II
升档按钮输信号，进升档断控制。四个车轮上安装霍尔传感器采集轮速，通过驾驶舱
开关选择控制策略，ECU实现牵引控制或起步控制
进排系统进排系统进排系统进排系统：为协调进响应速度和各缸配均匀度，计算并结合GT-Power的分析结果确
定稳压腔容积为3.1L。为使最功率在9000-11000RPM的转速区间输出，根据计算公式
以及GT-Power的分析结果，选定进歧管长度为190mm。建模后使Fluent分析再对
进系统进优化，减各缸进的不均匀性，为避免流在通过限流阀之后出现壁分离
或压损失过，渐缩、渐扩分别选取20°和8°，根据ANSYS静学分析结果优化
进系统结构。进系统中限流阀、稳压腔、歧管均使3D打印成型的ABS树脂，满低
重量强度的要求，并能达到较的尺精度和表精度。节门机构由原车四连瓣节门
替换为限流阀前直径为30mm的单个节门，以消除原车节门造成的进阻
为获得宽的功率平台单个点的最功率，设计从413mm到433mm递增的不等
长排歧管。为提发动机在转时的功率和扭矩输出，歧管集合器采4进1的设计。为
减噪声，计算得消声器扩张为6.76，容积为4.29升。在各缸排阻尽可能接近的前
提下，结合Fluent的流体分析结果，减少弯管以减排阻
润滑系统润滑系统润滑系统润滑系统：基于降低整车重的设计标，重新设计了成本低、结构精简的湿式油底壳，新
的油底壳使发动机重较原机降低81mm。并在油底壳底部集成竖置式隔板，以避免赛车转
弯中向加速度作时的油倾斜过，保证赛车在弯道中的润滑可靠性。当机油加指定
油度，2.8L的机油容量满发动机各况的作需求。加装机油温度传感器在油底壳放
油螺栓上、机油压传感器在机油轨管端螺栓上
燃油系统燃油系统燃油系统燃油系统：油箱内部设计有副油箱，防燃油液晃动时导致的供油不畅。燃油系统使双
重过滤设计，个于保护油泵，另外个于保护喷油器。使外置燃油泵简化油箱结构，
为达到轻量化的设计标使铝制油箱和透明加油颈
冷却系统冷却系统冷却系统冷却系统：根据公式计算散热积及运ANSYS进热交换仿真，确定散热器积为
1290cm，前倾安装度为60°，使散热器有够的迎风积。采散热器道竖置减
冷却液的流动阻，路中使铝管代替橡胶管提整个冷却系统的散热效率，标使发动
机温维持在85-90°C。冷却液加处于冷却系统最点，便补充冷却液和排空系统
内部的体
电磁换挡电磁换挡电磁换挡电磁换挡与传动与传动与传动与传动：离合器和换挡杆分别由扭矩直流电机驱动，相动换挡，纯电动的控
制能够有效地控制换挡动作的时间，且动换挡机构减轻重量2KG。电磁换挡后期维护
作少，可以避免动控制中瓶压不导致的换挡失败。同时为增强可靠性，应对
赛中可能出现的故障，使两对升降档按钮和两组电路
III
差速器轴承座采偏轮的调节式，结合垫调节，可以对链轮进四个向的调
整，以改变链轮的中距
悬架系统悬架系统悬架系统悬架系统
设计思路设计思路设计思路设计思路：：：：达到设计强度要求并兼顾轻量化，使数据采集校验赛车参数的设计误差。使
多体动学分析和有限元分析，进何参数匹配和结构优化设计，同时减轻簧载质量，
改善赛车的极限特征和响应特性。机构的设计应使悬架各种参数便调节
轮辋和轮胎轮辋和轮胎轮辋和轮胎轮辋和轮胎：：：：选13英×7英铝合轮辋，在增加些重量的情况下，可以为柱，
A臂，卡钳和制动盘提供更多的空间，同时匹配13的HoosierR25B轮胎可兼顾抓地性
能和寿命
悬架何悬架何悬架何悬架何仿真仿真仿真仿真：：：：以轮胎特性为依据，将轮胎试验数据经过MATLAB筛选和重组，建轮胎
模型，并结合上赛季赛车的实际参数，在Adams中建整车多刚体动学仿真模型，对悬
架各参数进优化，如前悬侧倾中度在地以下9mm，使赛车在速转向时稳定
AAAA臂结构设计臂结构设计臂结构设计臂结构设计：：：：采不等长双横臂推杆结构，推杆结构使得悬架系统的布置和调节便捷，后
A臂硬点在铝板上以提定位精度。选12-14*1.2mm的4130管件制作A臂，在保证A
