秒殺GTI! 解讀大學(xué)生方程式賽車(chē)--黑鯊
GTI在300米內(nèi)就能被干掉,0-100公里/小時(shí)的加速度為5.2秒,橫向加速度遠(yuǎn)高于1 G..今天我們要給大家介紹的不是一款超級(jí)跑車(chē),而是幾個(gè)熱情的大學(xué)生制造的“F1”賽車(chē)。更令人驚訝的是,上面的數(shù)據(jù)是由一臺(tái)排量只有493cc的國(guó)產(chǎn)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)造的!這款車(chē)就是在中國(guó)大學(xué)生方程式汽車(chē)大賽中獲得冠軍的賽車(chē),同學(xué)們給它起了一個(gè)氣勢(shì)磅礴的名字——“黑鯊”。
百公里加速只有5.2秒,名副其實(shí)的種子選手。
當(dāng)你第一眼看到黑鯊的時(shí)候,它看起來(lái)就像一輛放大的卡丁車(chē),它子彈狀的車(chē)頭很容易讓人聯(lián)想到老F1賽車(chē),也讓人覺(jué)得它很可愛(ài),不像它的名字那么兇猛。黑鯊空整體為桁架結(jié)構(gòu),采用碳纖維復(fù)合材料制成。簡(jiǎn)而言之,只有當(dāng)我們第一次看到它時(shí),我們對(duì)它的實(shí)際表現(xiàn)充滿了期望。
黑鯊車(chē)身尺寸長(zhǎng)2868毫米,寬1450毫米,高1048毫米,軸距僅為1650毫米,前輪輪距為1250毫米,后輪輪距為1200毫米,由于車(chē)身緊湊,其最小轉(zhuǎn)彎半徑僅為3米,此外,這款小鯊魚(yú)的整備質(zhì)量?jī)H為208公斤,前后軸載重比設(shè)計(jì)為46:54。
10英寸KEIZER鋁合金車(chē)輪搭配18*6-10 Hoosier方程式熱熔輪胎。駕駛艙配備專(zhuān)為車(chē)手和“黑鯊”設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)賽車(chē)方向盤(pán)——薩貝爾特五點(diǎn)安全帶。這個(gè)黑色旋鈕是不是好像是給賽車(chē)手用來(lái)啟動(dòng)車(chē)輛的,有點(diǎn)像一鍵啟動(dòng)?為了安全起見(jiàn),車(chē)輛的三個(gè)不同部分配備了可以控制車(chē)輛啟動(dòng)的機(jī)構(gòu)。上圖中的紅色扳手就是其中一把,另外一把是駕駛艙方向盤(pán)左側(cè)的紅色按鈕。
既然是比賽中的頭號(hào)選手,黑鯊自然有一套能震懾其他對(duì)手的性能組件。設(shè)計(jì)師以?xún)?yōu)化后的CF188自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)為心臟,排量493cc,最大功率32kw,發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速7000rpm,最高時(shí)速135km/h,百公里加速時(shí)間僅需5.2s秒。此外,前后懸架結(jié)構(gòu)采用雙叉臂式和四輪盤(pán)式制動(dòng)器,傳動(dòng)方式為鏈條傳動(dòng),后驅(qū)動(dòng)輪配有對(duì)稱(chēng)錐齒輪式差速器;與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的是無(wú)級(jí)變速器。
看完這些對(duì)“黑鯊”的簡(jiǎn)短介紹,相信你和顯示器前的作者當(dāng)時(shí)也有同樣的想法,那就是快速啟動(dòng)引擎,讓小鯊魚(yú)在賽道上撒野。不用說(shuō),為了更直觀地體現(xiàn)“黑鯊”的真實(shí)實(shí)力,我們特意為其邀請(qǐng)了一位非常熟悉的對(duì)手——“第六代高爾夫GTI”。
最大功率147kw,最大扭矩280n·m的高爾夫GTI的詳細(xì)數(shù)據(jù)在此不再贅述。隨著發(fā)令手的手臂落下,“黑鯊”和第六代高爾夫GTI同時(shí)沖出起跑線,奔向目的地。
