【正文】 并且排放廢氣的系統(tǒng)，一般由排氣歧管，排氣管，催化轉(zhuǎn)換器，排氣溫度傳感器，汽車消聲器和排氣尾管等組成。換擋順序為：1擋－空擋－2擋－3擋－4擋－5擋－6擋。通過對2012年各個學(xué)校參加比賽的賽車了解總結(jié)之后發(fā)現(xiàn)，萬豐和Hoosier是FSAE車隊使用最多的輪胎品牌和輪輞品牌，性能最好的是Hoosier品牌，但由于成本因素等等考慮，我們選擇萬豐輪輞和馬牌輪胎品牌。如果賽車沒能表現(xiàn)出適合比賽的操控能力，或是沒有經(jīng)過認真的設(shè)計，裁判有權(quán)取消賽車的參賽資格。比如，為了取得良好的舒適性，需要大大緩沖汽車的震動，這樣彈簧就要設(shè)計得軟些，但彈簧軟了卻容易使汽車發(fā)生剎車“點頭”、加速“抬頭”以及左右側(cè)傾嚴(yán)重的不良傾向，不利于汽車的轉(zhuǎn)向，容易導(dǎo)致汽車操縱不穩(wěn)定等?，F(xiàn)代轎車前后懸架大都采用了獨立懸架，并已成為一種發(fā)展趨勢。路面的適應(yīng)力好，輪胎接地面大、貼地性好。、制動系統(tǒng)的選擇、制動系統(tǒng)要求：（1）賽車必須安裝有制動系統(tǒng)。（3）安裝有限滑式差速器的車橋，其兩個車輪可以使用單個制動器制動。（7）制動系統(tǒng)必須被碎片護罩保護，以防傳動系失效或小碰撞引起的碎片破壞制動系統(tǒng)。（2）摩擦式制動器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式不同，可以分為鼓式、盤式和帶式三種。、制動器的選擇通過以上比較，以及參考其他院校制動器的選擇，這里我們選擇雙輪浮動盤式制動willwood DSP。限位塊可安裝在轉(zhuǎn)向立柱或齒條上，并且必須防止輪胎在轉(zhuǎn)向行駛時接觸懸架、車身或車架部件。（5）方向盤輪廓必須為連續(xù)閉合的近圓形或近橢圓形。機械轉(zhuǎn)向系依靠駕駛員的手力轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，經(jīng)轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向軸帶動小齒輪旋轉(zhuǎn)時，齒條便做直線運動。在汽車上得到廣泛應(yīng)用。、車架的設(shè)計要評價車架設(shè)計和結(jié)構(gòu)的好壞，首先應(yīng)該清楚了解的是車輛在行駛時車架所要承受的各種不同的力。而這個壓力，主要會集中在軸距的中心點。（4）水平菱形扭動實車架的好壞并非物理指標(biāo)就可以涵蓋，所以即使有超強的新車架出現(xiàn)，最傳統(tǒng)的車架形式依然存在，正因為此，以下的內(nèi)容才有了發(fā)布的意義。但是對于少量生產(chǎn)的轎車又如何呢？雖然可以采用共用平臺策略，但所謂的“共用平臺”能共用的只是懸架、傳動系統(tǒng)等底盤部件，承載式的車架由于必須與車身形狀吻合，對于不同的車身造型是不能共用車架的。時至今日仍采用鋼管車架的都是一些產(chǎn)量較少的跑車廠，如LAMBORGHINI和TVR，原因是可以省去沖壓設(shè)備的巨大投資。 一體式碳纖維車架（1）、定義它通過一個物體的表面來承載，而不是使用內(nèi)部框架來承載。但現(xiàn)代大多數(shù)乘用車的白車身，并不是完整意義上的單體殼，而是箱體、管件和艙壁的組合，并不強調(diào)表面的剛度和強度，主要通過凹凸形成的箱體和管件來承載。缺點：制造加工困難，造價高昂，結(jié)構(gòu)強度難控制，基本沒有容錯性，壽命短，修復(fù)困難，不可回收。、車架設(shè)計要求：（1）賽車的結(jié)構(gòu)必須包括兩個帶有斜撐的防滾架、有支撐系統(tǒng)和緩沖結(jié)構(gòu)的前隔板、以及側(cè)邊防撞結(jié)構(gòu)；（2）賽車的基本結(jié)構(gòu)必須為以下材料制作：低碳鋼或合金鋼（%）圓管；（3）除主環(huán)和主環(huán)斜撐必須使用鋼材以外，其他管件均可使用替代尺寸規(guī)格和材料。其功能是保護車手雙腳；（9）前端緩沖結(jié)構(gòu)——位于前隔板前方的可變形的吸能裝置；（10）側(cè)防撞區(qū)域——從座艙底板上表面到離地350mm（ 英寸），從前環(huán)到主環(huán)間的車輛側(cè)面區(qū)域。