吉速方程式车队纳新｜动力总成组——冠军之心

从单缸机低沉的咆哮

到泄压阀与机增起伏的呼吸音

现在出现在我们面前的

是一辆性能稳定可靠、动力强劲的混动车

分离轴式并联混合动力

前轮边电机配合机增KTM690

一车过，呼啸如千军万马之势

赓续以往赛季的胜利

2025赛季，动力总成组将继续探索混合动力赛道

开发新一代混合动力赛车

这场征途，如今正在期待你的加入

这条注定充满磨难又光辉灿烂的赛车梦长旅，

正在召唤你同我们一起出发。

那么进入正题，先让我们看看动力总成组是怎么回事吧！

动力总成组简介

吉速方程式车队动力总成组，下设进气、排气、增压、燃油、冷却、混动电控六个小组。大家各司其职，一起干活；分工明确，配合默契。

动力总成组2024赛季赛场合照

2024赛季，我们沿用单缸KTM690+AMR300机增的后动力舱，配备自主设计的空气滤清盒与小容积软连接进气管路、侧置双水箱+水冷式机油冷却散热系统、主副双喷油、一体式尾吊消音器，沿用响应增强的技术路线。

Gspeed Future Hybrid的后动力舱

同时，作为在中国大学生方程式比赛中第一批使用混合动力设计的学生车队，我们为比赛带来了吉速车队混合动力赛车的开山之作——Gspeed Future Hybrid。整车采用分离轴式并联混动构型，左右前轮分别增设驱动电机，整车动力输出突破80kW的同时具有协调良好的前后动力舱输出曲线。

赛场上愉快驰骋的Hybrid

动力总成组人数多、任务重，整组涵盖的工作面极广——上到混动系统的控制程序编写、整车电控设计与发动机标定的技术活儿，下到拧螺丝放机油的力工活儿，都需要精通。设计制造阶段要沉得下心、考虑周全；修车和调试工作需要开动脑筋、胆大心细。我们相信车是有生命的，我们对车越好，车对我们就越好。

赛场上快乐修车的动力总成组

据观察，干动力总成是件又酷又好玩还容易上瘾的事。我们希望把这份乐趣分享给你，并试图通过接下来的各小组介绍带你感受动力总成组日常工作的快乐。

进气组

发动机进气系统负责将外界空气引入发动机气缸，与燃油混合后进行燃烧，从而提供动力。我们需要确保进入气缸的空气流量充足、纯净且温度适宜，帮助发动机实现更高的燃烧效率、动力输出和低排放。

进气组的主要工作是进气系统的全段设计加工，以及后期的适应性设计；平时跑动测试时也要一直关注系统的进气压力、进气流量等数据，时刻保证进气系统的紧固及通畅。设计初期，我们将进行进气系统的全套仿真建模；造车时期，大家将经历一系列的适应性设计制造——从进气管路的布置、泄压阀的改装工作，最后到进气系统的固定等。在这里不仅可以学到CATIA、CAD等基础的建模出图软件，还可以学到STAR-CCM+、ANSYS-FLUENT等仿真软件，体会建模及仿真带来的乐趣。

24赛季，我们首次使用复合材料进行了进气系统全段3D打印。从模糊控制逐步走向精确控制，我们不仅实现了设计模型与实车的精确同步，还为整车轻量化做出了不少贡献。

我们延续上代赛车的优秀设计，将空滤入口布置于车手头部后方，将空气流量计、限流器高度集成，保证了低温高速气流的充分获取。我们自主设计的这套空滤总成还干湿两用，空滤盒帽子反扣即可进入雨战模式，安全感和帅气程度倍增。

排气组

作为发动机工作循环的最后一节，排气系统是内燃机的重要组成部分，它主要负责排出发动机工作过程中产生的废气。赛规要求赛车噪声不能过高，因此降噪是排气设计中相当重要的指标，同时还要兼顾背压的取舍。我们赛车的排气系统包括排气头段及消音器，排气组的主要工作是布置排气歧管和设计消音器。

排气管温度可高达七八百度，非常重量级，因此它在车上的布置很有讲究，需要与整个后舱所有部件进行协调。

消音器，别看它看起来只是个大罐子，其中的奥秘可不少。我们要通过GT-Power建立完整的发动机模型，历经百次仿真迭代优化消音器结构，确保其消音效果达标、确保车能通过比赛的噪声检测。在造车阶段，我们根据仿真实验结果和后舱布置焊接制造排气管路，最终形成浑然一体的排气系统。

