【正文】 制動系統(tǒng)設(shè)計 使行駛中的汽車減速甚至停車，使下坡行駛的汽車的速度保持穩(wěn)定，以及使已經(jīng)停駛的汽車保持不動，這些作用統(tǒng)稱為汽車制動。非常符合FormulaSAE 賽車的需要。所以樣車選擇了轉(zhuǎn)向梯形前置的布置方案。同理，如果將整個轉(zhuǎn)向梯形前置，被壓縮的間隙造成的效果剛好和轉(zhuǎn)向梯形后置時相反，會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向角度的稍微減少，造成微小的轉(zhuǎn)向不足。1. 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方案的確定 第二代賽車的轉(zhuǎn)向機構(gòu)轉(zhuǎn)向梯形前置，轉(zhuǎn)向拉桿橫置，轉(zhuǎn)向機構(gòu)為齒輪齒條。167。將彈簧與阻尼元件隱藏在車身中，利用推拉桿和搖臂盤的組合，達到外置式懸架同樣的效果。綜合而論，這種裝置基本性能優(yōu)于其他形式的懸架裝置?；诜匠淌劫愜嚨奶攸c選用雙橫臂式獨立懸架，不等長雙橫臂式獨立懸架的設(shè)計自由度大，懸架控制臂的長度可自行設(shè)定，有較小的非簧載質(zhì)量，可使賽車具有良好的轉(zhuǎn)彎性能、直線行駛性能。1. FSAE賽車懸架系統(tǒng)第二代賽車采用當(dāng)今廣泛應(yīng)用于方程式賽車的雙橫臂獨立懸架（doublewishbone）。 懸架系統(tǒng)設(shè)計懸架總成是汽車的一個重要組成部分，它的功用是把路面作用于車輪上的垂直反力、縱向反力和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩傳遞到車架上，以保證汽車的正常行駛。由于我國FSAE賽車設(shè)計起步較晚，從2010年開始以第一屆中國大學(xué)生方程式汽車大賽為契機，國內(nèi)高校紛紛投入這項賽事。7. 性能參數(shù)的初步確定經(jīng)過計算與分析，尺寸參數(shù)初定如表2表24表25表26：表23 動力性參數(shù) 最高時速加速時間（100m）比功率比轉(zhuǎn)矩140km/h11s24kw 表24 通過性幾何參數(shù)最小離地間隙接近角離去角4090表25 操縱特性參數(shù) 轉(zhuǎn)向特性參數(shù)車身側(cè)傾角制動前俯角3度表26 制動性參數(shù) 制動距離St平均制動減速度j行車制動的踏板力應(yīng)急制動操縱力60m600N167。6. 制動性參數(shù)汽車制動性是指汽車在制動時，能盡可能短的距離內(nèi)保持方向穩(wěn)定，下長坡時能維持較低的安全車速并在一定坡度上長期駐車的能力。以內(nèi)較好，最大不允許超過7176。 （2）車身側(cè)傾角 176?！?176。176。總體設(shè)計要確定的通過性幾何參數(shù)有：最小離地間隙，接近角，離去角，縱向通過半徑等。轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角越大，軸距越短，輪距越小，汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑越小。用來描述汽車轉(zhuǎn)向機動性，是汽車轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向安全性能的一項重要指標(biāo)。該值越小，燃油經(jīng)濟性越好。在比賽中，賽車的加速能力將直接決定動態(tài)項目直線加速項目（賽車從靜止加速通過一段75米得平直路面）的成績。（2） 加速時間t汽車在平直的良好路面上，從原地起步開始以最大加速度加速到一定車速所用的時間，稱為加速時間。1. 動力性參數(shù) 汽車動力性參數(shù)主要包括最高車速、加速時間t和、最大爬坡度（對于賽車可以不考慮）、比功率和比轉(zhuǎn)矩等。6. 質(zhì)量參數(shù)的初步確定經(jīng)過計算與分析，尺寸參數(shù)初定如表22：表22 軸荷分配表整車整備質(zhì)量240kg裝載質(zhì)量65kg總質(zhì)量305kg軸荷分配空載滿載前86后154前154后161167。5. 軸荷分配汽車的軸荷分配是指汽車正在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對支撐平面的垂直載荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。