关于Honda节能车竞技大赛节能车的部分设计
本田节能车传动系统设计
开题报告摘要进入21世纪以来，中国汽车工业进入快速发展期，国人对于汽车的需求量急速上升，中国正式进入汽车工业文明时代。
但是由于石油资源的日益减少，燃油价格水涨船高，人们的出行成本也在逐渐增加，加上有机化合物的燃烧产生的有害物质对地球的污染，所以人们需要能够更加节约能源的汽车。
2007年HONDA节能竞技大赛进入中国，这是一个倡导节能减排的专业性赛事。
参赛团队设计制作的汽车在规定时间、规定路线下，行驶一定距离，并由此换算出一升油能够行驶的公里数，耗油量少则胜出的一项赛事。
其中参加比赛的车辆均搭载由本田技研工业投资有限公司开发的Honda弯梁车的125化油器低油耗四冲程发动机。
本文建立在对本田发动机性能进行分析，计算出合适的传动比，设计带传动系统、离合器、变速器等关键零部件，并对以上设计进行校核，以达到成功提高燃油经济性。
关键词：节能小车传动系统本田发动机AbstractSince the 21st century, China have gotten into the rapid development of automobile industry. The demand of people for car grew rapidly. China officially enters the automobile industrial civilization era. But due to the dwindling oil resources, fuel prices rising, people's travel costs are also gradually increase. Because of the organic compounds produced by burning pollution of harmful substances on the earth, so people need more energy-efficient cars.2007 HONDA energy-saving competition contest to enter China, which is a promotion of energy-saving emission reduction professional event. Participating team design of the car in the specified time, the provisions of the route, driving a certain distance, and thus converted out of a liter of oil can drive the number of kilometers, fuel consumption is less to win a race. The vehicles participating in the competition are equipped with a low fuel consumption four-stroke engine for the 125 carburetor developed by Honda Technology Industrial Co., Ltd..This article based on the Honda engine performance analysis, the race under the resistance analysis of the car to calculate the appropriate transmission ratio, design chain Transmission system, clutch, drive shaft and other key components, and the above design to check to achieve the success of improving fuel economy.Key words: energy-saving car; The transmission system; Honda engine;目录摘要 (I)A BSTRACT (X)第1章绪论 (1)1.1选题的背景及意义 (1)1.1.1选题背景 (1)1.1.2选题的意义及目的 (2)1.2国内外研究现状 (2)1.2.1国内发展现状 (2)1.2.2国外研究现状 (4)1.3本文研究的主要内容及研究思路 (6)第2章本田节能车总体设计方案确定 (7)2.1总体布置形式的确定 (7)2.1.1前一轮后两轮 (7)2.1.2前两轮后两轮 (8)2.1.3前两轮后一轮 (8)2.2驱动方案 (9)2.2.1轴传动如图 (9)2.2.2链传动 (9)2.2.3同步带传动 (10)第3章本田节能车油耗分析研究 (11)3.1传动效率为常数时的本田节能车油耗分析 (11)3.2影响燃油经济性的因素 (13)第4章本田节能车动力传动系统的研究 (15)4.1离合器工作状态的确定 (15)4.2牙嵌离合器的控制与操纵 (16)4.3带传动传动比的确定 (17)4.4确定同步带传动各零件 (18)致谢 (20)参考文献 (21)第1章绪论1.1选题的背景及意义1.1.1选题背景本田节能竞技大赛是将参赛团队设计制作的汽车在规定时间、规定路线下,行驶一定距离,并由此换算出一升油能够行驶的公里数,耗油量少则胜出的一项赛事。
