大学生电动方程式赛车设计-基本参数选取

1.轴距

规则中规定赛车的轴距不可小于1 525 mm。轴距指在车轮指向正前方时同侧车轮的接地面中心点之间的距离。轴距越长，高速稳定性越好，同等条件下前后载荷转移量越小，抓地力损失越小，空气动力学套件设计空间越大，但轴距越长，最小转弯半径越大，赛车的机动性会越差。与此相反，轴距越短意味着赛车越敏捷，在FSAE的比赛中，基本为场地绕桩赛道，赛道中的高、低速弯较多，直线短，对赛车的敏捷程度要求高，即使有着加速制动时载荷转移量大的缺点，但敏捷程度是更能影响赛车在场地绕桩赛道中的表现的因素，因此赛车的轴距越接近1 525 mm越好，但要注意加工和定位误差的存在，需要留有余量，以防不能通过车检。主流的轴距选择一般在1 530～1 600 mm。

2.轮距

规则对轮距的规定是赛车较小的轮距（前轮或后轮）不得小于较大轮距的75%。轮距指同一轴线上赛车左、右两个车轮在车辆支撑平面上留下轨迹的中心线之间的距离。通常轮距越小，车体的宽度就越小，绕桩更加轻松，车辆转角越小，空气动力学套件工作条件越好；更宽的轮距能够使转弯时车轮的载荷转移越小，总体的抓地力损失越小。一般来说，轴距和轮距的比例为5∶4左右，同时大量车队采用了后轮距小于前轮距的设计，其优势在于转向更加稳定，同时在绕桩过程中，前轮过桩，后轮一般不会扫到桩桶。主流上轮距一般在1 230 mm左右，前轮距比后轮距大不超过50 mm。

3.整备重量

整备重量指赛车按照参赛要求的技术条件装备完整、加满各种油和水，在没有驾驶员情况下的重量。对于往届车队而言，各零部件的重量估算应以上一年的赛车作为参考。因此，记录赛车的各种数据十分重要。赛车工程师会为了减轻赛车上的每一克重量而努力，但轻量化需要量力而行，过于激进的减重只会牺牲赛车的可靠性，甚至可能导致比赛功亏一篑。

4.整车重心高度和载荷分配

重心高度和载荷分配是按满载情况下车身在纵向平面内的质心位置所确定的。因为规则规定了赛车要能够在60°的斜台上不倾翻，所以从正视图来看，赛车的重心与车轮接地点的连线与地面的夹角不能大于30°，如图1－4所示。(www.xing528.com)

图1－4　赛车重心正视图

重心高度一般在300 mm左右，重心高度越低，赛车动态性能越好，重心高度有两种测试方法，在赛季前可使用三维建模软件确定所有部件的重量及位置，可计算出赛车的重心位置，在实车落地后可通过平面测重法与斜面测重法找出赛车的实际位置。

重量分配上，越能接近50∶50的轴荷比越好，因此整车零部件的布置需要根据重量分配来确定。比如：电机控制器与电池的布置，如果都集中布置在赛车后部势必会造成后轴的重量分配多于前轮，因此有的车队选择把电机控制器放在车身前部的车手双腿下方，以获得更接近50∶50的轴荷比。

同时，赛车的重量越集中，转动惯量越小，在弯道中就越敏捷。

5.车体宽度

前部车体的宽度涉及人机部分的规则，如空气阻力；后部车体的宽度涉及电池箱的设计。车身的宽度越窄，悬架的长度越长，车身侧倾对车轮定位参数的影响就越小，同时可以缩小单体壳表面积，从而减轻重量，对于特定布置的空气动力学套件来说也大有裨益，因此车身越窄越有利于获得良好的性能。