為了讓2000mAh的電池跑出20公里,我腦殼都禿了

碳纖維單體車身

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全鋁車架

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看到這兩個詞,你想到的是什麼?超跑?如果超跑=超級能跑的縮寫,那也沒錯。要在本田節能賽中取得理想名次,只能用2000mAh的電池容量(12V電壓—賽規電池),衝擊20km及以上的續航里程。對mAh這個單位沒什麼概念,可以翻出你常用的充電寶,看看背後印的容量。一般來說,市面常見的充電寶,容量在10000mAh上下。五分之一個充電寶,驅動小車行駛20km,難度可想而知。

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輕量化是構建節能賽車的關鍵詞,碳纖維材質是必不可少的材質。在節能車上,碳纖維主要用於外覆蓋件、一些結構連接件上。一個月前,我去試駕阿斯頓馬丁DBS,他們還在宣傳世界最大的碳纖維單體發動機蓋,回過頭來,我們就自己做了一個。

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我們製作的碳纖維殼體,工藝比較簡單。在這裡跟大家簡單聊聊,碳纖維殼體的主要原料有碳纖維布和樹脂。布這個詞,翻譯的很棒。在材質硬化前,碳纖維編織材料,就像布一樣可以摺疊。以我們賽車的上層外殼為例,第一步需要根據我們的三維建模數據做好模具,然後將碳纖維布,鋪設在模具上。

簡單的鋪設,無法保證碳纖維布跟模具的絕對貼合。因此要鋪真空袋,抽真空,在大氣壓的作用下,讓碳纖維布和模具密合。之後注入樹脂、固化成型,碳纖維殼體基本完工。用文字描述這個過程,看起來很簡單,其實中間耗費了很多的財力、人力。

在今天的汽車工業中,碳纖維材質沒有被普及,製造成本是一個原因,另一個原因是缺乏有效探傷手段,主要受力部件如果發生碰撞,我們無法確定其強度是否還能滿足設計要求,只能整體更換,售後成本同樣居高不下。因此在我們的設計中,主要受力部件——車架——用了全鋁材質。

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全鋁車架,難點在於不同部件間的連接。在汽車行業裡,我見過幾種不同的連接方式,像鉚接、膠合、焊接,在全鋁車身上都能看到。對於我們這類“手工作坊”,鉚接、膠合門檻過高,焊接是最現實的實現方式。

鋁合金焊接的難點在於,材質的膨脹係數大,容易產生形變,影響精度。手工焊接,需要想各種辦法冷卻焊接部位,減小形變發生。用瞭如此多的心力克服工藝問題,為的是節能車能有不錯的輕量化效果。所有努力下來,我們的車身大概保持在25kg上下。

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還有一點想跟大家分享,節能車跟賽車一樣,都是用錢堆出來。像我們比賽用的R14輪胎,價格不菲,單條輪胎價格跟R17米其林PS4不相上下。跟自行車胎差不多的寬度,叫如此高的價格,它的point在哪呢?用一句話總結,point是用最薄的胎壁實現最高的胎壓行駛。跟幾張A4紙一樣厚的胎壁,竟然能承受5.5Bar的壓力,是不是沒有花錢的不是。

節能車的項目在我手中,車架和車殼的製作基本完工,寫這篇文章的目的,是對Vlog表達不到位的細節做個補充。下一棒傳到志豪手中,完成至關重要的動力系統構建。


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