基于UGG与ANSYS的大学生节能车(HLJIT-3A型)结构优化设计-开题报告
算机软件等相关知识有机结合、熟练运用； 8. 运用 CAD/CAM/CAE 软件进行建模； 9. 运用有限元分析软件进行力学分析，重点进行车架强度分析； 10. 实现车架的优化设计，目标在保证车辆刚度的条件下车架质量减少 15%。
节能车车身外观设计与实践
3. 方案讨论
在车身材料选取应该考虑：重量轻、具有一定 的强度和刚度。
根据要求和参数对比，我们选出最适合制作节能 车车身的材料—碳纤维。碳纤维是高级复合材料的增 强材料，具有轻质、高强、高模、耐化学腐蚀、热膨 胀系数小等一系列优点。
3. 方案讨论
考虑车身的风阻
2.问题拓展
车身外观较差
迎风面积大，风阻大
化院之风
车身沉重
2.问题拓展
节能车无非是节能环保，要做到节能就必须降低油 耗，所以车身的质量和风阻系数就尤为重要。既要质量 轻又要满足刚度和强度的需求又要有可塑性，这样的车 身材料就是我们节能车车身的首选。在材料满足的条件 下要做的就是设计出拥有完美曲线的车身形状。
考虑车身的外观
考虑身的材料
梭形结构车身
4.设 计
注意事项：
1）使用三维机械设计软件进行设计 （UG/Catia/Proe/Solidworks等）。 2）设计风阻小、外形美观、轻质量的车身。 3）总体结构设计完后须进行仿真分析（风阻测 试等）。 4）仿真验证后，出工程图纸，制作说明书。 5）制订材料清单（BOM表）。
图纸 制作说明书 物料清单
5.备 料
根据物料清单准备材料，需要购买的可通过市场或购物网站购买，须有发票
6.加 工
注意事项：
1）安全使用加工工具。 2）根据工程图纸加工。 3）制订合理的加工工艺，节约材料。 4）加工过程中持续改善，及时更正设计方案。 5）保留加工工艺文件。
低成本 易加工 可靠产品
3. 方案讨论
开放式车身，缺点： 行驶空气阻力大，不 具有美感。
半包式车身，行驶空气阻力 有所减小，有一定的美感。
本田节能竞技大赛初期方案策划精选文档
本田节能竞技大赛初期方案策划精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-节能车项目组技术策划1 发动机发动机是整个赛车的动力来源，也是燃油的化学能转变成内能、并最终转化为机械能输出出来的执行机构。
对于汽车而言，发动机的效率直接决定了能量的损耗。
所以，发动机的调试、改装和优化，直接关系着燃油从化学能到机械能转化的效率，对于改善我们赛车的经济性有着至关重要的作用。
发动机技术组负责发动机的磨合、调试、改装、优化和维护等工作，基于我们节能赛车的实际情况，针对节能比赛中低转速、低负载、短时间、小强度的特点，我们可以从提高发动机的热效率，调高燃烧效率和机械效率以上三个方面方面入手改造我们的发动机。
一．曲柄连杆机构的改造1.提高压缩比。
较高的压缩比可以使稀薄的混合气可以在气缸内更充分燃烧，提高了汽油的燃烧效率，达到增大功率的同时又节省了燃油的消耗量。
因此，提高压缩比对我们有很大帮助。
在不改变排量的前提下对汽缸体进行打磨，提高压缩比至12，与之前减小排量至100ml并提高·压缩比的汽缸进行对比实验。
由于压缩比的提高，气缸内的压力增大，对气缸的密封性能要求更高，这是我们需要解决的一个重要问题，目前的解决方案是增大紧固螺栓的扭矩。
2.拆除一道活塞气环减小摩擦机械损失，为活塞匹配一道组合气环防止漏气。
3.对发动机汽缸体和汽缸盖的散热片进行部分打磨减重。
我们的赛车的发动机大部分时间是在熄火状态，只有极少部分时间是在进行工作，因此，对于我们的发动机来说，散热是没有必要的，为了给赛车减重，我们将对汽缸盖以及汽缸体的散热片进行打磨。
在打磨汽缸盖散热片同时配合配气机构的改造。
二．配气机构的改造1.由于节能车的转速范围大，最低转速与最高转速有相对差值，对进气量的要求依转速有所不同，因此，我们打算模仿现有的可变配气系统技术，为我们的发动机设计匹配的可变气门升程。
本田节能竞技大赛节能车设计与优化
82科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION①作者简介：李亚鹏(1988,2—),男,汉族，宁夏人,硕士，讲师，研究方向：汽车新能源。
DOI：10.16661/ki.1672-3791.2017.33.082本田节能竞技大赛节能车设计与优化①李亚鹏(东莞职业技术学院 广东东莞 523808)摘 要：随着近年来社会环境越来越差，污染越来越严重,环境保护问题也就渐渐受到人们的关注。
自然资源尤其是不可再生的石油资源日渐减少这些都警示着当今的汽车发展必须以节能为主题。
根据Honda中国节能竞技大赛的大赛规则，我们在满足大赛技术要求的基础上要对车架、发动机、传动系统、转向系统、车壳等进行优化设计，要对整车进行轻量化设计，同时减小车辆行驶的阻力，设计与优化参赛的节能车。
关键词：节能车 设计 优化中图分类号：U461 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2017)11(c)-0082-021 节能减排背景经济及汽车工业的快速发展驱使对石油资源的对外依存度的不断提升，气候变暖和能源紧张问题是全球急需解决的重要问题，推动和促进汽车节能技术发展、提高汽车燃油经济性水平是大势所趋，各国更为严格的汽车燃料消耗量及对应的尾气排放标准将从政策上驱动汽车节能减排的发展。