第六代高爾夫GTI雖然是公認(rèn)的小鋼炮,但其6.61秒的百公里加速表現(xiàn)依然不如“黑鯊”,起步不久就被小鯊魚(yú)甩在了后面。無(wú)論是經(jīng)過(guò)幾次嘗試還是更換車(chē)手,上圖所示的情況依然展現(xiàn)在其他觀眾面前??磥?lái)這個(gè)在比賽中獲得第一名的冠軍真的很牛逼。
接近終點(diǎn)線時(shí),“黑鯊”的加速優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。在短距離內(nèi),GTI只能乖乖地跟著它的腳印走。
它感覺(jué)像一輛大卡丁車(chē)開(kāi)車(chē)感覺(jué)就像開(kāi)大型卡丁車(chē)。
還記得第六代高爾夫GTI繞樁的精彩表現(xiàn)嗎?雖然當(dāng)時(shí)10.57秒的繞樁180米與理想值略有出入,但卻是我們以往測(cè)試的緊湊型車(chē)型中最好的。這種小鋼炮并沒(méi)有給人一種因?yàn)閮?nèi)心強(qiáng)大而難以馴服的感覺(jué),甚至讓人在做激烈操控的時(shí)候想要更粗暴、更狂野。接下來(lái),讓我們看看“黑鯊”以及它纏繞在樁上時(shí)的行為。
因?yàn)椤昂邗彙辈捎昧撕筝嗱?qū)動(dòng)系統(tǒng),整個(gè)車(chē)身長(zhǎng)度只有2868毫米,軸距只有1650毫米,在做180米的卷樁時(shí)非常靈巧。此外,與GTI相比,重心要低得多。這個(gè)優(yōu)勢(shì)會(huì)讓操控者覺(jué)得他不是在測(cè)試賽車(chē),而是在挑戰(zhàn)自己的體能極限和駕駛技術(shù)。因?yàn)檫@個(gè)“黑鯊”在卷樁的時(shí)候真的像鯊魚(yú)一樣在每個(gè)樁桶周?chē)巫撸藭r(shí)駕駛員需要時(shí)刻保持脖子與水平G值競(jìng)爭(zhēng),至于身體的翻滾就像GTI一樣。。。。我真的沒(méi)有這個(gè)。另外,沒(méi)有虛數(shù)的方向盤(pán)相當(dāng)精準(zhǔn),專(zhuān)業(yè)方程式熱熔輪胎在暖胎后可以提供足夠的抓地力。但需要注意的是,如果在卷樁過(guò)程中油門(mén)控制不當(dāng),“黑鯊”會(huì)很容易用漂亮的魔鯊擺動(dòng)尾巴,所以動(dòng)力控制對(duì)于后輪驅(qū)動(dòng)相當(dāng)關(guān)鍵。
“黑鯊”不能合法上路,只能在專(zhuān)業(yè)考點(diǎn)體驗(yàn)。剛開(kāi)始,短行程的油門(mén)和剎車(chē)踏板會(huì)讓駕駛員感到有些不舒服,但一旦經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的馴服,一種普通汽車(chē)無(wú)法體驗(yàn)到的樂(lè)趣就會(huì)逐漸傳遞給駕駛員。而且油門(mén)剎車(chē)響應(yīng)非常及時(shí),你絕對(duì)不會(huì)讓你的腳和腿無(wú)所事事,無(wú)形中會(huì)給駕駛員很大的信心。另外,不同于普通汽車(chē)的駕駛體驗(yàn)會(huì)讓你在駕駛艙里充分集中注意力,但這并不是說(shuō)會(huì)給你帶來(lái)很大的壓力,而是你會(huì)不自覺(jué)地想要挑戰(zhàn)自己的生理極限,與鯊魚(yú)一較高下。
“黑鯊”骨架及身體結(jié)構(gòu)“黑鯊”骨骼和身體結(jié)構(gòu)詳解
如果你覺(jué)得光看黑鯊的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)是不夠的,那就讓你的腎上腺素停在這里,停止分泌,這樣我們就可以繼續(xù)從里到外清晰的觀察這條小鯊魚(yú),更好的了解它的各個(gè)組成部分。
幀結(jié)構(gòu)