需要注意的是，排气总成从头到尾都很烫，因此每次跑动完开始干活时大家都会互相提醒：小心排气！小心排气！

增压组

发动机增压系统通过压缩进气段空气来提高气缸内空气密度，从而增加燃油燃烧效率和动力输出。增压器可以在不增加发动机排量的情况下提升发动机功率，且有助于改善燃油经济性和动力性，使我们的单缸猛兽在加装限流器的情况下仍能输出82Nm、60kW的强劲动力。日常跑车时可以听到的像呼吸又像咆哮的动静，便是来自工作中的增压器和泄压阀。

我们目前使用的这套KTM690+AMR300机械增压的黄金组合已经经过时间的充分检验，但未来赛季增压组的路还很长，每一代动力方案的选择和匹配都需要经过相当严谨的检验分析。我们既需要熟练掌握现有技术，也要为将来的动力总成优化做好技术储备。

GT发动机一维仿真得出的增压器Map图

因此，进入增压组，除了建模技巧和修车技能外，还可以学习增压器匹配（即增压器选型、增压比初步计算、仿真优化增压比）、GT-Power仿真软件、ANSYS有限元分析等非常实用的技术。增压组是一个硬核技术相当丰富的组别，从增压本身的学问到结构设计、流体仿真、发动机一维仿真等，理论知识穷之不尽。同时，进排增不分家，我们与另外两组的梦幻联动带来了一系列流体仿真软件（STARCCM+、ANSYS-Fluent等）的学习福利，可以学到很多实用的软件知识。

同时，在日常干活中，增压组还负责掌管机油、检查和上下侧盖等工作。力工性不强，趣味性极强（笑）。

燃油组

发动机燃油喷射系统是现代内燃机中控制燃油供给和混合的核心装置，用于将燃油精确地喷射到发动机气缸或进气管中，与空气混合形成可燃气体，可燃气体燃烧从而推动发动机活塞工作。与传统的化油器系统相比，燃油喷射系统能够提高燃油效率、减少排放污染并提升发动机性能。

燃油小队主要负责发动机燃油系统的设计制作和保养维修，其中的主要部件有：加油颈、油箱、油泵、油轨、喷油嘴。燃油小队责任重大——要想马儿跑，先得让马儿吃好草；必须源源不断地给KTM690这台猛兽稳定输送汽油，才能让她在赛道上跑得更快更有力。在这里，你是掌管98号香水的神，可以学到Catia奇妙的布管手法、巧妙的焊接技术，领略喷油量精确控制的奥秘。

冷却组

发动机冷却系统的主要作用是将发动机运转过程中产生的多余热量有效地散发出去，以维持发动机在合适的温度范围内工作。冷却系统确保发动机不至于过热，同时也避免因过冷而导致的燃油燃烧不完全和效率降低。冷却系统的主要组成部分有：水泵、散热器、散热风扇、水管等。由于赛规限制我们不能使用市面上常见的冷却液，因此整车的冷却散热都靠加进冷却水管里的纯净水。

冷却组的工作包括但不限于冷却管路的布置，散热器的设计及流体仿真，手工做溢流壶，选择风扇以及日常怼管、紧卡箍、加水放水。

2024赛季我们针对上赛季发动机散热不良、热害风险高的问题采取了多种优化措施，如多次对散热器进行仿真计算、优化水冷式机油换热器、优化并联回路等，在保证散热性能的同时严格控制冷却总成的重量。新的赛季我们将探索更多的冷却形式，争取将整车热管理冲向一个全新的高度。

在这里，你会学到ANSYS FLUENT流动仿真，掌握许多流体、热力学相关的知识，逐步成长为一个发动机热管理大师！

混动&电控组

混动电控是动力总成的一个大头，既负责发动机电控，又负责前电力舱的设计与制作。发动机电控系统是现代发动机管理的重要系统，通过各种传感器采集发动机运行参数，并由电子控制单元（ECU）实时处理和调节，使发动机的喷油、点火、进排气等操作达到最优状态，从而提高发动机性能、燃油经济性。

修修换挡

发动机电控系统包括电子控制单元（ECU）、传感器、执行器、线束等。这其中，ECU相当于发动机的大脑，而各类线束则是大脑发出的神经网络，负责操纵整个发动机的运转。同时，我们也可以通过这些神经网络，实时监测发动机的健康状况，快速诊断发动机故障，及时给这台猛兽的心脏驱逐病魔。