国内，2020年乘用车平均燃料消耗量水平下降至5L/100k m及国五、国六标准的实施将进一步促使车企提升节能减排技术，因此较为热门的汽车轻量化、涡轮增压、气门控制、启停系统等节能减排技术仍具有较大的发展空间。
在科技变革和产业重构的背景下，全球汽车技术呈现“低碳化、信息化、智能化”发展趋势。
2016年我国发布了《节能与新能源汽车技术路线图》，提出汽车产业发展的总目标:(1)降低汽车产业的碳排放。
(2)汽车产业向电动车为主的新能源汽车转型。
(3)发展智能网联汽车并逐步应用。
(4)提高汽车产业的持续创新能力并增强零部件产业的国际竞争力。
2013第7届Honda中国节能竞技大赛-燃油组竞技规则
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17
第 11 条 燃料系统
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18
第 12 条 无线电计时发射器的安装 · · · · ·
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第 3 章 2013 大赛规则改定处一览——————————————————————
▼ 改定处一览
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22
▼ MEMO
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<组别设置> 第 I 组 节能车级别 Honda 关联企业组别 大学、高等学校、职专组别 普通组别 第 II 组 EV 电动车级别
-1-
▼大赛报名～参赛
① 报名
报名受理期间使用电话或网络进行报名，报名被受理后，队伍将收到大赛事务局发来的「报 名须知」，签字后将「报名须知」邮寄回事务局，并以电子邮件方式附上扫描件。
7
第 7 条 参赛报到
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7
第 8 条 车辆及装备的检查 · · · · · · · · · · · ·
8
第 9 条 车手的装备
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8
第 10 条 燃油供给
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8
第 11 条 燃油初始值计量 · · · · · · · · · · · ·
9
第 12 条 发车
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9
第 13 条 再发车
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第 14 条 比赛中途停车 · · · · · · · · · · · ·
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第 15 条 终点
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10
第 16 条 完赛后燃油计量 · · · · · · · · · · · ·
节能赛车的外观造型设计
目录1.前言..................................................................1.1背景介绍...........................................................1.2第一届中国节能竞技大赛..............................................1.3赛车外形的重要性......................................................2.过去参赛车型外观分析....................................................3.新型节能赛车造型设计分析................................................ 3.1外观概念介绍.......................................................... 3.2功能性介绍..........................................................3.3参数和规格..........................................................4.