目前常規(guī)F1賽車(chē)采用的是一種稱(chēng)為單殼的車(chē)架結(jié)構(gòu)。它是由復(fù)合材料制成的車(chē)身外殼,具有重量輕、外殼堅(jiān)硬、尺寸精確的優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)這款框架雖然性能出色,但技術(shù)成本相對(duì)較高。如果工藝質(zhì)量達(dá)不到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),很容易導(dǎo)致最終的失敗。此外,這種框架的可修復(fù)性很低。如果在使用中損壞了就無(wú)法修復(fù),只能更換整個(gè)車(chē)殼。正是因?yàn)橐陨显?,《黑鯊》的設(shè)計(jì)師最終沒(méi)有選擇這種框架結(jié)構(gòu)。
“黑鯊”框架結(jié)構(gòu)示意圖
反而空桁架結(jié)構(gòu)是一種傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu),由于制造工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,在業(yè)余汽車(chē)比賽中經(jīng)常使用。此外,與碰撞后的單殼結(jié)構(gòu)相比,這種車(chē)身結(jié)構(gòu)易于大修,具有更好的容錯(cuò)性和高強(qiáng)度。然而,它也不可避免地存在一些缺點(diǎn)。與單殼相比,不利于空房間布局和車(chē)身造型,需要覆蓋車(chē)身部位,但不能起到增加扭轉(zhuǎn)剛度的作用,只會(huì)增加車(chē)的重量,不利于輕量化。
“黑鯊”車(chē)身采用4130鋼焊接,車(chē)架之間的焊接工藝為二氧化碳保護(hù)焊。
懸浮結(jié)構(gòu)
“黑鯊”的前后懸架結(jié)構(gòu)都是雙叉臂,也是一般賽車(chē)經(jīng)常使用的懸架結(jié)構(gòu)。
設(shè)計(jì)師還為黑鯊增加了后懸架穩(wěn)定桿,用于提高車(chē)輛的側(cè)傾剛度,降低車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的側(cè)傾。一般來(lái)說(shuō),提高車(chē)輛側(cè)傾剛度的方法有三種:1。增加懸架彈簧的剛度:這是最直接的方式,但是增加彈簧的剛度會(huì)同時(shí)增加彈簧質(zhì)量的固有頻率,從而降低汽車(chē)的乘坐舒適性。2.增加賽車(chē)的賽道:這個(gè)方法可以達(dá)到一定的效果,但是調(diào)整幅度不大。3.增加穩(wěn)定桿:這是最廣泛使用的方法。當(dāng)穩(wěn)定桿襯套未磨損,兩側(cè)懸架同時(shí)跳動(dòng)時(shí),懸架的線性剛度不會(huì)受到影響,但單側(cè)懸架的線性剛度會(huì)有一定程度的增加。此外,轉(zhuǎn)向特性可以通過(guò)調(diào)節(jié)穩(wěn)定桿來(lái)調(diào)節(jié),因此穩(wěn)定桿必須有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
后懸架穩(wěn)定桿示意圖懸架桿鉸接點(diǎn)與穩(wěn)定桿鉸接點(diǎn)的傳動(dòng)比為0.34。將減震器放在車(chē)架下方,降低車(chē)身重心。最小離地間隙為前120毫米/后100毫米,重心高度為320毫米。
“黑鯊”心臟及其它運(yùn)動(dòng)細(xì)胞詳細(xì)解釋“黑鯊”的心臟和其他運(yùn)動(dòng)細(xì)胞
動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)
黑鯊的心臟是由春風(fēng)提供動(dòng)力的CF188四沖程自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),排量為493cc。設(shè)計(jì)師重新設(shè)計(jì)了進(jìn)氣系統(tǒng),更換了原來(lái)的空空氣過(guò)濾器和穩(wěn)壓室。為了增加進(jìn)氣量,在一定程度上調(diào)整了進(jìn)氣管的長(zhǎng)度和厚度以及穩(wěn)壓室的尺寸,利用進(jìn)氣壓力波來(lái)增加進(jìn)氣量。