4. 汽車總質(zhì)量ma 汽車總質(zhì)量ma是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時的整車質(zhì)量。根據(jù)目前已購的賽手裝備，如賽手服、手套、頭盔、賽手鞋等，共計5kg，因此，同等駕駛水平下，賽車手質(zhì)量越輕，就越能發(fā)揮出賽車的優(yōu)良性能。2. 載質(zhì)量對于賽車而言，載質(zhì)量主要指的是賽車手質(zhì)量及其車手裝備質(zhì)量。整車整備質(zhì)量在設(shè)計階段需估算確定。1. 整車整備質(zhì)量m0整車整備質(zhì)量是指車上帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎等），加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時的整車質(zhì)量。4. 尺寸參數(shù)的初步確定 經(jīng)過計算與分析，尺寸參數(shù)初定如表21：表21 尺寸參數(shù)初定外廓尺寸長寬 高2800mm1500mm1225mm軸距 1600mm輪距前輪距B11280mm后輪距B21250mm前懸LF后懸LR167。增加前懸尺寸，減小了汽車的接近角，使通過性減低，并使賽車手視野變壞。在選定的后輪距B1范圍內(nèi)，應(yīng)能布置下發(fā)動機、懸架和輪胎；前輪距要保證有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運動間隙。增加倫軍則賽車寬度隨之增加，并有利于增加側(cè)傾剛度，汽車橫向穩(wěn)定性好；但是汽車的總寬和總質(zhì)量及最小轉(zhuǎn)彎直徑等增加，并導(dǎo)致汽車的比功率、比轉(zhuǎn)矩指標(biāo)下降，機動性變壞。2011年大賽規(guī)則規(guī)定賽車軸距不得小于1525mm。軸距過短時車廂長度不足或后懸過長：上坡或制動時軸荷轉(zhuǎn)移過大使制動性和操縱穩(wěn)定性變壞；縱向角振動增大平順性下降；傳動軸夾角增大。當(dāng)軸距短時，上述指標(biāo)減小。 影響賽車總高的因素有軸間底部離地高、地板及下步零件高和主環(huán)高度h等。乘用車總寬Ba與車輛總長之間有下述近似關(guān)系：Ba=(La/3)+(195177。它與軸距有下述關(guān)系：=L/C，式中C為比例系數(shù)。對于賽車而言，賽車長度尺寸小些，賽車的整備質(zhì)量相應(yīng)減少，這對提高比功率、比轉(zhuǎn)矩和燃油經(jīng)濟性有利。 尺寸參數(shù) 汽車的主要尺寸參數(shù)包括外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、后懸等。167。167。 所以=（2） 根據(jù)驅(qū)動車輪與路面附著條件 所以 ==85%96%=%；—車輪半徑，=；—滾動阻力系數(shù)，良好瀝青或混凝土路面，初選=；—爬坡度。對于雙曲面主減速器，當(dāng)≤6時，取=90%， ?6時，=85%。根據(jù)汽車行駛方程式 （24） 即 （25） （驅(qū)動力=滾動阻力+空氣阻力+坡度阻力+加速阻力）（1） 汽車爬坡時車速不高，空氣阻力與加速阻力可忽略，最大驅(qū)動力用來克服輪胎與地面的滾動阻力與坡度阻力。167。 傳動系最小傳動比的確定初選傳動比 （23）設(shè)五擋為直接擋，則=1，則傳動系的最小傳動比等于主減速比。輪輞初定為萬豐奧威F3 13x8 鋁合金輪輞。在平時的測試中也應(yīng)該多收集一些數(shù)據(jù)，以便在比賽發(fā)生天氣突變的情況下仍然使賽車性能最佳化。輪胎的更換在任何賽車中都是看點，F(xiàn)SAE也同樣如此。 3. 輪胎的選用國外的FSAE基本上都使用以下幾個公司的輪胎：Hoosier，Goodyear和Michelin（日本車隊大多使用Bridgestone，但在歐美比賽中非常少見），這些輪胎均為小尺寸的低溫光頭熱熔胎（雨胎有花紋）。由此才可以將賽車的性能發(fā)揮到極致。而賽車的輪胎，往往只能在特定的條件下使用，輪胎的溫度對摩擦力影響非常大，下雨天有下雨天專用的輪胎，干地有干地專用輪胎，而這些輪胎的壽命一般都只有幾十公里到幾百公里。因此，選擇輪胎是很重要的工作。 