空气动力学在赛车上的运用......................................4.1空气动力学基础知识及相关解释.........................................4.2转弯半径的确定..........................................................4.3恒定风情况下的转弯.......................................................4.4底座包围板..........................................................4.5放射凹槽和尾鳍..........................................................4.6轮胎导流罩..........................................................5.ANSYS FLOTRAN空气动力分析.................................................5.1空气动力学中的计算机模拟技术.............................................5.2 AnsysFlotran全车身模型的分析过程...............................5.3其它各种模型的模拟结果及分析............................................6.结论与展望..................................................致谢..........................................................参考文献.......................................................... Abstract..........................................................附录1 前言1.1 背景介绍Honda（本田）节能竞技大赛于1981年在日本创办，到今天已有27年的历史。
节能赛车车架轻量化设计
10.16638/ki.1671-7988.2019.08.048节能赛车车架轻量化设计*刘章棋，付龙虎，汪异（泸州职业技术学院机械工程学院，四川泸州646000）摘要：根据本田Honda中国节能竞技大赛规则，文章主要从材料、车轮布置型式、车架设计等方面，对赛车车架进行轻量化设计，以实现节能环保的目标。
关键词：车架；节能；环保中图分类号：U463.8 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)08-156-02Lightweight Design of Energy-saving Racing Frame*Liu Zhangqi, Fu Longhu, Wang Yi( Luzhou V ocational and Technical College Mechanical Engineering College, Sichuan Quzhou 646000 )Abstract: According to the rules of Honda China Energy-saving Competition, the light weight design of racing frame is carried out from the aspects of material, wheel layout type and frame design, so as to realize the goal of energy saving and environmental protection.Keywords: Frame; Energy Conservation; Environmental ProtectionCLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)08-156-02前言大量的燃油汽车，带来了燃油紧缺和大气环境污染问题。
Honda中国节能竞技赛车的整车优化设计
等 。同 时还 要 方便 车 轮 的拆 装 ，以便 轮 胎发 生故 障 时及 时 拆
基金项 目：江苏省 “十二五”高等学校 重点专业建设项目；项 目名称 ：南京林业大学２０１５年 高等教育研 究课 题；项 目编号：２０１５Ｃ１４。 作者 简介 ：吕晓 （１９９４一），女，江苏徐 州，本科。 通讯作 者：孙 宁 （１９７９一），女，辽宁沈 阳，博士，讲师，硕士生导师；研究方向：车载网络及 汽车电子控制技术。
系、传动系及制动系等方面进行创新设计。图ｌ为节能车内部 定转速范围内获得最佳空燃比。同时还可以在进气管前加装
构 造 。
一 个空气滤清器，滤 除空气中的灰尘或杂质，使清洁、新鲜
的空气 进入气 缸 ，提高燃 烧 效 率 。
２．１．３ 发动机 轻量化
很 多车 队为了减轻 整车质量，都对发动机进行了切割。
在汽车行业 日益发展 、竞 争愈发激烈 ，节油与环保 已是
虽然 电喷系统可以根据车辆状况，在不同的工况下自动
关 乎 车 企 命 运 的核 心 问题 。Ｈｏｎｄａ环 保 活 动 是 依 据 创 始 人 调节喷油量多少，但在实际比赛 中车速一般在２５－３０ｋｍ／ｈ范
本 田宗 一 郎提 出的 “如 何 有 效 利 用有 限资 源 ，不 破 坏 公共 环 围内，不能达 到普通摩托车的经济车速 ，因此我们必须要对
第 ８期 ２０１６年 ４月
无 线 互 联 科 技
Ｗｉｒｅｌｅ Ｓ Ｓ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｒｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＮＯ．８ ＡＤｒｉｌ，２０１６
Ｈｏｎｄａ中国节能竞技赛 车的整车优化设计
吕 晓 ，孙 宁★，张永 辉 ，左付 山
（南京林／，Ｅ大学 汽车－ｂ交通工程 学院，江苏 南京 ２１００３７）
