肯赛巴哈越野车队纳新 | 动力总成组—极致优化打造澎湃动力

汽车   2024-11-04 21:00   吉林  

赛车的轰鸣

尘土的飞扬

极限的挑战

——这就是我们

肯赛巴哈越野车队!

我们不仅仅是一支赛车队

我们更是一群热爱速度与激情的探险家

现在,我们正寻找那些与我们一样

对越野赛车充满热情的勇士们

加入我们!

01

 前言

“还撑得住吗,伙计”
“发动机不语,只是一味轰鸣……”

02

 动力总成组


我们负责整车的哪一部分?

发动机系统+传动系统

动力总成主要任务是将燃料的化学能转化为机械能,并有效地传递到驱动轮上。对于巴哈赛车而言,在固定发动机型号的基础上,该系统必须尽可能地释放发动机的潜能,减少传动过程中的能量损失,从而提供卓越的加速性能和最高速度。因此,动力总成系统在赛车各系统中扮演着至关重要的角色,是赛车的核心竞争力所在。

动力总成结构渲染图

03

 发动机系统

汽车四大结构之首,汽车行驶和运转的核心,中国SAE BAJA大赛指定型号宗申GB460发动机,动力总成对于发动机的工作主要在于发动机的维护、调试和保养以及油箱及其相关安全装置的设计与制造,保证发动机在赛规规定的转速区间内工作并尽可能的减小动力舱的空间。

宗申GB460发动机

04

传动系统

作为汽车底盘四大系统中的核心,动力总成的关键在于其传动系统。我们的目标是在特定发动机型号的基础上,充分利用发动机的功率和扭矩曲线,设计出合理的传动比区间,从而提升车辆的整体性能


1


传动系统组成

巴哈赛车传动系统由CVT变速器、

主减速器、差速器、传动轴、半轴组成


2


CVT无级变速器

我们的赛车选用V形橡胶带式CVT变速器,通过主动轮、从动轮半径的变化,达到速比的变化。与传统的手动和自动变速器相比,CVT变速器结构简单,体积小,零件少;工作速比范围宽,容易与发动机形成理想的匹配;传动平稳可靠,经济性高。

CVT无级变速器结构示意图


3


主减速器

“减速器”这个词乍一看似乎只是将发动机的动力转化并传递到轮胎,但在巴哈赛车的特殊环境下,其意义更为深远。由于比赛规则对各系统的严格限制以及巴哈路面条件的严酷,我们必须更加关注主减速器的轻量化设计以及限滑功能的优化

限滑差速器的结构


4


前差速器

前差速器采用了集成开放式差速器的齿轮系统,确保在复杂赛道上实现更迅速、更精准的响应。


5


传动轴及万向传动装置

我们的赛车采用三枢轴式准等速万向节,巧妙地调整前后桥之间的传动角度,以避免运动干涉的同时,实现平稳持续的动力传递。


6


半轴

半轴的主要功能是将差速器输出的动力传递至驱动轮。作为簧下质量的一部分,半轴不仅需具备高效的动力传递能力,还需实现轻量化设计。在设计过程中,我们必须仔细考虑半轴的长度,以避免与其他部件发生干涉,同时确保其不会因过短而脱离万向节。

半轴总成与动轴球面滚轮式万向节

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日常工作

发动机转速测量                          主减速器的维护

正在认真检查动力总成的队员们


1


动力总成与传动方案的优化

提升车辆动力性是车辆性能竞争的关键。动力总成组持续探索更优的发动机与变速器的匹配方案,而有效发挥发动机性能的变速器,正是实现这一目标的关键。台架实验可以很好的帮助我们了解发动机和CVT的性能。

发动机和CVT台架实验


2


减速器设计

每年,动力总成组负责自主设计减速器壳体与轴系,这无疑是整车成本最高的关键部件。设计过程中必须仔细评估干涉、疲劳及强度等因素。这一系列细致的设计考量确保了我们能够在性能与可靠性之间达到完美平衡

仿真软件的学习使用


3


仿真软件的学习使用

在设计过程中我们也需要通过各种仿真建模软件进行设计与可靠性验,例如Catia、Ansys、RomaxDesigner、Kisssoft、AutoCAD等等。

主减速器Romax模型和前桥轴系偏移云图

主减速器以及前差速器壳体应力云图

06

 寄语

"哥,耐久赛完赛之后我能喝一口95吗?"
"活着出去的话给你喝石油。"

肯赛巴哈越野车队动力总成组

期待你的加入


吉速车队
吉林大学吉速方程式车队成立于2009年11月,是一支主要由本科生组成的工程类科创团队,中国大学生方程式汽车大赛(FSC)的创始车队之一,致力于参与、引领和发展世界范围内的大学生方程式汽车赛事,为中国乃至世界的汽车行业与赛车运动培养优质人才。
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