-2-转向系统的设计目标是提高转向时赛车动力稳定性、减轻重量、降低整车质心高度。为达到上述目的，
首先，转向壳体应用数控中心加工，保证加工精度，减小零件间隙，材料选用7075航空铝，在保证强
度的前提下，最大限度减轻质量。齿条两端用直线轴承定位，并自制直线轴承固定座，提高定位精度，减
小转向时齿条在纵向平面内的跳动。其次，两个万向节变向角度保证严格一致，减小转向时方向盘与齿轮
齿条传动比的非线性变化。万向节与转向柱和转向轴用DoubleD方式连接，方便拆卸，且无转向间隙
应用MSCAdams/car模块对转向系统进行动力学仿真，根据结果应用Adams/insight模块对转向系统进
行优化，减小跳动转向和侧倾转向，提高赛车操纵稳定性。最后，转向系统角传动比选用5，方向盘最大
-2-转角左右均为135°，转弯半径3.5m，驾驶员在任意转角下都无需改变手的握持位置，从而提高了
驾驶员对于弯道的响应速度。通过改变转向节臂的尺寸，阿克曼转向几何可以实现从30%到50%改变，以
适应轮胎性能的不确定性
制动系统
考虑到赛车对于制动系统的要求非常高，赛车的制动系统采用了前、后盘式制动器；并联双液压主缸；
II型双管路制动系统的设计。立式的设计具有节约空间、结构简单，结构强度高，后期维护方便等优势
立式制动踏板的具体结构如图所示，主缸的压缩方向为斜向下，主缸与踏板之间的夹角为锐角，踏板和主
缸之间通过平衡杆相连。平衡杆将脚踩踏板的力按照一定的比例分配到两个主缸的活塞上，从而达到调节
前后制动力分配的目的。制动踏板预留了传递比的调节范围，可通过改变主缸底部硬点的位置以及平衡杆
在踏板上的安装位置来调节传递比
传动系统
充分考虑到了电机的特性与轮胎的抓地力，传动系统的最终传动比为6.12:1。考虑到赛道特性，设计最
高车速约为102kph，能使电机工作在最高效率区间。动力的传递主要由行星减速器和链条来完成。行星
减速器与链轮都为自行设计与加工。行星减速器的减速比为3.18，且输入与输出在一端，减小了半轴的
偏置，优化了传动后桥的布置；链轮选择25:13的减速比，减小了整个系统的重量；差速器采用托森差
速器并自制铝壳体，有效减轻了差速器的质量并方便了大链轮的固定；自制的内球笼采用三叉式万向节，
满足半轴跳动时的传动等速。半轴使用40cr并经过热处理，完全满足赛车的行驶要求
车身车架
赛车车架部分是由不同管径和壁厚的4130钢管通过氩弧焊构成的空间结构。在规则限定的范围内选用最
薄的钢管以获得一个更高的单位质量刚度比。虽然选用了与普通中碳钢杨氏模量相同的材料，但是其在遇
到应力集中时具有更好的安全性能。因此在赛车受到撞击或者翻滚时可以给赛车手提供更好的保护。整
-3-个车架的重量为36KG，其扭转刚度达到了2066Nm/deg。赛车车身是利用树脂转移脱模
（RTM）技术手工制作完成的碳纤维车身。制造车身所用的模具是通过CNC机床对高密度板的数控铣加工
完成的。车身的外观形似鲨鱼并且拥有一个良好的空气动力学表现。通过CFD分析软件ANSYS分析得
知，整个车身仅仅为整车带来了275N的阻力但同时提高了678N的下压力
蓄电池
整车电池容量为5.7KWh，是由792块18650锂电池单体构成的（9并88串），标称电压为320V
所有的电池单体被分别通过9并22串的形式分成了4个电池堆，每个电池堆之间都加有防火绝缘材料
以确保安全。4块电池包通过3个互锁的维护开关连在一起。蓄电池的正常放电电流可达180A，充电电
流可达6A，完全可以提供电机50KW的峰值功率。蓄电池以及充电器完全符合QC/T840-2010标准，经
过测试表明它们都是完全安全可靠的
电子系统
整车电子系统的设计最重要的是整车控制器（VCU）的设计。整车控制器可以控制电机控制器、冷却水泵、
冷却风扇、可编程LCD显示屏以及制动灯。首先，VCU将加速与制动踏板发出的模拟量信号转换为数字
信号，通过处理后得出需要信号，例如需求等，同时根据比赛规则通过CAN总线来把这些信号传递给电
机控制器；其次，VCU通过CAN总线检测蓄电池以及电机的状态，通过控制冷却系统来控制这些关键部
件的温度从而保证安全；另外，VCU通过采集整车的状态信息处理后将这些信息显示在LCD屏上
总结
2014年是包含着比往年更多目标的一年，我们将会更好地设计、组装和调校。云电车队正在走着一条通往
成功的道路上，并将继续地提升下一代赛车
-4-图1主视图
-5-图2侧视图。