Honda节能竞技大赛介绍
Honda节能竞技大赛介绍节能竞技大赛是搭载Honda低油耗摩托车的4冲程发动机，通过动手制作挑战节能极限的竞技赛事。
该赛事任何人都可以轻松参与，队员们通过自我创意，设计出世界上独一无二的赛车参与角逐，人们不仅可以感受到"创造"与"交流"的乐趣，同时还可以体会到"低油耗就是环保"。
节能减排节能大赛是一项以注重能源，创造节约型社会为主体的活动，希望所有参赛者能够共享这种对地球环境保护的挑战精神。
现在的中国正面临着经济的快速发展，在工业化进程不断推进的同时，能源问题、环境问题变成我们迫切需要解决的课题。
自1958年起，拥有超前环保意识的Honda就开始思索起了环保课题，着手并开发了更节能更环保的发动机产品。
1981年，Honda在日本举行了首届节能竞技大赛，至今已有30届的历史。
在大赛中，选手们最大程度地有效利用能源，开拓思路，为创造全新的节能低碳生活，争相展示他们的智慧与信念。
挑战与创造超越家人、朋友、年龄、辈份和地域带来的各种限制，Honda希望有更多的人们来参加比赛，在竞技中互相交流，尽情享受创意与惊奇的乐趣。
面对环保的挑战，Honda不断自我超越，从50年前，Honda研发出轻便、节能的Supercub引擎开始，从不间歇、挑战极限，在上世纪八十年代，成功地将1升汽油的行驶距离从105公里提升至180公里。
而节能竞技大赛于2001年更是创造了3435公里/升的记录，这是用崭新的创意和新技术所积累的成果，是不断挑战的结果。
节能竞技大赛正是提供给大家一个共同来实现梦想和挑战的舞台。
人人参与简单的竞技规则，为每个人提供了一个参赛的机会。
通过体验比赛过程，培养人们丰富的创意和动手能力，体验学习和创造带来的乐趣。
如何保护我们赖以生存的地球，是目前急需解决的问题，需要社会每一成员贡献力量，而这恰好契合了节能竞技大赛创始人本田宗一郎先生的初衷，让每一个普通人都能参与到环保事业中。
Honda节能车大赛
2011第五届本田中国节能竞技大赛即将在上海举行，到时各个车队将会把一决雌雄。
要在大赛上夺得好成绩，没有技术不行的。
现在我们就节能车的技术问题做一下探讨。
这辆小赛车虽然很小，但是“麻雀虽小，五脏俱全”，它的制作过程基本上就是一辆汽车制造过程。
在竞技赛车场的节能成绩的较量也就是各个车队设计水平、制造改装等技术的较量。
要制造出一辆好的节能车要考虑到方方面面，赛车的各种性能。
首先要考虑赛车的安全性，保证车手的安全是首要的，那就涉及到了赛车的制动性、操纵稳定性、电控排线安全、汽油瓶（相当于油箱）的位置等等，其次考虑赛车的动力性、燃油经济性、舒适性等等性能。
想想这事，我的头就有点大，看来做设计总工程师真的很不容易啊。
下面分块讨论一下如何设计节能车，如何减少油耗。
赛车本身的要素考虑一、车身的设计及制造车身设计，用到solidworks软件或者CATIA等三维软件做出造型，主要考虑整体尺寸的协调、空气阻力系数的考究、曲线美感程度等等问题，其中空气阻力系数的考究需要流体力学知识，如果再深一点则需要Fluent流体仿真软件做出仿真以确定车身空气阻力大小。
零部件的设计需要AutoCAD绘图软件以实现生产或制造。
（1）基本造型赛车要讲究造型，讲究线条美观大方，流线型的比较好，有的车队赛车弄的方方正正的，不但不好看还影响到空气阻力的大小。
很到赛车利用了仿生学的海豚型，倒水滴型等等，这些空气阻力系数都很低。
如果不放心，可以用Fluent流体仿真软件作出仿真以确定车身空气阻力大小。
咱们乘坐的轿车的空气阻力系数一般在0.3以上，而由于赛车的横截面积很小，所以一般在0.2左右。
从整体造型上考虑减小空气阻力系数的方法还有，比如：1) 抬高离地间隙，阻力系数下降。
2) 将前窗向后倾斜，系数会降低，但到达一定程度即无效。
3) 后窗倾斜在30°左右时阻力系数最大，超过50°或不到20°时阻力一定。
4) 地板面的凹凸会增大阻力。
节能车车身优化设计
Science &Technology Vision科技视界车身形式风阻系数Cd迎风面积A(m 2)Cd*A 全包0.110.320.0352半包0.200.250.051项目背景节能竞技大赛,是使用Honda 低油耗摩托车的4冲程发动机,选手们根据自己的想法动手设计、制作赛车,创造出表达环保主题的车身,限用1升汽油行驶更远的距离,并最大限度地降低废气排放,是挑战节能极限的一项竞技赛事。
人们不仅可以感受到“创造”与“交流”的乐趣,同时还可以体会到“低油耗,少减排就是环保”。
我校于2010年开始参加节能车大赛以来,成绩保持良好,特别是2012年第六届大赛上以635.226km/L 的成绩力压众多高校获得全国第三。
车身的方式也由半包式逐渐发展到全包式,各项参数指标稳步提升。
2提升车身性能的思路顾名思义节能车大赛无非是节能环保,要做到节能就必须降低油耗,所以车身的质量和风阻系数就尤为重要。
既要质量轻又要满足刚度和强度的需求又要有可塑性,这样的车身材料就是我们节能车车身的首选。
在材料满足的条件下要做的就是设计出拥有完美曲线的车身形状。
3优化车身要进行的工作3.1确定制作基本流程1:打印1:1图纸2:切割相应的木板3:按序号连接木板构建空间框架4:通过AB 胶及石膏将与木板相互位置固定5:用部分泡沫填充空间框架6:在泡沫的表面添加石膏,用石膏来塑性7:制作并打磨石膏车身曲面8:在打磨好的车身曲面上涂腻子粉,原子灰和脱模蜡9:在石膏模型表面铺玻璃钢10:将制作处理好的玻璃钢内表面整理清洁11:在玻璃钢车身的内表面涂抹原子灰,脱模蜡12:用真空灌注的方法在玻璃钢的内表面铺碳纤维13:对碳纤维表面进行打磨,开窗户14:对有机玻璃进行软化处理,制作满足形状要求的窗户15:碳纤维车身表面喷漆16:制作车身内部相关内饰3.2确定车身形态车身形态分为半包式和全包式,其中全包式制作较为复杂,但整体效果突出车身形式选用方面主要由风阻系数Cd 和迎风面积A 决定。