輪胎的選擇 輪胎與車輪用來支撐汽車，承受汽車重力，在車橋（軸）與地面之間傳力，駕駛?cè)藛T經(jīng)操縱轉(zhuǎn)向輪可實現(xiàn)對汽車運動方向的控制。通常，~，~。 得3. 發(fā)動機適應(yīng)性系數(shù) 發(fā)動機適應(yīng)性系數(shù)，表示發(fā)動機轉(zhuǎn)速適應(yīng)行駛工況的程度，值越大，說明發(fā)動機的轉(zhuǎn)速適應(yīng)性越好。初選=。具體參數(shù)如下表21 賽車主要參數(shù)初選外廓尺寸長寬高2800mm1500mm1225mm輪距前輪距B11280mm后輪距B21250mm最高車速150km/h整備質(zhì)量240kg軸距1600mm軸荷分配45:55離地間隙50mm 167。167。（7）儀表、配線和附件 主要部件包括：轉(zhuǎn)速表、ECM/發(fā)動機電子系統(tǒng)、車載計算機、束線/接口、機油壓力表、儀表板、熄火鎖止開關(guān)、保險絲、剎車燈、啟動機電磁開關(guān)、指示燈、蓄電池、繼電器、啟動開關(guān)、水溫表、連接緊固件等。（5）轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 主要部件包括：轉(zhuǎn)向齒條/齒輪、轉(zhuǎn)向節(jié)、主銷、方向盤、轉(zhuǎn)向橫拉桿、方向盤快速釋放機構(gòu)，連接緊固件等。（3）懸架系統(tǒng) 主要部件包括：減震器、彈簧、懸架機械系統(tǒng)、拉/挺桿、桿端球頭、前/后A 臂或同等結(jié)構(gòu)、前/后支柱、直角杠桿/換向機構(gòu)、連接緊固件等。主要部件包括：各種踏板、變速桿（換檔桿）及相關(guān)連接線、桁架、車身材料、車身附件、底板、定風(fēng)翼、各種安裝基座、連接緊固件等。 整車布局為方程式賽車典型的開放式中置后驅(qū)布局。一輛平衡和駕駛特性良好的賽車會讓車手更有信心，這能有效提高所有動態(tài)項目中最快圈速，這對經(jīng)驗不足的新車手特別重要。 可靠性可以確保測試階段的順利進行，同時可以保證完成在競賽中的所有比賽項目。第二章 FSAE賽車總體設(shè)計167。與此同時，管理和運營整個團隊讓未來的企業(yè)管理者接受了一次難度十足的鍛煉。 　　 毫無疑問，對于對汽車的了解僅限于書本和個人駕乘體驗的大學(xué)生而言，組成一個團隊設(shè)計一輛純粹而高性能的賽車并將它制造出來，是一段極具挑戰(zhàn)，同時也受益頗豐的過程。從制造業(yè)大國邁向產(chǎn)業(yè)強國已成為中國汽車人的首要目標(biāo)，而人才的培養(yǎng)是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)強國目標(biāo)的基礎(chǔ)保障之一。167。2. 技術(shù)檢查。1. 設(shè)計方面。發(fā)動機懸置形式、進氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電路系統(tǒng)的合理布置和創(chuàng)新設(shè)計。（1）保證空氣動力學(xué)要求的前提下，使賽車更加美觀，側(cè)翼要考慮賽車的冷卻系統(tǒng)；（2）車身造型與實際加工出現(xiàn)的各種工藝問題等解決 ，如模具的制造、車身渲染的色調(diào)與實際能加工出來的效果的區(qū)別。（1）選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比，以保證汽車在給定條件下具有最佳的動力性和燃油經(jīng)濟性；（2）驅(qū)動橋橋殼尺寸要小，質(zhì)量要輕，同時留好足夠的離地間隙，以滿足通過性要求；（3）提高傳動系在各種載荷、轉(zhuǎn)速工況下的傳動效率；（4）保證傳動件工作平穩(wěn)，噪音小；（5）結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，維修調(diào)整方便。（1）在浮動鉗盤式制動器基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化，提高制動效能、工作可靠性等；（2）優(yōu)化制動器各零部件，如制動盤大小、厚度，雙制動泵大小的選擇，管路布置等。