[发明专利]一种FSAE赛车

说明书

技术领域

本发明涉及一种FSAE赛车。 

背景技术

传统汽车主要依赖石化能源，导致汽车尾气中含有大量的温室气体和其它有害物质，加速了气候环境的恶化；另一方面，现已探明的石化能源仅够人类充分使用至2040～2050 年。随着能源危机的加深和环境问题的日益凸显，使用新能源代替石化能源在汽车中的应用已成为不可逆转的趋势。电动汽车作为新能源汽车的典型代表，催生了FSAE 电动赛车运动的产生。FSAE 电动赛车采用驱动电机和动力电池作为动力来源，配套电机控制器可使驱动电机无级传动，不需使用传统汽车的变速箱装置，简化了汽车传动结构，驱动电机及传动效率较高，降低了能源消耗，减轻了环境污染。

目前，德国、日本、英国等国已相继进行FSAE电动赛车的推广。其中德国最早于2010 年举办了第一届FSE（Formula Student Electric），即大学生方程式汽车大赛电车赛比赛，迄今已经举办了3届，2010 年首届德国赛只有来自6个国家的15 支队参加比赛，但截至目前，2013赛季共有来自世界26个国家的92支车队报名参加2013 年FSE比赛，参赛队伍数量增长迅猛。北京理工大学已于2011 年推出国内第一辆FSAE电动赛车并在2011赛季中国FSAE 赛场上进行展示；中国FSAE 大赛组委会已确定将于2013赛季推出FSAE电车赛。

中国大学生方程式汽车大赛（简称“中国FSC”）是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准，在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车，能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。

现行公布的赛车存在以下方面的不足：

1.车架结构复杂，刚度和抗弯强度不能满足高速行车要求。

2.车身在行驾过程中产生的空气阻力大，因此赛车空气动力性与可视性还有待提高。

3.车身在高速行驾过程中需要有足够的强度保证行驾安全。

4.赛车在不同工况下的操纵稳定性还不能够发挥出最佳的效果。

5.赛车的仪表系统稳定性与抗干扰性水平不能满足赛车日益发展的技术要求，即仪表系统不能使车手清晰准确的掌握赛车行驶信息。

6.赛车零部件的设计不符合制造要求且结构不合理，赛车方向盘快拆器采用六边形结构，因其受力大，容易磨损，从而导致其配合间隙变大，轴向定位不准确；换挡操作不方便。

7.赛车的整车基本参数都是根据经验确定，没有科学有效的技术分析手段来保证其合理性，赛车弯道操纵稳定性还有待提高。

8.电动赛车的动力电池与电机是赛车的核心装置，目前其在安全性、可靠性、维护便捷性及较长的使用寿命等性能方面还有待提高；燃油赛车使用单缸发动机，动力性能差。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单、操纵稳定性好的FSAE赛车。

解决上述技术问题的技术方案是：一种FSAE赛车，包括车架、车轮、车身、防前撞结构、制动踏板、油门踏板、方向盘、座椅、动力系统、制动系统、传动系统、悬架系统和转向系统，所述的车轮安装在车架的底部，所述的防前撞结构安装在车架的前端，所述的车身安装在车架上，所述的座椅安装在车架内，所述的制动踏板和油门踏板安装在座椅前方的车架前端空间内，所述的方向盘安装在座椅前方的车架内并安装在转向系统上，所述的动力系统、制动系统、传动系统、悬架系统和转向系统均安装在车架上，所述的制动系统与车轮连接，所述的悬架系统分别与车轮和制动系统连接，所述的转向系统与悬架系统连接，所述车架的纵向为纵梁一体式结构，该车架的横向侧边为三角形结构，所述的方向盘为渐开线花键的方向盘，所述的传动系统为二级链条减速传动机构，所述的制动系统中的主缸向上斜置安装在车架上，所述的FSAE赛车中的换挡系统为电控气动拨片换挡系统，所述的FSAE赛车中的差速器为托森差速器。

本发明的进一步技术方案是：所述的动力系统为电机，该电机安装在车架的后端，所述的车架上还安装有用于给电机供电的电池，该电池安装在车架的中间部位上。

所述的电池为由多个单体电池组成的电压为312V以上的电池，该多个单体电池中每2个单体电池并联成一个小电池模块，每个小电池模块之间串联组成电压为312V以上的电池，所述的小电池模块分别安装在3个箱体中，所述的每个箱体中的小电池模块串联后的电压分别为120V以下。

所述的多个单体电池为196个电压为3.2V的锂电池电芯。