本田节能赛车车身优化设计
入Ｃ ０ Ｓ Ｍ０ Ｓ Ｆ １ ｏ ｗｏ ｒ ｋ ｓ中进 行 流体 分析 。 为 了减 少油 耗 ， 设 计 中对 比 了不 同的 改 进 方 案 ， 从 中 选 取 最 小 阻力 的 车 身 。
关 键 词 ：汽 车 ；节 能赛 车 ；车 身设 计 ；空 气动 力 学
中图分类号 ： Ｕ４ ６ ３ ． ８ ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ －２ ６ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ －０ ０ １ ７ －０ ３
究 最传 统 和 有 效 的 方 法 ， 但 风洞投资大、 实 验 时 间 长 。随着 计算 机和计 算技术 的迅速发 展而 蓬勃 兴起 的计 算 流 体 力 学 Ｃ Ｆ Ｄ（ Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ Ｄｙ — ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ）为汽车 空气 动力学 的研 究开辟 了 新途 径 。
设计 ， 并对 各 改进方 案进行 空气 动力 学分 析 ， 以选 出
纵 向空气 阻力最 小 的车身 设计 方 案 。
ｙ
１ 节 能 赛 车 外 形 设 计
设计 灵感来 自于“ 海豚” ， 模仿 海 豚 的生物 体 态 ， 设 计 出紧凑有 序 的车 身 部 件 ， 使 赛 车 具 备 优 良流 线
能， 需 要从 各个 方 面 来减 少 赛 车 的行 驶 阻力 。该 文 运 用 汽车 车身设 计 的相关 知 识 ， 结 合 人机 工程 学 、 空
成 三维 图后 ， 基 于减少 阻力 及汽 车 曲面设计 的要 求 ， 设计 出图 ２所示 方案 。
本田节能竞技电动赛车车架设计及优化
doi:10.3969/j.issn.l005-2550.2021.03.027收稿日期：2020-12-19本田节能竞技电动赛车车架设计及优化王波隆"，张浩浩"，王飞|（1.安阳工学院机械工程学院；2.安阳工学院玄鸟车队，安阳455000）摘要：车架作为汽车的安装基体，既要承受着自身重力的作用，还要承受来自路面的冲击力。
由于车架受力情况复杂多变，因此需要有较高的强度和刚度来应对不同情况，本文以本田节能竞技电动组别赛车为例，介绍了车架轻量化设计及利用ANSYS对节能车车架进行多种工况的分析，并跟据分髀果痕计进行合理的优化。
关颐轻量化；车架强度；刚度;优化中图分类号：U462文献标识码：A文章编号：1005-2550（2021）03-0143-05Frame Design and Optimization of Honda Energy SavingCompetitive Electric Racing CarWANG Bo-long12,ZHANG Hao-hao",WANG Fei1（1.School of mechanical engineering,Anyang Institute of Technology;2.Xuanniao motorcade of Anyang Institute of Tbchnology,Anyang45500,China）Abstract:As the installation base of the car,the frame should bear not only its own gravity,but also the impact from the road・Therefore,the stress situation is complex andchangeable,because the frame needs to have higher strength and stiffness to deal withdifferent situations,this paper takes the Honda energy-saving competitive electric racing caras an example,introduces the lightweight design of the frame and uses ANSYS to analyzevarious working conditions of the energy-saving car frame,and according to the analysisresults,carries on the reasonable optimization of the design.Key Words:Lightweight;Frame Strength;Rigidity；Optimization王波隆现就读于安阳工学院机械工程学院，研究方向为汽车轻量化。
车辆制作范例图纸(仅供参考)
2、向测试用的燃油瓶（参考工序14）里注入汽油 ※禁止烟火
3、将蓄电池接线与蓄电池连接 4、将发动机化油器上的燃油阀打开
※向化油器里充分注入燃油，注意塑料管中不要有气泡
