【正文】 ....... 29 節(jié)能車車身的節(jié)能研究制作 ....................................... 30 節(jié)能車車身設(shè)計與制作 ......................................... 30 車身外形設(shè)計 ................................................. 30 車身制作 ..................................................... 31 第五章節(jié)能車動力傳動系統(tǒng)的研究 ..................................... 32 離合器工 作狀態(tài)的確定 ........................................... 32 帶傳動傳動比的確定 ............................................. 33 發(fā)動機(jī)檔位選取及改造 ........................................... 34 第六章 節(jié)能車試制試驗(yàn) .............................................. 35 第七章 總結(jié) ........................................................ 36 總結(jié) ........................................................... 36 展望 ........................................................... 36 致 謝 ............................................................. 37 參考文獻(xiàn) ........................................................... 38 1 第一章 緒論 選題背景 本田節(jié)能競技大賽是將參賽團(tuán)隊(duì)設(shè)計制作的汽車在規(guī)定時間、規(guī)定路線下 ,行駛一定距離 ,并由此換算出一升油能夠行駛的公里數(shù) ,耗油量少則勝出的一項(xiàng)賽事。自然資源日漸減少尤其是石油資源這些都預(yù)示著當(dāng)今的汽車發(fā)招必須以節(jié)能為主題。由于有著極高的樂趣性和廣泛的參與性 ,在日本 ,每年都有來自初中、高中和大學(xué)等的學(xué)校代表隊(duì)、企業(yè)代表隊(duì) ,以及來自社會上的共約 500 支車隊(duì) ,創(chuàng)作出具有新穎構(gòu)思和創(chuàng)意的賽車參加比賽?！? 節(jié)能、環(huán)保是 Honda 一直致力解決的重要課題之一。 2021 年 ,中國每一輛汽車的年均耗油是 ,中國進(jìn)口的原油有 30%被汽車消耗 ,而這一比例在今后將升至 50%。車身設(shè)計的重點(diǎn)在于外形美觀、輕重量和較低的空氣阻力系數(shù)。前一輪后兩輪的具體布置形式如圖 所示。根據(jù)車輪的布置方式車架主要有以下幾種結(jié)構(gòu)。該機(jī)最大功率 ，最低燃油消耗率 367g/千瓦時。同步帶傳 動由于帶與帶輪是靠嚙合傳遞運(yùn)動和動力，故帶與帶輪之間無相對滑動，能保證準(zhǔn)確的傳動比。因此 ,汽車節(jié)油和環(huán)保問題日益突出 ,面對有限的石油資源和國家能源戰(zhàn)略遇到的威脅與挑戰(zhàn) ,汽車節(jié)能與環(huán)保技術(shù)已成為汽車技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。 （ 3） 20 寸電動自行車 專用胎如圖 20寸電動自行 車專用胎 圖 20英寸節(jié)能車專用輪胎 圖 20英寸自行車專用胎 11 電動車專用胎在行駛過程中車軸能夠受到的側(cè)向力比較大，而且這種車輪比較利于布置剎車系統(tǒng)，但是電動車專用胎的花紋行駛阻力太大且車輪太重不適合比賽用，故我校賽車在制作過程中放棄了該方案。