背景
7 ~+ W% D& G5 `1 \5 c7 v) I+ R本田節能競技大賽于1981年在日本創辦,至今已有20多年的歷史。比賽要求參賽車輛使用統一的本田低油耗汽油發動機,但發動機以外的車架和車身等完全由各車隊獨自創作。賽車在指定的賽道內跑完賽程,比賽誰消耗的燃油最少。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、高中和大學等的學校代表隊、企業代表隊以及來自社會上的車隊創作出具有新穎構思和創意的賽車參加比賽。
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在汽車技術發展日新月異的今天,“節能、環保、安全”已成為未來汽車工業發展的主題,汽車的輕量化設計對提高車輛動力性、減少能源消耗與降低污染具有重要的實際意義。 2 V4 V2 R9 K* Q# G
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先介紹一下第二代車架# d3 r4 Z2 f+ V! M
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* D! A6 O; F: g圖1 第二代車架7 B0 ]5 `8 k K) [: F
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在第二代車架(見圖1)的基礎上提出了第三代車架設計方案。1 m2 ]1 P, ]5 A" _/ q. `
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圖2 第二代車架CATIA模型
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提出方案
# I/ b9 ?: b* |1 b6 O第二代車架采用變形鋁合金,車架的CATIA模型(見圖3)長1.6m,寬0.5m,采用發動機橫置、后輪驅動方式,該車的轉向臂與車架剛性連接,駕駛員成屈膝狀,車架承載部分采用40mm×25mm×1.2mm與25mm×25mm×1.5mm(長×寬×厚)兩種工業用變形鋁合金冷拉方管焊接。/ P, n* f+ C7 W5 ?/ `
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+ z) l8 k7 Q% e$ I2 U6 K圖3 第三代車架CATIA模型; j# R9 @" L4 w4 V3 f1 m) e
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第三代車架仍將沿用變形鋁合金6061(材料牌號),采用40mm×25mm×1.2mm與25mm×25mm×1.5mm兩種工業用變形鋁合金冷拉方管焊接。車架CATIA模型(見圖3)的長度縮短到1.5m,發動機縱置,后輪驅動。而且,為方便駕駛員進出,提高駕駛員舒適度和材料利用率,駕駛員與發動機由兩根40mm×25mm×1.2mm方管承載,置于駕駛員下方,距離轉向臂0.2m,車架寬度縮短到0.3m,駕駛員幾乎可以平躺于車內作業。后輪支架采用40mm×25mm×1.2mm和25mm×25mm×1.5mm兩種管材焊接的三角型復合結構,并與座椅靠背梁通過發動機支撐梁連接,第三代車節能軸轉向系統和輪胎與第二代車的設計相同。 {% @' e" k# M2 L( T0 y4 B1 `
5 L2 ^ ?# f+ S7 C0 c第三代車架的應力和變形比第二代車型小,說明第三代車身結構設計強度與剛度均能滿足比賽要求。& Y3 o" d6 g9 ^3 l ]" Z
第三代車架在強度和剛度指標比第二代車架有所提高的同時,車架的重量減少約25%,說明結構設計更加合理,達到了預期的輕量化目標。 |