混动系统的设计制作会更有意思。在这里，你会学到如何设计电池，如何设计BMS（电池管理系统），如何巧妙布线，如何自写程序控制电机，实现前后、左右扭矩分配等等。在这里，你可以自己打造三电系统，深入理解新能源汽车的奥妙。

康康混动跑动的Hybrid

由于混动相关技术与电气类专业对口，我们非常鼓励相关专业的同学积极报名，与我们共同探索！

吃一口混动干货

24赛季我们自主开发的混动系统使用液冷无刷电机，配合 FOC 控制器，并自主开展电池成组设计和 BMS 设计，实现了功率密度，和能量密度的最大化；以提升整车可控性和横摆响应为目标，动态分配前后转矩和左右转矩，实现更为精确的横摆力矩补偿功能（AYC）。

25赛季，我们将继续尝试新的混动设计策略，打造更富有创造力和技术力的新一代混动赛车。

调试混动的帅气学长~

日常

发动机拆装

发动机拆装是理论与实践的结合，利于加深我们对发动机组成、结构、部件及工作原理的了解，也巩固了兄弟们的革命友谊。拆装和上下发动机是我们组日常工作中相当重要的一部分，我们会花相当大的时间去和发动机进行掏心掏肺的沟通交流，一睹这只单缸猛兽的心脏，体验机械的巧妙与艺术。

美丽精妙的发动机内部结构

这样一台在高温高速工况下工作的精密器械的拆装需要严谨且规范，干起来会有满满的成就感；不仅提升你的动手能力，还能让你体会自己亲手组装的机器运转起来的满满兴奋感。

加工及各总成的维护保养

嗯...怎么不算力工呢（当然不只是力工！

康康又是啥坏了

纵然这样一台高温高速工况精密器械的拆装需要严谨且规范，但这项工作干起来会又满满的成就感，不仅提升你的动手能力，还能让你体会自己亲手组装的机器运转起来的满满兴奋感。

干活中的发动机组组长

我们要跑加工、安装部件、配螺栓螺母、找工具，日复一日、百炼成钢。在这段时间里，我们会前往加工市场，沉浸式观看大车大铣床、数控加工、钣金、激光切割、各种焊接等加工过程，在基地也可以安全操作角磨机、台钳、电钻手钻等设备，对整车各种零件的生产制造装配过程产生深刻认知。

台架试验

发动机台架试验是发动机组赛季工作的重要环节，它不仅用来检验发动机整体以及相关零部件的可靠性，同时还会重新标定发动机运行时的各种参数，如点火时机、喷油量等等，让这台猛兽解除限制，发挥出她最大的实力。

发动机在实验台上组建完毕

实验期间我们将在能源与动力大楼的台架实验室搭建一套专门用于检测发动机性能的系统，持续一段时间的台架搭建与测验。在不同的工作环境中，搓出最猛烈又最丝滑的发动机动力特性。

紧张又快乐的台架实验

数据采集与分析

采数与分析是日常练车跑动过程中再常见不过的步骤。车手完成一系列跑动后会反馈车辆的驾驶状况，大家一起现场分析采集到的基本数据以观察发动机各项参数情况；出现异响或动力异常、响应迟滞时，也需通过数据分析问题，及时判断病根并进行调整，必要时也会根据查数结果直接决定拆发动机与否。

日常练车后的数据分析、车辆状况交流

采数看数并非电控组专利，每个成熟的动力总成组组员都应该学会查看C125、M800的数据以进行基本的状况分析，至少查查自己负责的部分有没有毛病。跑动数据采好后会被拿回去再分析，日后多次调用，进行核查比对。

Motec数据界面

日常娱乐

发动机组聚集了一群爱车、爱玩、爱干活、爱吃饭的老哥老姐。这里有不定期卡丁车团聚，一起刷圈，体验速度与激情。

我们会时不时开车出去溜达玩耍，短途旅行，冬天还能体验雪地漂移的乐趣~大家玩得好，干活也就有劲儿。

还有干饭！除了干活当然是干饭啦。兄弟们感情都是非常好的，在这里就和回家似的，咱们会不定期聚餐，喝点小酒，唠唠嗑，一块开黑。每回到了饭点，基地里都回荡着激情洋溢的呼声：饭！饭！

如果你着迷于内燃机运转的轰鸣咆哮，

如果你想亲手打造一辆立于技术前沿的混合动力赛车，

如果你想在沉思与驰骋中找到归宿，

如果你渴望胜利——

那你

可要好好关注吉速燃油方程式车队的纳新消息啦！

11月10日纳新宣讲，我们等你来。