但是，要使左右車輪完全平行進(jìn)行的定位調(diào)整很難，在小轉(zhuǎn)彎時車軸會發(fā)生很大的移動，必須保證有充足的空間不會碰到車身、車架。 圖 各種材料的車 身 14 第三章 節(jié)能車油耗分析研究 節(jié)能賽車的比賽除了要自主的設(shè)計及制作節(jié)能車以外，還需要考慮各種因素對比賽成績 —— 油耗的影響。可得到一個簡單關(guān)系式子 這就表明，只要發(fā)動機(jī)和特性轉(zhuǎn)換裝置的效率高，而同時滾動阻力，空氣阻力和上坡阻力小，那么然后消耗是很低的，阻力低就意味著車重 G ，輪胎滾動阻力系數(shù) ，空氣阻力系數(shù) 以及橫截面積 A 都應(yīng)該小。 影響燃油經(jīng)濟(jì)性的因素 從上面的分析結(jié)果可以看出來，主要有三組因素影響汽車燃油消耗：發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)和外部阻力因素。裝載質(zhì)量為最大貨運(yùn)質(zhì)量與最大客運(yùn)質(zhì)量之和。在設(shè)計賽車的過程中：由于發(fā)動機(jī)構(gòu)特征對復(fù)雜，故使用拆除減重能減輕的重量有限；由于比賽中的發(fā)動機(jī)拆除了變速箱，采用直接傳動，因此傳動系統(tǒng)不做深刻討論，那么節(jié)能賽車的節(jié)油性關(guān)鍵點(diǎn)就集中在了三個外部阻力因素上。 19 ? 剎車裝配線等結(jié)構(gòu)需要從車內(nèi)穿過，以免與地面接觸造成摩擦 。之前對車架已經(jīng) 有了一個空間的布局。由于駕駛員以半躺的形式駕駛車輛，如圖 ，而且座椅靠背與車架連接可近似看作是點(diǎn)接觸，故發(fā)動機(jī)以及駕駛員一部分重量在座椅支撐點(diǎn)處以集中載荷的形式加到車架上。 從紙般柔軟到鋼鐵般強(qiáng)硬的質(zhì)變過程，通過在模具中按纖維方向交錯疊放碳纖維布，利用環(huán)氧樹脂粘接劑將多層切割好的碳纖維布逐層站在一起，這一過程需要用 5 到 10 層甚至更多蹭薄如蟬翼的碳纖維布，粘合成加厚版碳纖維布。利用鈦合金制造發(fā)動機(jī)零件有很多好處。 正以為這種原因所以只有少部分車隊(duì)使用這種材料。再次還要確定是否采用特殊方法處理 。 （ 2） 缸頭 缸頭上有 一部分是護(hù)張緊鏈輪的，防止?jié)櫥蜑R出，這一部分厚度大，占用不少質(zhì)量，采用較薄較輕的鋁片做一個防護(hù)罩，不僅能起到防止?jié)櫥蜑R出的作用，還能減輕質(zhì)量。 （ 5） 充分燃燒 降低油耗另一個重要途徑就是盡量讓吸入的燃油完全燃燒，可以從進(jìn)氣和燃燒兩 方面來實(shí)現(xiàn)。主量孔是擴(kuò)張管嘴的造型，減小入口斷面，可以減小每循環(huán)通過主量孔的燃油量。因此在排氣管上加以穩(wěn)壓箱，這樣就能適當(dāng)減少進(jìn)油量。發(fā)動機(jī)可采用一些電控單元，利用 電腦來控制點(diǎn)火和熄火。因此，要保證在滑行過程中盡可 能降低機(jī)械運(yùn)動的能量損耗，采取離合器的動力結(jié)合方案。 表 駕駛方案表 次數(shù) 油耗（ km/L） 行駛方案（ km/h） 平均成績（ km/L） 1 15（啟動） 40（熄火） 2 15（啟動） 40（熄火） 3 15（啟動） 40（熄火） 4 15（啟動） 40（熄火） 5 15（啟動） 40（熄火） 6 10（啟動） 45（熄火） 7 10（啟動） 45（熄火） 8 10（啟動） 45（熄火） 9 10（啟動） 45（熄火） 10 10（啟動） 45（熄火） 11 20（啟動） 35（熄火） 12 20（啟動） 35（熄火） 13 20（啟動） 35（熄火） 14 20（啟動） 35（熄火） 15 20（啟動） 35（熄火） 16 25（勻速行駛） 17 25（勻速行駛） 18 163 25（勻速行駛） 19 158 25（勻速行駛） 20 162 25（勻速行駛） 通過上表可以確定最佳的行駛方案為： 10（啟動） 45（熄火））同時由于節(jié)能車的駕駛較為復(fù)雜 ，故我們將這種駕駛方式編成程序?qū)懭氲碾娔X中由電腦來控制點(diǎn)火熄火。 （ 2） 對發(fā)動機(jī)進(jìn)行實(shí)地磨合，使其達(dá)到理想的工作狀態(tài)，最終確定適合比賽車輛的最佳傳動比。