杆焦的方式，控设制机构不稳拴定；09赛心车采用了电寺推杆，工作奇稳定但是动移作过慢。智今年我们将愈尝试忽采用电磁机茅构。同时继拜续采用电控滑离合器。采棕用电磁结构相的优点在于道：熟避免了由于踩电机移位所庆造成的分离太不彻底；派电磁机构的誓反应速度相捏对要快，使掩动作延迟缩犯短，能减小肃主动牙嵌和害从动牙嵌的潮速差，可以嫁很大程度上与减小冲击。陵二.行驶部犁分浪痒行驶中的车抓辆在不进行决刹车的情况难下，如果没怨有驱动力的贪作用，会慢怎慢降速。这忽种作用于行靠驶车辆的力脆称为每“亲行驶阻力猛”单。轮胎在路索面上滚动时驻产生的阻力尖称为芝“紫滚动阻力薯”通。当道路有施左右倾斜坡貌度和转向时辜，车辆容易适向倾斜的方照向或离心力杀方向滑动，路轮胎会产生兴将车辆拉回漆原处的力。椅这种阻力称劝为过弯阻力技，这也会增妈加行驶阻力更。滚动阻力勒和轮胎和地猴面的滑动、怀摩擦都会产拴生阻力。降暑低行驶阻力津是实现节能阁关键之一。办今年我们将刊采取以下措骄施：磨（1）继续舌采用高压轮铺胎菜。是胎压过低时温，轮胎被压兰扁，轮胎的狗接地面积增同大，行驶中表轮胎会反复土变形，在滚盏动过程中轮缎胎、内胎会恰产生摩擦，灰造成能量损葵失，从而增决大阻力。气富压越高滚动钥阻力系数越悔小。右图为斜节能竞技大衰赛官方提供源的胎压与滚水动阻力系数运之间的关系柏。虾（2）对轮晨胎花纹及尺角寸进行选型管。涌光头胎的滚渐动阻力系数材最小，但是疯抓性能相对蹈较差。车辆溪行驶过程中孕（尤其是加雄速与转向时炮）轮胎与路阵面之间产生金滑动也会增锹加滚动阻力窃。参考顶级建自行车轮胎秒生产商界Schwa画lbe腹的产品，不蔑同花纹轮胎膀的速度性和唯抓地力有以胞下表现，其芦中图片右侧谜图框第一项骑表示速度性折能，第二项裂为抓地性能崖，部分轮胎晓下方有具体牌的性能表现岩。以蓝色的棚五格为最佳肢，灰色五格践次之。无花纹速度性能抓地性能花纹描述无花纹速度性能抓地性能花纹描述斑点状浅纹斑点状浅纹颗粒状花纹（公路用）颗粒状花纹（公路用）颗粒状花纹（山地用）颗粒状花纹（山地用）炎在我们搜集砖的资料中，告其他品牌的怠不同花纹的案自行车胎也坡有相似的规些律，从这些真资料分析前磁轮较适合采负用无花纹的排轮胎，后轮效较适合采用叹带斑点状浅吵纹的轮胎。锅但是轮胎的狼粗细以及胎惧压对相关性降能也有较大决影响，需要购综合考虑。怖今年将通过技实车试验，烫至少对20棉X1.25肆、20X1贱.50、2阁0X1.7时5三个规格杆不同花纹的遥车胎进行对毙比试验，从稍中选出最适泛合节能车的似轮胎。缝（3）前轮浴节能车采用匙单悬臂轮组郊或单悬臂轴计承。龟车轮与车轴奋轴承之间的卖阻力广义上舅也属于轮胎桌滚动阻力。巨普通轴承或的车轴多为满企足两侧支撑跃而设计，是度考虑到其不漠会受到横向雁上较大的力蚊和弯矩的情领况下制作的艳。而节能车闹前轮为单侧献支撑，会产曾生较大弯矩侍，转弯处也帅会受到横向纽的离心力。尿加之节能车程重量比一般屑自行车大，包使用普通车叮轴或者轴承殿不仅车轴变会形量大，而浅且轴承工作懒阻力增大。嫩使用专门设礼计的单悬臂腹车轴有利于永减小车轴形在变，有利于母实现前轮的境零定位，也剧能减小轴承巧工作阻力，诉从而减小行默驶阻力。狠今年我们将稀首先对市场豆上现有的单箩悬臂车轮进煤行试验和分包析。在掌握境单悬臂车轴隔的使用性能奶、设计中需惯解决的问题炉后，进行针倒对节能车的平单悬臂车轮装设计制造。一种单侧支撑车轮毂结构捷安特单悬臂自行车前轮一种单侧支撑车轮毂结构捷安特单悬臂自行车前轮呢（4）使穴用胶粘剂把虽轮胎内侧与甘轮圈粘合起喇来。剧传递到轮胎惑上的应力随午速度的提高收而增大，车礼轮不仅直线拜向前行驶，逝而且也会转瞒向行驶，为冰了减少直接冤作用于轮胎捷上的复杂的私应力，用胶尤粘剂把轮胎残内侧与轮辋取全部粘合起址来，使其能贱更好的承受照在行驶中产紫生的负荷。两这样能减小岛轮胎形变，承也能减少内运胎和轮圈的闪摩擦。使用胖胶粘剂也能油防止轮胎爆姥胎。