關於Honda節能車競技大賽節能車的部分設計

2022-05-24 08:36:04 字數 2256 閱讀 6946

(部分插圖是我們用solidworks軟體製作的基本草圖)

引子隨著近年來社會的不斷高速發展,能源節約,環境保護問題已經漸漸受到人們越來越多的關注。世界石油儲備的急劇減少及****的不斷**預示了節能是當代汽車發展的必然趨勢。

根據honda中國節能競技大賽的大賽規則,我們在節能車的設計過程滿足競賽要求的基礎上,要盡量降低整車機構複雜度從而降低整車質量,同時減小整車行駛阻力。這就需要對節能車的行駛系統、轉向系統、動力傳輸系統等各系統以及車身、車架、駕駛員作合理的布置配合。

總體設計方案

節能競技大賽是各參賽團隊設計製作的節能車在規定時間,規定路線下行駛一段距離,並由此換算出一公升汽油能夠行駛的距離,耗油量少則勝出的賽事。其中參加比賽車輛的發動機統一搭載由本田公司開發的honda125cc化油器低油耗四衝程發動機,發動機可自由改造。

1 總體布置形式

由於比賽規則規定參賽車輛必須是三輪及三輪以上,綜合考慮了其耗油量,駕駛安全性,行駛穩定性以及大賽要求之後,我們選擇比賽中最常見的前兩輪後一輪的布置形式。同時由於該方案採用的是後一輪驅動,因此就可以直接省去了差速器和驅動半軸等結構,大大降低了機構的複雜程度。

2 車架的結構與材料

在車架的結構和材料的確定中應該同時考慮到小巧、輕便、結實、安全、**等因素。車架的質量在一定程度上直接影響到油耗。而且所選材料以及結構的合理性對車輛的安全性也有著很大的影響。

綜合考慮下,選擇鋁合金梯形結構車架還是比較合適的。因為鋁合金密度比鋼材小得多,相同體積下質量比較小,鋁合金材料的加工很方便同時鋁合金的**相對於鎂合金,碳纖維增強復合塑料等一些高階材料來說也有著很大的優勢。

3 驅動方案確定

因為前面採取的是前兩輪後一輪的布置形式,所以驅動方案選擇後輪驅動,這樣就簡便了機構。節能車需要儘量減少重量,發動機上多餘的部件都可以除去,所以,應當把發動機上的一檔、二檔、三檔都拆掉,只留下空擋和最高檔以減輕重量。

4 車輪的選擇

節能車比的就是耗油量,所以對直接關係到滾動阻力和行駛平穩性的車輪也是很重要的一環。因為國內還沒有節能車專用車輪,我們選擇20英吋的自行車專用輪。需要注意的一點就是在節能車轉彎時車軸和車輪還受到了側向力的作用,因此車輪和車軸的接觸點輪轂,為減少摩擦使車輪平穩旋轉,不能使用自行車專用軸承,而要加裝機械用的滾珠軸承來增大強度。

並且所選車輪的車軸也必須要有足夠的強度。為減少輪胎接地面積以減少滾動阻力,三個輪胎均使用高氣壓輪胎。車輪安裝定位,採用主銷後傾角,相對於自行車主銷後傾角的22度和汽車的2,3度,節能車既是前兩輪,同時又比汽車窄的多,縱向力小得多,所以可以定為10度。

前輪外傾角基本可以設為0度,節能車既不前束也不後束。

5 轉向機構

轉向機構的確定應該綜合考慮車輛的結構形式,而且因為所設計車輛為專用比賽車輛,還應該考慮到場地因素。為了保證足夠的轉向能力和轉向安全性,選擇了阿卡曼整體式梯形結構轉向裝置。其原理是轉向橫拉桿的長度比前軸短,形成梯形結構,這樣,在車輛轉彎時,內側車輪的轉向角度就會略大於外側輪的轉向角度,且前輪的轉角中心落在後軸軸線的延長線上。

阿卡曼式轉向示意圖

具體結構尺寸還得到建模實驗時具體討論。在確定轉向機構的位置時首先得考慮駕駛員的駕駛姿勢,然後確定轉向手柄的形式和位置。再者,節能車是輕型車,滿載和空載時情況很不同,車架和轉向系的變形也是無法預知的,於是需要梯形橫拉桿和轉向臂的相對位置是可以調節的。

6 車身的設計

在汽車行駛過程中,總共有滾動阻力,空氣阻力和加速阻力。其中空氣阻力佔相當大的部分。合理有效的車身設計可以有效地降低空氣阻力,減少耗油量。以下是幾款比較著名的節能參賽車:

3435.325km世界紀錄的富士山·白號

2500km泰國東南亞大學車隊

中國第一輛超過1000km的賽車

眾多高校隊眼中的同濟「神車」

從上面我們可以發現,一流賽車車身都有一些共性,全封閉是必須的,車身高度都不是很高,底盤都很低,車頭車尾構成了完整的流線型。鑑於我們學校和學生都是第一次參加這項比賽,無論資金還是技術方面都不成熟,所以,車身選擇比較簡單的,具備一般流線型的車身就可以了

7 節能車行駛方式

節能大賽規定,參賽車輛必須保證全程平均時速在25km/h以上,最省油的行駛方式都是車輛加速到一定速度後,關閉發動機,滑行一段距離,等到車速降到一定時再重新加速,如此迴圈...痛過參考其他車隊的資料,我們知道車速範圍是15-40km/h,即加速到40km/h後滑行到15km/h後再加速。具體資料可以等到車輛製作完成實驗的時候測量。

以下是我們用軟體製作的基本草圖,僅供參考:

第一次參加這樣的比賽,也是第一次接觸節能車,很多細節方面都不是很成熟的,只有在實踐中慢慢去學習,也是對我們的鍛鍊,以上都是我們經過一段時間的了解學習之後加上自己的創作所提出的一些設計方法和內容。

Honda節能車大賽車架製造

車架製造及動力系統安裝進度 車架的設計草圖 節能賽車的重量是非常關鍵的因素,所以對於車架輕量化的要求較高,我們選用的是市面上較常見的6063鋁合金方管,方形管易於焊接,並且強度和重量都能滿足我們的要求。因為鋁材容易發生熱變形,所以鋁焊接的工藝要求比鋼焊接高,我們找到了一家專門做鋁焊接的加工廠製作車架...

2023年本田節能競技大賽初期方案策劃

節能車專案組技術策劃 發動機是整個賽車的動力 也是燃油的化學能轉變成內能 並最終轉化為機械能輸出出來的執行機構。對於汽車而言,發動機的效率直接決定了能量的損耗。所以,發動機的除錯 改裝和優化,直接關係著燃油從化學能到機械能轉化的效率,對於改善我們賽車的經濟性有著至關重要的作用。發動機技術組負責發動機...

關於2019節能減排的技改計畫

關於 節能 減排 環保 等技術改造專案的研究報告 目錄1 關於棉紡細紗機吸棉風機的節能改造專案 2 關於對風機採取變頻控制的節能改造專案 3 關於對風機葉輪進行技術改造的專案 4 關於對壓縮空氣進行冷乾改造的專案報告 5 關於清花工序安裝 異纖機 的技術改造專案 6 關於轉杯紡紗機節能龍帶的改造專案...