要求如下：（1）前環(huán)必須由封閉的金屬管件構(gòu)成。（5）前環(huán)的最高點必須在任何角度下高于方向盤的最高點。根據(jù)上述要求設(shè)計出的前環(huán)如維模型圖如下面所示：圖32 前環(huán)三維模型圖Fig 32 the 3 d model figure of Front Roll Hoop、主環(huán)設(shè)計（1）主環(huán)必須由一根未切割的、連續(xù)的、截面形狀封閉的鋼管構(gòu)成；（2）禁止使用鋁合金、鈦合金或其他復(fù)合材料制作主環(huán)；（3）主環(huán)必須從車架一側(cè)的最低處向上延伸，越過車架，再到達另一側(cè)的車架最低處；（4）從車的側(cè)視圖看，主環(huán)位于車架主體結(jié)構(gòu)的安裝點以上的部分必須在與豎直方向上的傾斜角在10176。其他支撐要求：（1）在支架沒有和鋼制車架焊接的地方，支架必須安全可靠地用8mm級別或更高級別的螺栓和車架連接起來。一下是幾種比較常用的材料：(1)Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱在A3板。由于含碳適中，綜合性能較好，強度、塑性和焊接等性能得到較好配合，用途最廣泛。并會隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。、車架焊接方式的選擇一般用電弧焊和氬弧焊兩種方式，但是氬弧焊是最好的！氬弧焊焊接出來的條紋漂亮，而且不易變形，比電弧焊更容易控制。建議，如果你怕強度夠的話，就用打底焊，即是氬弧焊焊完一次之后，再補多一層氬弧焊。如下圖所示：圖310 willwood dsp 三維模型Fig 310 the 3 d model figure of willwood dsp、車輪三維建模因為我們選擇的是萬豐13英寸鋁合金輪輞和馬牌205/510R13輪胎，根據(jù)其參數(shù)建立三維模型如下圖：圖311 車輪三維模型Fig 311 the 3 d model figure of vehicle wheels、后驅(qū)動橋三維模型根據(jù)整車總體尺寸建立后驅(qū)動橋三維模型如下圖所示：圖312 后驅(qū)動橋三維模型Fig 312 the 3 d model figure of rear drive axle、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計轉(zhuǎn)向設(shè)計要求：（1）、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須至少在兩只車輪上起作用；（2）、轉(zhuǎn)向輪必須與前輪機械連接；（3）、方向盤輪廓必須為連續(xù)閉合近圓形。它是把一個連續(xù)的介質(zhì)或構(gòu)件看成是由有限個單元組成的集合體，在各單元內(nèi)假設(shè)具有一定理想化的位移和應(yīng)力分布模式，各單元通過節(jié)點相連接，并以此實現(xiàn)應(yīng)力的傳遞，各單元間的交接面要求位移協(xié)調(diào)，通過力的平衡條件來建立一套線性方程組，求解這些方程組，便可得到各節(jié)點和各單元的位移及應(yīng)力。ANSYS軟件是有限元分析最常用的一種軟件，作者采用ANSYS 軟件對某越野車車架進行了靜力載荷分析，分析結(jié)果可以為賽車車架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供可靠依據(jù)。基本思想是把連續(xù)的幾何結(jié)構(gòu)離散成有限個單元，并在每一個單元中設(shè)定有限個節(jié)點，從而將連續(xù)體看做僅在節(jié)點處連接的一組單元的集合體，同時選定場函數(shù)的節(jié)點值作為基本未知量，并在每一單元中假設(shè)一近似值函數(shù)以表示單元中場函數(shù)的分布規(guī)律，再建立用于求解節(jié)點未知量的有限元方程組，從而將一個連續(xù)域中的無限自由度問題化為離散域中的有限自由度問題，求解得到節(jié)點值后就可以通過設(shè)定的插值函數(shù)確定單元上乃至整個集合體上的長函數(shù)。