粘剂层在侧向力作用下的变形皇一般胶粘剂疗的涂布量凯(巡获得最大粘霜合力拐)增为色40肿～唯50似u娘m促。但是胶粘轨剂不但要粘扫接轮胎与轮揭圈，还要与纹弹性体一起全缓和施加于思轮胎各个方密向上的应力弦。节能车在未以小曲率半纷径过弯时轮尾胎要承受与末普通自行车漂更大的横向鹊力，为了保巴证此时保证每轮圈与轮胎贡的接合，提谣高在高胎压辞、舍重负载条件棵下的安全性浓，需要使用磁更厚更强力渐的粘着剂层闷，初步估计唇我们赛车车恋轮粘接层厚劳度应该在种120补—说200概u紫m焰这样一个范轧围。粘剂层在侧向力作用下的变形叮另外磨损轮尊胎的胎面胶存相较于新轮袋胎较薄，阻啄力也小。今灿年在确保安盲全的情况下量也会进行相默关试验。由融于我们的赛届车平均速度竹在30Km贵/h以内,甘速度区间主苏要在15~医45Km/耗h，速度对脸行驶阻力的意影响不大。扮下图为节能忌竞技大赛官缓方提供的路皂面阻力系数劫与车速、轮聚胎磨损程度完之间的关系土。恒三.转向部出分乔转向部分的哄优化并不直哭接产生节能增效果，但是罢转向系统关颗乎赛车能否禽按照驾驶员颗的驾驶意图乏和预定行驶嫩线路行驶、素转向过程中厘是否能尽量录实现车轮的泰纯滚动。而屯且与安全密熔切相关，所幕以同样不能震疏忽。翠（1）转向域拉杆由长短军杆改为双短趋杆。贯采用双短杆他有利于空间异的利用和减桃重，而且相悠较于去年采闪用的长短杆罚能提高赛车周的操控性。杨我们将根据绝赛车行驶时似转向角度密削集区间优化让转向梯形。掩（2）对前虹轮主销等采醒取零定位。为我们将在设稳计的过程中哗考虑材料和翅结构的变形义，使前轮在烤行驶状态下被实现零定位纪，进一步减颂小行驶阻力雾。宰（3）提高坚焊接精度。狸将转向系统先和车架总成秧进行焊接时骗，今年将继季续使用工装置夹具等较为眯精确的加工砖方式。根据诱去年经验，诱转向部分的舱定位精度跟兔车架有直接例关系，今年凉将尝试将车默架和转向交娱由一家工厂宾整体制作夹孕具进行加工婶。树4拜坐信息采集系镜统和驾驶员且辅助系统级为提高各技悔术组实车试叶验的数据采呆集精度，并除帮助驾驶员驱实现对赛车陡的进一步优赏化控制，今骑年我们将设细计安装信息申采集和驾驶馋员辅助系统午。这个系统般主要由传感怨器、数据记杯录模块、数纲据处理模块甲、驾驶员提热示模块等组栋成。夺一.系统组缩成留1.传感器均（暂定）米(1)氧传京感器。。。迈。。。用来堵采集发动机刃尾气中氧的辰含量，间接刺判断发动机溜内氧气燃烧纺情况。日(2)温度扰传感器。。责。。。。采纲集发动机温遇度和赛车所关处环境温度弯。填(3)空气衫流量传感器怀。。。。。六。采集发动课机进气道进惰气量氧(4)风速数传感器。。游。。。。采司集车辆外部腐空气相对于甲车辆的空气呢流动情况甚(5)转速明传感器。。拍。。。。采哀集发动机转弟速刃(6)车速股传感器。。肌。。。。采贯集车辆的行嚷驶速度亩(7)转角热传感器。。牛。。。。采谱集车辆的转曲向角度舰(8)水平雾倾角传感器鲜。。。。。吴。采集车辆狠行驶过程中制的路面坡度冻2.数据记垂录模块。拔(1)采集禁的数据包括垮车况数据和概外部环境数灌据。车况数滔据包括车速棕、发动机转旷速、油门开强度、油耗等静；外部环境附数据包括赛伶道坡度、风举速、温度等树。记录驾驶址员在各个时馒间点对赛车由的操控。舍(2)所有轮数据均以时缝间为横轴。烛另外赛道坡荐度须以距离概为坐标做单董独的记录。局(3)数据司采集系统在由赛车制造过摧程中，通过数采集赛车车恢况数据，为求各技术组提姑供实验数据励，为方案设连计提供支持酿。在各技术霞组进行方案厅实车实验的嫌过程中，通零过采集赛车建参数，进行笨数据对比，只为实车实验言提供支持。帐3.数据处梯理模块仪(1)对采秤集的数据进命行基本处理厉，向技术人俊员提供可用库的车辆行驶桑记录信息滑(2)根据框技术人员的壮要求，向车脆手提供经处酷理后的提示续信息。祝4.驾驶员柄信息提示系羊统孝(1)显示慢当前状态下什驾驶员的驾愁驶状态。丸(2)准确拿提供当前状颈态下最安全壁最经济的驾蛛驶方式。霉(3)向车锯手反馈当前朝赛车