本田节能赛:做一次赛车的Tony老师,面对的却是世界难题

新车评网   作者: XCP廖裕豪 +关注   2019-09-02   评论 (0)

当得知我被委派做我们公司2019第13届Honda中国节能竞技大赛车队的外形设计与空气动力学总监时,我露出了胜利者的微笑。作为一名F1的车迷,还能有谁比我更懂空气动力学呢?

本文意在对上周我出的那条视频作一个补充,解释一些设计的思路和细节。

要比赛,当然依照赛制来

参赛车辆必须为 3 轮以上(包括 3 轮),要求其结构无论在停止时还是行驶时都为 3 轮以上(包括 3 轮)结构且能自行站立。a. 全高1.6m 以下b. 轴距不限c. 全长3.0m 以下d. 轮距0.5m 以上e. 全宽1.2m 以下f. 刹车配线等结构需要从车内穿过,以免与地面接触造成摩擦。可以说赛会的规则很宽松,只需各个尺寸不超过规则的限制便可,这没为什么好说的。

本田节能赛:做一次赛车的Tony老师,面对的却是世界难题

不能违反比赛规则是底线,接下来讲讲设计的上层建筑,毕竟我们参加的是一场比赛,讲究的就是名次。为了让赛车占据优势,两个大方向是需要照顾的。第一个是车手的座舱问题。本比赛的主题是节能,所以必须让赛车达到最大限度的轻量化。我们同事发型哥在选择车手的时候已经考虑到这一点,钦定了驾驶技术和体重均优的王洁瑜做车手。赛车的座舱和外壳,将会以洁瑜的身材尺寸作为最重要的依据去设计,保证车手比赛时的舒适性以及空间利用的最大化。我们采用的是Catia,通过这个软件去建立我们所需的人体工学模型。

颜值和空动同样重要

只有完成了上述的一些最基础的准备工作,我们可以开始着手确定外形的设计方案了。这里有两个关键点需要考虑,第一是空气阻力,第二是颜值。要节能,所以要减少空气阻力,这是最简单易懂的道理。再展开一点讲,减低空气阻力最有效的方法是减少迎风的面积。

本田节能赛:做一次赛车的Tony老师,面对的却是世界难题

Honda中国节能竞技大赛的用车在赛道上的平均速度很低,一般只有三十多公里每小时。这种车更不需要任何像其他赛车一样用下压力去提高他们的过弯抓地力。所以像什么尾翼、前翼这种提升车重又提供下压力的部件是不可能出现在我们车上的。

本田节能赛:做一次赛车的Tony老师,面对的却是世界难题

通过Ansys来计算分析几个方案的风阻系数后,我们得到了两个不同的可行方案。如果单纯从低阻力的方面来考虑,图中右边的方案是最佳的。可是我们应当清楚,照顾车手的舒适性以及视野也很重要,而这方面明显是风阻略大的图中左边的方案占优。加上这款赛车代表的是我们公司参赛,相当于新车评的一个门面。左边的方案在我们车队内部的颜值投票中,以大票数胜出,大体的方案就是这么确定的。而紧接着,就是一些细致的工作,比如通过微调细节尽可能较少风阻。

空气动力学始终玄幻

本田节能赛:做一次赛车的Tony老师,面对的却是世界难题

上文中很多次提到过空气动力学,这里想申明一下,想通过本人微薄的知识去把我们的赛车空动做到尽善尽美,基本是不可能的。稍微了解F1的朋友应该都知道,F1车上拥有世上几乎最精湛的空气动力学套件,意在让赛车拥有最少的前进阻力以及弯道中最大的下压力。

本田节能赛:做一次赛车的Tony老师,面对的却是世界难题

本田节能赛:做一次赛车的Tony老师,面对的却是世界难题

可即便是投入数以亿计资金,反复做风洞实验、软件仿真测试、实车测试的F1车队,也经常在空气动力学上摆乌龙,带来让赛车表现更差的“负升级”。我一位涉及这个领域的在读研究生朋友也跟我说过,就连最顶尖的工程师也会认为空气动力学是个玄幻的事物。所以我们在Ansys软件的仿真模型,只针对赛车的正面做了空气阻力的仿真。

是时候交棒了

本田节能赛:做一次赛车的Tony老师,面对的却是世界难题

看着日历一天天地过,距离11月比赛的日子是越来越近。随着最终方案的敲定,实车模具的横空出世,我这个外形设计及空气动力学总监的工作也就告一段落了。个中设计的反复推敲,激烈的讨论都在工作完成后告了一段落。当然,一台赛车在完成了外形和座舱设计后,仍旧有大量的工作还没有完成,比如动力系统、传动系统、底盘设计等等等等都在等着我的同事们,新车评的2019第13届Honda中国节能竞技大赛系列未完待续。

标 签 设计   节能车   空气动力学