臂可靠耐久的基础上进步实现轻量化。减摇块的运动阻，使推杆系统的传动效率更
防倾杆防倾杆防倾杆防倾杆：材料选热处理后学性能和抗剪性能优秀的65Mn弹簧钢。防倾杆使可拆卸轴
承座撑，便于使不同直径的防倾杆对刚度进调节，使悬架刚度调节范围更。前后悬
架均设计使杠杆为0.2的防倾杆，通过调整前后防倾杆的臂长从改变前后悬架的侧倾
刚度，以针对不同车进不同的底盘调教
数据采集数据采集数据采集数据采集：使位移传感器采集轮胎跳动数据，分析数据以验证设计，对设计参数进优化，
并作为底盘调教的依据。采集、分析加速度传感器和向盘转传感器数据，对赛车悬架刚
度等参数进调整
制动系统制动系统制动系统制动系统
前后均采主设计的4mm厚浮动式制动盘，搭配Wilwood浮动卡钳，避免了制动
时造成的制动盘轴向形变。踏板总成舍弃使频率低的离合器踏板，仅保留制动踏板和油门
踏板，使快拆销固定踏板总成，可实现踏板前后95mm的快速调整，提供合适的驾驶姿
势适应不同体型的车。制动调节旋钮集成在座舱中控台上，车可根据需求随时对前后
制动进调节。因后轮对制动矩的需求较前轮，后轮制动盘直径较前轮制动盘减
5%，卡钳活塞直径较前卡钳活塞减23.6%。同时，钢制制动管路，也最化地减制动
管路内的压损失
IV
总布置总布置总布置总布置&&&&车架车架车架车架&&&&空动学套件空动学套件空动学套件空动学套件
总布置总布置总布置总布置：：：：整体布局和空间设计在符合机程的前提下，充分利空间，在座舱右侧集成了
中控按键和离合器柄，提操作便性，也为车提供更的出空间。部分质量部件
如油箱和蓄电池均布置在座椅后下的整车质附近，以减少整车惯量。后桥铝板形式副车
架，为传动系和后悬架硬点提供较的安装位置精度
车架车架车架车架：：：：铝板副车架和驾驶舱强化提车架扭转刚度，主体结构采低成本且易于加和维护
的4130钢管，氩弧焊焊接空间桁架结构。在ANSYS分析中，车架扭转刚度达到1600N·
m/degree，在振动模态分析中，前六阶固有频率依次为：74.867Hz、108.59Hz、140.3Hz、
164.09Hz、174.36Hz、181.74Hz，避开了发动机和其他运动部件的振动频率
空动空动空动空动：：：：空动学套件作为提赛车稳定性的装置，我们利Fluent对正、侧迎风
的多种环境条件进仿真分析，并结合在2013赛季中对空动学套件的试验数据收集，
前后均采格尼襟翼减少湍流。采可调范围为0-35°的襟翼以满不同动态项的需求
前后翼端板加装节端，可将迎流引导轮胎上部和两侧，减少轮胎滚动流产的阻
，提升阻2.05（115km/h时）。底部扩散器整理赛车下流，提赛车速稳
定性，并与前后翼协同使压中在整车质竖直向上
车头部分为梳理整车前部流，缩迎风积降低风阻，采取与车架贴合的流线型设计，
提整车美观度、加艺性。采取侧箱的车设计达到轻量化和节省制造成本的设计初
衷，更程度满散热器的散热需求，同时可允许前翼使攻更的低速组合翼型，隔离
前轮产的紊流
电系统电系统电系统电系统
为记录赛车驶状态下的动态参数，使悬架位移、四轮轮速、向盘转、三轴加速
度传感器。对于精度要求较的传感器线束，如位移传感器线束使属屏蔽线以获得更准
确的传感器信号。车载电路板与ECU建CAN通讯，协同进数据采集和仪表显，分
辨率液晶屏仪表通过线模块与车载电路进数据传输，且可通过按键选择仪表显项
数据采集储存后通过线模块向车外数据采集终端进实时数据传输，使车载线电
通话器建车与车队间的联系。ECU内部16Mb的数据储存空间能够记录长达40分钟
的数据，可以满赛车在调试和赛中的数据记录需求。数据分析中使MATLAB和
MagnetiMarelli的数据处理软件，为赛车调试、车驾驶分析提供量化且直观的依据。6.6Ah
磷酸锂铁蓄电池较普通铅酸蓄电池，有更轻的质量，能够提供稳定的供电电压和较的放
电倍率，发动机启动过程中蓄电池电压压降于1.5v
V。