（4）構(gòu)造單元整體剛度矩陣。為了適應(yīng)有限元分析，當(dāng)今開發(fā)出了很多的有限元分析軟件。 面對制造業(yè)信息化大潮、仿真軟件的百家爭鳴雙刃劍、企業(yè)智力資產(chǎn)的保留等各種工業(yè)需求，ANSYS公司提出的觀點是：保持核心技術(shù)多樣化的同時，建立協(xié)同仿真環(huán)境[65]。在本軟件當(dāng)中建模也很容易，草圖繪制簡單仿照現(xiàn)有soildwork建模方式。本軟件的網(wǎng)格劃分默認狀態(tài)就有很好的可操作性。局部可以單點顯示結(jié)果。導(dǎo)入外部幾何體（File—import external geometry file），幾何體可以是prt或者sat文件。將三維軟件建立的CAD模型轉(zhuǎn)換為ANSYS分析模型。ANSYS Workbench的模型導(dǎo)入功能可以將目前大多數(shù)的三維軟件以本身自己的格式導(dǎo)入模型，不需要中間的iges格式轉(zhuǎn)換就可以較好的和其他三維軟件實現(xiàn)無縫連接。在本次分析中對剛度影響不大的結(jié)構(gòu)，如倒角、倒圓等進行了簡化。在導(dǎo)入到Workbench中，導(dǎo)入時候需要選擇單位制，選擇采用（mm kg N s）單位制。材料的主要參數(shù)為表41所示。在本次劃分網(wǎng)格采用程序默認的實體單元，10節(jié)點的4面體單元（solid187）和20節(jié)點的六面體單元（solid186）。對于三維幾何體Workbench種有以下幾種方法以及應(yīng)用范圍：（1）自動劃分網(wǎng)格法（Automatic）。（3）掃掠法（Swept Meshing）。（5）六面體（Hex Dominant），將六面體覆蓋在幾何體的表面，內(nèi)部采用4面體結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用于外部接觸部分。劃分后的結(jié)果如圖45所示，劃分后的單元數(shù)100756個，節(jié)點數(shù)198742個。ANSYS Workbench中的Mechanical需要施加的載荷有以下幾種：（1）慣性載荷，需要材料的密度，包括重力場。、車架靜態(tài)載荷分析車架所受靜載荷主要來自于車架自重和負重( 包括駕駛員、發(fā)動機總成、傳動系總成和座椅等) ． 在進行載荷處理時，車架自重可通過重力場施加在車架上，車架負重可簡化為施加在支撐處的集中載荷或均布載荷。、工況分析及邊界條件處理國家標(biāo)準(zhǔn)GB /T 13043—1991 中規(guī)定: 樣車必須以一定車速在各種道路上行駛一段里程。 而彎道上一般會出現(xiàn)緊急制動和急轉(zhuǎn)彎等工況。在此，只對連接點約束位移自由度，釋放全部轉(zhuǎn)動自由度。彎曲工況下的車架分析結(jié)果見圖47和48：圖47 車架應(yīng)力分析結(jié)果Fig．47 Stress analysis results of the frame圖48 車架應(yīng)變分析結(jié)果Fig．48 Strain analysis results of the frame結(jié)果表明： 車架結(jié)構(gòu)受到的最大應(yīng)力部位是各個梁單元接觸的地方，遠遠低于車架所選用4130 鋼管材料的許用應(yīng)力為785MPa。制動工況下的分析結(jié)果如下圖：圖49 車架應(yīng)力分析結(jié)果Fig．49 Stress analysis results of the frame圖410 車架應(yīng)變分析結(jié)果Fig．410 Strain analysis results of the frame結(jié)果表明： 車架結(jié)構(gòu)受到的最大應(yīng)力部位是各個梁單元接觸的地方，遠遠低于車架所選用4130 鋼管材料的許用應(yīng)力為785MPa。賽車經(jīng)常有高速過彎的情況，此時車速較高、向心加速度較大( 可達到0．8g以上) ，轉(zhuǎn)彎工況即模擬賽車以0．9g加速度左轉(zhuǎn)彎，動載因數(shù)取1．