（1）在保證座艙空間的前提下，合理地選擇轉(zhuǎn)向方案，合理布置轉(zhuǎn)向梯形；（2）在沒有各種助力機構(gòu)的前提下，提高其操縱輕便性；（3）轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向機構(gòu)的球頭處有消除因摩擦而產(chǎn)生間隙的調(diào)節(jié)機構(gòu)；（4）進行運動校核（主要是與懸架機構(gòu)）檢查運動干涉情況。（1）充分利用阻尼可調(diào)性減震器、前后橫向穩(wěn)定桿等元件使整車發(fā)揮最大的振動衰減能力及其制動或加速時車身的穩(wěn)定性等，減少車身縱傾；（2）充分發(fā)揮不等長雙橫臂獨立懸架的可調(diào)性，保證能夠迅速、快捷地調(diào)節(jié)輪距、主銷內(nèi)傾角等定位參數(shù)；（3）在設(shè)計的同時要充分考慮到在實際加工、制造、安裝過程中出現(xiàn)的定位、夾具等工藝因素。其次，提高賽車整體性能。使用計算機有限元等分析方法對各個零部件經(jīng)行優(yōu)化，達到在保證強度、剛度的同時減輕其質(zhì)量。在總體布置設(shè)計上保證整車結(jié)構(gòu)的緊湊性。 第二代賽車設(shè)計目標(biāo)本次賽車（第二代賽車）設(shè)計與第一代賽車設(shè)計將從三個方面入手：首先，降低整車質(zhì)量。呈示時可以通過拆卸或移動車身板件來實現(xiàn)。D 輪距 賽車較小的輪距（前輪或后輪）必須不小于較大輪距的75%。C 軸距 賽車的軸距必須至少為1525mm（60 英寸）。B 車身 除了駕駛艙必須開口以外，從賽車最前端到主防滾架（或者防火墻）的這段空間里，不允許車身有其他的開口。 167。、決策與設(shè)計過程汽車設(shè)計尤其是對賽車的設(shè)計，是根據(jù)賽車的使用要求而提出的整車參數(shù)與性能指標(biāo)進行計算的，顯然，那只能從宏觀入手，即從整車的總體設(shè)計開始，然后通過總體設(shè)計的分析與計算，將整車參數(shù)和性能指標(biāo)分解為有關(guān)總成的參數(shù)和功能后，再進行總成和部件設(shè)計，進而進行零件甚至某一更細(xì)微的局部設(shè)計與研究。167。在第一屆大學(xué)生方程式汽車大賽中，河洛風(fēng)16號賽車憑借絢麗的車身外觀以及優(yōu)異的綜合性能取得綠色環(huán)保大獎、最佳外觀設(shè)計獎、最佳安全性大獎、最佳賽場表現(xiàn)獎、年度綜合獎、最佳車隊網(wǎng)站獎、最佳車隊新聞宣傳獎等七項大獎。我校與湖南大學(xué)、同濟大學(xué)、吉林大學(xué)、清華大學(xué)等20所高校作為中國第一屆參賽院校于上海國際賽車場經(jīng)行了4天激烈的比賽，開創(chuàng)中國FSAE的紀(jì)元。 2010年，第一屆中國大學(xué)生方程式汽車大賽（Formula SAE China簡稱FSC）與上海舉辦。2010年，中國上海舉辦中國第一屆中國大學(xué)生方程式汽車大賽，國內(nèi)清華大學(xué)、湖南大學(xué)、同濟大學(xué)等紛紛投入FSAE賽車設(shè)計，掀起中國FSAE新的時代。167。在美國每年吸引將近140支來自世界各地的隊伍參加比賽；日本2006年前才開始舉辦，馬上風(fēng)靡了50余所大學(xué)參與；在歐洲也有70隊以上的學(xué)校每年相互競技。 FSAE賽車現(xiàn)狀167。 從原先在SAE Mini Baja 比賽中的8hp 發(fā)動機到現(xiàn)今Formula SAE 中已經(jīng)超過100hp 的大功率發(fā)動機，F(xiàn)ormula SAE 在多方面都取得了驚人的成績，并且該項比賽一直保持了發(fā)展的態(tài)勢。FormulaSAE 相比SAE Mini Baja 有著許多進步和發(fā)展，引擎的限制也已經(jīng)大大放寬，允許參賽車隊使用610cc 以下的發(fā)動機，這極大地提升了賽車的性能表現(xiàn)。在過去的20 多年里，SAE Mini Baja 的成功超乎了每個人的預(yù)期。比賽由三個評判標(biāo)準(zhǔn)組成，即一天的靜態(tài)比賽——設(shè)計、成本、陳述——接著一天是各自的性能競賽2項目。167。Formula SAE 向年輕的工程師們提供了一個參與有意義的綜合項目的機會。Formula SAE 賽事的主要參與者通常都是來自高校的學(xué)生組成的車隊。 出于此項比賽的宗旨是讓學(xué)生針對業(yè)余高速穿障的車手開發(fā)制造一個原型車，該原行車應(yīng)該具備有可小批量生