燃油阀 5、将化油器的阻风门拉杆向右转，将其关闭（阻风门ON）
阻风门拉杆
6、将方向盘上的点火起动开关（扳钮开关）放在中间位置
※注意身体或其他物件不要接触后轮、链 子
○该图只表示了左侧，右侧也按照同样的方法组装
F轮Assy
・H014—M036 F轮毂 ・轴承 6001LLB 2个 ・H014—M037 F定距环
工序6
将发动机组装在车架上
○必须要两个人以上合作完成 ○注意不要弄坏发动机上的阴螺纹（必须用手将螺丝预拧上）
C50发动机
08E80—GBT—000记速器 仔细阅读附带的使用说明书
关闭时
开启时
铝制百叶窗铆钉 Φ2.4—10 50个（参考个
踏脚板 用型纸制作 铝板厚度 0.5mm
○制作踏脚板用6个JT6-15安装 下一步将脚踏板与脚踏架同时用Φ2.4mm的钻头打孔，再用铆钉固定
工序23
安装前部号码板
前部号码板
制作型纸 氯乙烯板 厚1mm 黑色
工序24
前轮定位 调整前束
○参照工序4 ○希望3个人同时操作（1人乘车固定方向盘[驾驶员]、2人测量尺寸调整横拉杆） ○首先确认横拉杆是否分别拧到RBL8D、RBL8D的底部 ○让左右2根横拉杆均等旋转，调整到规定尺寸
化油器盖
回位弹簧
2、将加速拉索的内拉索从化油器盖和回位弹簧中穿出来 ※将加速拉索的外套尾端切实的插入盖子橡胶的深处
节气阀
盖子橡胶
3、用手一边将回位弹簧压住，一边将内拉索穿入节流阀的 槽
关于Honda节能车竞技大赛节能车的部分设计
Honda节能车竞技大赛节能车的部分设计（部分插图是我们用Solidworks软件制作的基本草图）引子随着近年来社会的不断高速发展，能源节约，环境保护问题已经渐渐受到人们越来越多的关注。
世界石油储备的急剧减少及原油价格的不断上涨预示了节能是当代汽车发展的必然趋势。
根据Honda中国节能竞技大赛的大赛规则，我们在节能车的设计过程满足竞赛要求的基础上，要尽量降低整车机构复杂度从而降低整车质量，同时减小整车行驶阻力。
这就需要对节能车的行驶系统、转向系统、动力传输系统等各系统以及车身、车架、驾驶员作合理的布置配合。
总体设计方案节能竞技大赛是各参赛团队设计制作的节能车在规定时间，规定路线下行驶一段距离，并由此换算出一升汽油能够行驶的距离，耗油量少则胜出的赛事。
其中参加比赛车辆的发动机统一搭载由本田公司开发的Honda125cc化油器低油耗四冲程发动机，发动机可自由改造。
1 总体布置形式由于比赛规则规定参赛车辆必须是三轮及三轮以上，综合考虑了其耗油量，驾驶安全性，行驶稳定性以及大赛要求之后，我们选择比赛中最常见的前两轮后一轮的布置形式。
同时由于该方案采用的是后一轮驱动，因此就可以直接省去了差速器和驱动半轴等结构，大大降低了机构的复杂程度。
2 车架的结构与材料在车架的结构和材料的确定中应该同时考虑到小巧、轻便、结实、安全、价格等因素。
车架的质量在一定程度上直接影响到油耗。
而且所选材料以及结构的合理性对车辆的安全性也有着很大的影响。
综合考虑下，选择铝合金梯形结构车架还是比较合适的。
因为铝合金密度比钢材小得多，相同体积下质量比较小，铝合金材料的加工很方便同时铝合金的价格相对于镁合金，碳纤维增强复合塑料等一些高级材料来说也有着很大的优势。
3 驱动方案确定因为前面采取的是前两轮后一轮的布置形式，所以驱动方案选择后轮驱动，这样就简便了机构。
节能车需要尽量减少重量，发动机上多余的部件都可以除去，所以，应当把发动机上的一档、二档、三档都拆掉，只留下空挡和最高档以减轻重量。
本田节能大赛节能车设计
常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作者：何光亮学号： ********系部：车辆工程系专业：汽车电子技术题目：本田节能竞技大赛节能车设计校内指导教师：郑利锋企业指导教师吴翔评阅者：2015年4月毕业设计（论文）中文摘要目录第一章绪论 (1)1.1选题的背景及意义 (1)1.1.1选题背景 (1)1.1.2选题的意义及目的 (2)1.2论文的主要研究内容 (3)第二章节能竞技车总体设计方案确定 (4)2.1总体布置形式的确定 (4)2.1.1前一轮后两轮 (4)2.1.2前两轮后两轮 (5)2.1.3前两轮后一轮 (5)2.2 车架的材料及结构方案 (6)2.3 驱动方案 (7)2.3.1轴传动如图 (7)2．3.2 链传动 (8)2.3.3 同步带传动 (8)2.4 轮胎 (9)2.5 转向方案 (11)2.6 车身材料 (13)第三章节能车油耗分析研究 (14)3.1 传动效率为常数时的节能车油耗分析 (14)3.2 影响燃油经济性的因素 (16)第四章节能车节能设计 (18)4.1 节能车车架节能设计 (18)4.2关于车架材料的选择 (21)4.2.1 车架载荷工况的确定及受力分析 (21)4.2.2 车架载荷工况的确定 (21)4.3 车架的焊接工艺 (25)4.4 节能车车架制作 (25)4.5.1 大赛规则对发动机的要求 (26)4.5.2 发动机参数介绍 (26)4.5.3 发动机节能的理论 (26)4.5.4 节能技术的开发 (27)4.5.5 进气部分 (28)4.5.6 燃烧部分的节能技术 (29)4.5.7 保温对油耗的研究 (29)4.5.8 新技术的应用 (29)4.6节能车车身的节能研究制作 (30)4.6.1节能车车身设计与制作 (30)4.6.2车身外形设计 (30)4.6.3车身制作 (31)第五章节能车动力传动系统的研究 (32)5.1 离合器工作状态的确定 (32)5.2 带传动传动比的确定 (33)5.3 发动机档位选取及改造 (34)第六章节能车试制试验 (35)第七章总结 (36)7.1总结 (36)7.2展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)第一章绪论1.1选题的背景及意义1.1.1选题背景本田节能竞技大赛是将参赛团队设计制作的汽车在规定时间、规定路线下,行驶一定距离,并由此换算出一升油能够行驶的公里数,耗油量少则胜出的一项赛事。