5，此時車架所受的側(cè)向力： F=man=2229．8=1958N （44）側(cè)向力同樣由懸架系統(tǒng)傳遞給車架，故視為平均作用在懸架和車架的8 個連接點處。分析的結(jié)果與實際的受力情況相符合， 因為主環(huán)底部不僅是車手座椅安裝固定點之一， 而且還是發(fā)動機安裝固定點之一，其受力是最大的，所以其變形量也是比較大的。在分析車架的扭轉(zhuǎn)剛度時，施加的約束條件為:在車架與后懸架連接點處施加x，y 和z 等3 個方向的位移約束。m/( 176。kg)。將車架視為簡支梁，支點為與前、后懸架的連接點。 b 為力作用點到后懸架約束的距離。、車架模型（二）的有限元校核，通過ANSYE WORKBENCH得出的應(yīng)力云圖和應(yīng)變云圖如下：圖415 車架靜態(tài)應(yīng)變分析結(jié)果Fig．415 Strain analysis results of the frame 2圖416 車架2靜態(tài)應(yīng)力分析結(jié)果Fig．416 Stress analysis results of the frame 2圖417 車架2加動載荷應(yīng)變分析結(jié)果Fig．417 Strain analysis results of the frame 2圖418 車架2加動載荷應(yīng)力分析結(jié)果Fig．418 Stress analysis results of the frame 2圖419 車架2制動應(yīng)變分析結(jié)果Fig．419 Strain analysis results of the frame 2圖420 車架2制動應(yīng)力分析結(jié)果Fig．420 Stress analysis results of the frame 2圖421 車架2轉(zhuǎn)彎應(yīng)變分析結(jié)果Fig．421 Strain analysis results of the frame 2圖422 車架2轉(zhuǎn)彎應(yīng)力分析結(jié)果Fig．422 Stress analysis results of the frame 2圖423 車架2扭轉(zhuǎn)剛度應(yīng)變分析結(jié)果Fig．421 Strain analysis results of the frame 2圖424 車架2扭轉(zhuǎn)剛度應(yīng)力分析結(jié)果Fig．422 Stress analysis results of the frame 2圖425 車架2彎曲剛度應(yīng)力分析結(jié)果Fig．425 Stress analysis results of the frame 2通過兩組車架數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)第二組車架性能明顯優(yōu)于第一組車架，所以我們選擇第二組車架作為整車車架。汽車的動力性指汽車在良好路面上直線行駛時由汽車受到的縱向外力決定的，所能達到的平均行駛速度。性能指標(biāo)：發(fā)動機性能指標(biāo)發(fā)動機參數(shù)發(fā)動機排量599cc未限流最高功率（kw）80最高轉(zhuǎn)速（r/min）13000缸徑x沖程（mm）壓縮比:1最高馬力110ps/12500rpm最大扭力限流后最大功率表44 發(fā)動機主要性能指標(biāo) Engine performance metrics通過上網(wǎng)搜索以及參考其他兄弟院校得出CBR600F4I發(fā)動機外特性試驗數(shù)據(jù)N（r/min）300040005000600070008000900010000Pe（kw）表45 發(fā)動機外特性試驗數(shù)據(jù) the date of engine fullload characteristic以上發(fā)動機轉(zhuǎn)速與對應(yīng)的功率是根據(jù)原有外特性曲線，在考慮了比賽要求需要加裝20mm的限流閥的情況下估計得到的，與實際可能存在較大的出入，因為計算之時發(fā)動機未購得且未進行改裝，所以無法得到確切的數(shù)據(jù)，但該數(shù)據(jù)仍然有較高的參考價值。在考