我將銘記我曾是一名 機(jī)電 學(xué)子，在今后的工作中把 機(jī)電 的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。 Velusamy, Pradheep C., Suspension design and dynamic analysis of a lightweight vehicle, International Journal of Vehicle Design, Volume 43, Numbers 12, 4 February 2021 [27] 龍馬工作室 .AutoCAD2021 完全自學(xué)手冊 (中文版 ) [M].人民郵電出版社 . [28] 楊新政 .AutoCAD2021 中文版入門與提高 [M].清華大學(xué)出版社 . [29] 胡海龍 .CATIA V5 零件設(shè)計實(shí)例教程 [M].清華大學(xué)出版社 . [30] 鄧志黨 .CATIA V5R15 機(jī)械設(shè)計高級應(yīng)用實(shí)例 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 . 。在論文工作中，我也遇到了許多困難，一直得到鄭利鋒老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)，使我順利完成論文，鄭利鋒老師以其淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度 、求實(shí)的工作作風(fēng)和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，我將終生難忘，再一次向他表示衷心的感謝，感謝他為學(xué)生營造的濃郁學(xué)術(shù)氛圍，以及學(xué)習(xí)、生活上的無私幫助 !值此論文完成之際，謹(jǐn)向鄭利鋒老師致以最崇高的謝意 ! 同時我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。 （ 5） 根據(jù)駕駛方案確定了傳動比 . 節(jié)能是永恒的主題，本田率先在全世界倡導(dǎo)綠色環(huán)保，并將節(jié)能競技大賽引向了全世界，號召更多的人士參與進(jìn)來，電動車大賽也率先在中國舉辦，通過本論文的設(shè)計，掌握了一些節(jié)能車制作方面的知識，但要超越自我，需要向更深的領(lǐng)域?qū)Ｑ校?從而達(dá)到最節(jié)能的賽車要求。在確定了傳動比的基礎(chǔ)上，利用直接擋即發(fā)動機(jī)的三檔進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)，得出節(jié)能車在發(fā)動機(jī)三檔工作時可以平穩(wěn)起步的結(jié)論，從而將多余的變速齒輪，反沖啟動桿，變檔機(jī)構(gòu)等拆除，達(dá)到整車整備質(zhì)量減輕約 4~5kg 的目的。 圖 車殼 31 車身制作 在車身設(shè)計方案中已經(jīng)選定制作材料為鋁板，先用鋼絲做成骨架在將鋁板固定在鋼絲上，用透明的塑料板做成前擋。當(dāng)然也知道，溫度對發(fā)動機(jī)的油耗影響很大，因此要適 當(dāng)保溫，考慮到要保溫，可以用海綿將缸體包起來，這樣就能起到很好的保溫作用。查閱資料了解到，化油器浮子液面高度下調(diào) 2mm 的情況下，有效燃油消耗率 be 降低了約 10 g/（ KW*h）?；推骺烧{(diào)節(jié)的因素就是過量空氣系數(shù) α ，由上式可知，增大過量空氣系數(shù) α 可降低發(fā)動機(jī)的有效功率，從而滿足低負(fù)荷下的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的需求?？紤]到節(jié)能車的行駛只用一個檔位就能實(shí)現(xiàn)（只要傳動比合適），因此可以把它全部去掉。 （ 2） 節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向 圖 27 由大賽官方給定的數(shù)據(jù)，節(jié)能車的最佳行駛平均速度在 25KM/H 左右，處于低負(fù)荷的工況，我們可從對發(fā)動機(jī)油耗有影響的部件開始改造，如輕量化，點(diǎn)火方式和點(diǎn)火質(zhì)量，壓縮比，進(jìn)排氣，