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Honda节能车竞技大赛节能车的部分设计（部分插图是我们用Solidworks软件制作的基本草图）
引子
随着近年来社会的不断高速发展，能源节约，环境保护问题已经渐渐受到人们越来越多的关注。
世界石油储备的急剧减少及原油价格的不断上涨预示了节能是当代汽车发展的必然趋势。
根据Honda中国节能竞技大赛的大赛规则，我们在节能车的设计过程满足竞赛要求的基础上，要尽量降低整车机构复杂度从而降低整车质量，同时减小整车行驶阻力。
这就需要对节能车的行驶系统、转向系统、动力传输系统等各系统以及车身、车架、驾驶员作合理的布置配合。
总体设计方案
节能竞技大赛是各参赛团队设计制作的节能车在规定时间，规定路线下行驶一段距离，并由此换算出一升汽油能够行驶的距离，耗油量少则胜出的赛事。
其中参加比赛车辆的发动机统一搭载由本田公司开发的Honda125cc化油器低油耗四冲程发动机，发动机可自由改造。
1 总体布置形式
由于比赛规则规定参赛车辆必须是三轮及三轮以上，综合考虑了其耗油量，驾驶安全性，行驶稳定性以及大赛要求之后，我们选择比赛中最常见的前两轮后一轮的布置形式。
同时由于该方案采用的是后
一轮驱动，因此就可以直接省去了差速器和驱动半轴等结构，大大降低了机构的复杂程度。
2 车架的结构与材料
在车架的结构和材料的确定中应该同时考虑到小巧、轻便、结实、安全、价格等因素。
车架的质量在一定程度上直接影响到油耗。
而且所选材料以及结构的合理性对车辆的安全性也有着很大的影响。
综合考虑下，选择铝合金梯形结构车架还是比较合适的。
因为铝合金密度比钢材小得多，相同体积下质量比较小，铝合金材料的加工很方便同时铝合金的价格相对于镁合金，碳纤维增强复合塑料等一些高级材料来说也有着很大的优势。
3 驱动方案确定
因为前面采取的是前两轮后一轮的布置形式，所以驱动方案选择后轮驱动，这样就简便了机构。
节能车需要尽量减少重量，发动机上多余的部件都可以除去，所以，应当把发动机上的一档、二档、三档都拆掉，只留下空挡和最高档以减轻重量。
4 车轮的选择
节能车比的就是耗油量，所以对直接关系到滚动阻力和行驶平稳性的车轮也是很重要的一环。
因为国内还没有节能车专用车轮，我们选择20英寸的自行车专用轮。
需要注意的一点就是在节能车转弯时
车轴和车轮还受到了侧向力的作用，因此车轮和车轴的接触点轮毂，为减少摩擦使车轮平稳旋转，不能使用自行车专用轴承，而要加装机械用的滚珠轴承来增大强度。
并且所选车轮的车轴也必须要有足够的强度。
为减少轮胎接地面积以减少滚动阻力，三个轮胎均使用高气压轮胎。
车轮安装定位，采用主销后倾角，相对于自行车主销后倾角的22度和汽车的2，3度，节能车既是前两轮，同时又比汽车窄的多，纵向力小得多，所以可以定为10度。
前轮外倾角基本可以设为0度，节能车既不前束也不后束。
5 转向机构
转向机构的确定应该综合考虑车辆的结构形式，而且因为所设计车辆为专用比赛车辆，还应该考虑到场地因素。
为了保证足够的转向能力和转向安全性，选择了阿卡曼整体式梯形结构转向装置。
其原理是转向横拉杆的长度比前轴短，形成梯形结构，这样，在车辆转弯时，内侧车轮的转向角度就会略大于外侧轮的转向角度，且前轮的转角中心落在后轴轴线的延长线上。
阿卡曼式转向示意图
具体结构尺寸还得到建模实验时具体讨论。
在确定转向机构的位置时首先得考虑驾驶员的驾驶姿势，然后确定转向手柄的形式和位置。
再者，节能车是轻型车，满载和空载时情况很不同，车架和转向系的变形也是无法预知的，于是需要梯形横拉杆和转向臂的相对位置
是可以调节的。
6 车身的设计
在汽车行驶过程中，总共有滚动阻力，空气阻力和加速阻力。
其中空气阻力占相当大的部分。
合理有效的车身设计可以有效地降低空气阻力，减少耗油量。
以下是几款比较著名的节能参赛车：
世界纪录的富士山·白号
2500km泰国东南亚大学车队
中国第一辆超过1000km的赛车
众多高校队眼中的同济“神车”
从上面我们可以发现，一流赛车车身都有一些共性，全封闭是必须的，车身高度都不是很高，底盘都很低，车头车尾构成了完整的流线型。
鉴于我们学校和学生都是第一次参加这项比赛，无论资金还是技术方面都不成熟，所以，车身选择比较简单的，具备一般流线型的车身就可以了
7 节能车行驶方式
节能大赛规定，参赛车辆必须保证全程平均时速在25km/h以上，最省油的行驶方式都是车辆加速到一定速度后，关闭发动机，滑行一
段距离，等到车速降到一定时再重新加速，如此循环...痛过参考其他车队的资料，我们知道车速范围是15-40km/h，即加速到40km/h 后滑行到15km/h后再加速。
具体数据可以等到车辆制作完成实验的时候测量。
以下是我们用软件制作的基本草图，仅供参考：
第一次参加这样的比赛，也是第一次接触节能车，很多细节方面都不是很成熟的，只有在实践中慢慢去学习，也是对我们的锻炼，以上都是我们经过一段时间的了解学习之后加上自己的创作所提出的一些设计方法和内容。