排氣系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)位置進(jìn)行調(diào)整,安裝帶消聲器的排氣尾管,使噪聲值達(dá)到一定指標(biāo)。此外,油門(mén)部分通過(guò)用電纜或連桿連接油門(mén)踏板來(lái)控制,回位彈簧位于油門(mén)結(jié)構(gòu)中,避免油門(mén)失效。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有采用任何增壓技術(shù),但是可以通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)氣空,從而有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率。
制動(dòng)系統(tǒng)
前后willwood卡鉗ps1雙活塞卡鉗可以在確保足夠制動(dòng)力的同時(shí),大大減輕制動(dòng)總成的質(zhì)量。
為了讓“黑鯊”能及時(shí)跑停,設(shè)計(jì)師為其準(zhǔn)備了兩個(gè)獨(dú)立的剎車(chē)液壓回路系統(tǒng),每個(gè)液壓回路都有獨(dú)立的儲(chǔ)油箱。目的是當(dāng)一組油液泄漏或失效時(shí),防止至少兩個(gè)車(chē)輪有效制動(dòng)。制動(dòng)管采用鋼喉減少制動(dòng)時(shí)液壓管路的變形,從而減少制動(dòng)管路中的壓力損失。
位于駕駛艙內(nèi)的制動(dòng)踏板側(cè)支撐板采用進(jìn)口4130鋼,厚度2mm的板材一次切割成型。油門(mén)踏板的側(cè)支撐板為6061鋁,同樣厚度2mm,一次切割成型。此外,兩個(gè)踏板總成面板均由碳纖維材料制成。
輪系
“黑鯊”的后傳動(dòng)軸上裝有一套錐齒輪差速器。安裝它的目的是使兩側(cè)有速度差的車(chē)輪在轉(zhuǎn)彎和不平路面行駛時(shí),減少阻力損失,使行駛更加平穩(wěn),有效提高轉(zhuǎn)向和操縱穩(wěn)定性。加速器支架采用6061鋁,數(shù)控加工。材質(zhì)來(lái)自五菱之光(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)上的426錐齒輪差速器,其內(nèi)部球籠為鈴木羚羊(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)上的內(nèi)部球籠。
由于鏈傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、重量輕、慣性小等優(yōu)點(diǎn),有利于提高車(chē)輛的加速性能,所以設(shè)計(jì)師最終采用了這種傳動(dòng)方式,其中摩托車(chē)上的520H鏈條作為鏈條。此外,“黑鯊”的變速箱為CVT無(wú)級(jí)變速箱。
上圖為“黑鯊”團(tuán)隊(duì)部分成員合影。整個(gè)團(tuán)隊(duì)成立于2021年6月,成員68人,其中一個(gè)團(tuán)隊(duì):20人;二隊(duì):16:三隊(duì):32。
編者按:如今,越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)汽車(chē)愛(ài)好者加入到各種比賽中,與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手一較高下。從另一個(gè)角度來(lái)看,這表明中國(guó)的汽車(chē)消費(fèi)群體或汽車(chē)文化正在逐步進(jìn)步和發(fā)展。相信隨著越來(lái)越多的愛(ài)好者參與到與汽車(chē)相關(guān)的各種活動(dòng)中,未來(lái)國(guó)內(nèi)的汽車(chē)氛圍會(huì)變得越來(lái)越有趣,而不是像現(xiàn)在這樣盲目隨大流,看似繁榮的市場(chǎng)實(shí)際上是非??粘翋灪推\浀?。
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