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1.3.3 赛车开发构思创意的模式：需求拉动型，依据市场用户需求而引发的新产品设想，这种模式开发成功
的可能性较大
1.3.4 赛车开发策略选择：追随型开发策略，不抢先开发新产品，而是对市场上出现的成功产品（卡丁车）
进行改进，并迅速推向市场
1.3.5 产品开发方式：独立开发
2 赛车设计要求（design requirement）
技术上可行，经济上合理。技术方面包括赛车的性能、质量、结构工艺性、使用寿命、安全可靠性、
人因工程学；经济方面包括赛车的成本、制造、装配、操作、维修效率。在零件设计中尽可能使零件系列
化、零部件通用化和标准化，提高结构的继承性。在保证性能、效率的前提下，尽可能节约资源和能源
3赛车设计程序（design procedures）
3.1 设计内容：创新设计、按用户的要求进行全新设计
3.2 设计方案：
3.2.1赛车的基本功能
①参加周末业余休闲比赛或美国赛车俱乐部（SCCA）二级单人赛；②作为游乐场娱乐赛车；③作为汽
车代理商售后服务部分零件委托研发和实验的平台
3.2.2赛车的性能
整车性能：良好的加速性能、最高车速、燃油经济性、轮胎的消耗情况、冷却系统效能
操控性：转向系统、悬挂系统、换挡系统、确定车架刚度、空气动力学特性
结构：车架的整体弯曲刚度和扭转刚度、局部的一些刚度要求
赛车的安全和人机工程：良好的视野、足够的座舱空间、舒适的座椅和安全束缚系统、适中的座舱温
度符合第5百分位的女性到第95百分位男性车手驾驶
轮胎：良好的抓地力、足够长的使用寿命
可调校能力：要求调校方便、快捷、准确。典型调校：轴荷通过移动压舱物、燃油携带等方法；
空气动力学：通过不同的负升力翼，调整负升力翼角度，调整赛车离地间隙等；悬架：离地间隙、偏
频、阻尼、前轮定位参数、硬点位置
3.2.3 车体外观造型：流线型车型、赛车特有的负升力翼、四轮外露、样车车体颜色蓝白相配合。（可根据
用户个性化需求进行设计和制造、试制品见图纸）
3.2.4 控制系统：以Motec控制电脑为中心信息处理与控制的调节控制电路
4技术设计：进一步确定方案中赛车的基本结构、主要技术参数和经济指标
4.1 技术方面：
良好的加速性能：实现方式 使用hoosere热熔胎，负升力翼总的下压力理论分析计算值948N（30m/s），
增加抓地力、39/11的传动比、整车满载质量305kg(70kg车手) 发动机最大马力58匹、平均直线加速度
9.3m/s2、能提供的向心力1.9g
良好的操控性：实现方式减少车重至235kg、降低重心至230mm、前后轴载荷比值48/52、可调节正
阿克曼转向几何（30%、50%、80%）、前悬架偏频3.8Hz、后悬架偏频3.5Hz、过弯前后载荷转移响应时间
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差0.1秒（前快后慢），即为前悬架侧倾中心36mm、后悬架侧倾中心64mm、可调节轮胎外倾角、前束角及
能提供侧倾刚度值补偿的防侧倾杆，负升力翼和底部扩散器提供下压力、人因工程学、换挡断火、起步控
制系统
性能稳定性：实现方式 常规四缸赛车高速过弯时（40Km/h）曲轴轴瓦处润滑油压几乎为零，正常需要
200-300kpa，此时最容易烧瓦而损坏发动机，改装干式油底壳后，保证了高速过弯时发动机曲轴润滑油压，
把烧瓦的可能性降到最低；齿轮齿条调试机械转向机构；高刚度4130钢管桁架底盘结构（车架）
使用寿命：4130钢管桁架焊接构建成底盘，包括悬架、车架、转向机构，预计使用寿命与一般量产车
（10到15年）相当
安全可靠性：①车架使用ansys有限元软件进行刚度分析，扭转刚度1600N· m/deg，弯曲刚度1.198x106
N·m2 ②增加防滚架、前部防撞块、侧边防撞杆 ③控制面板上装有急停断火按钮能在危急情况下使发动机
熄火，制动踏板后部装有超行程开关，如果在制动过程中制动踏板超出了踏板的正常行程（即制动失效），
此时踏板将触动超行程开关，达到使发动机熄火的作用 ④制动提示灯可提示车是否在制动 ⑤驾驶者配有
专业的安全带、赛手服、头盔 ⑥使用Motec84将发动机转速控制在2000RPM到12000RPM ⑦人因工程学
人因工程学：#08赛车拥有良好的视野、足够的座舱空间、舒适的座椅和安全束缚系统、符合第5百分
位的女性到第95百分位男性车手驾驶（由可调节踏板和座椅调节实现）、方向盘符合人体手握形状、半卧
驾驶姿势来降低悬挂高于人体的舒适自由频率带来的不适感、离合器换为手动控制、由Motec控制的换挡
断火和起步控制系统、仪表板上方装有换挡提示灯、噪音控制在110分呗以内、发动机急停按钮等
4.2 经济指标：质量保证、生产效率，低成本和资源节约
4.3 零件结构工艺性分析：零件设计中尽可能使零件系列化、零部件通用化和标准化，提高结构的继承性
从材料和劳动量两个方面进行分析，继承性系数（旧零件数量与全部零件数量之比）、标准化系数（标
准零件与全部零件数量之比）、部件装配系数（零件数与产品分解成部件和组件数之比）
制造：赛车投放市场的年产量为1000台，以机械加工为主，量产目标的确定需充分考虑物流、价格信
息、市场信息、国家宏观政策等。提高生产率方式：部件的大规模生产采用铸造，焊接装配，成组技术应
用等
装配：易于拆卸和装配，如轴承采用间隙配合轴肩定位、发动机采用垂直方向装配等
维修效率:高效率维修实现方式，车壳、踏板采用快拆器，一分钟内可拆卸完成；发动机拆装空间大拆
卸无障碍；易损耗零件（轮胎、刹车片）更换方式与量产车相同；整车230Kg底盘维修不需要常规举升架、
零部件标准化程度高
资源节约：赛车摇臂是一个需要切削75%毛坯材料的部件，提出加工改进要求为去除毛坯材料的10%，
同时也节约了人力、物力，减小机床损耗。同等思路来源于成组技术（识别和发掘生产活动中有关事务的
相似性，并把类似问题归类成组寻求解决这一问题相对统一的最优方案的一种科学方法）的应用，包括部
件悬架A臂、油箱等
5 新产品的试制和鉴定
5.1试制方式选择：整车一比一试制、数量选择一辆
5.2目的：检验赛车结构、性能、和工艺要求
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5.3基本任务：根据赛车技术条件对赛车进行全面的使用试验；对赛车的重要零部件进行强度、可靠性和
寿命等试验；对事先不能用计算方法准确设计的零部件进行试验检查并使之更为精确；发现和消除赛车结
构的缺点。错误和不协调现象，全面检查赛车和各机械部件的工作精度；找出赛车结构的工艺缺点，提高
赛车部件结构工艺性；确定复杂零件、部件最合理的制造方法
5.4 样品试制组织、设计团队：大连民族NSR方程式赛车队，协助工艺师：大连江友机械工艺师冯师傅、
由他设计零件加工工艺卡、并设计制造必要的工装（卡具）。同时整个过程借助计算机辅助设计，以相关
文献（Race.Car.Vehicle.Dynamics、汽车设计制造指南、车辆动力学、理论力学、材料力学、机械设计手册）
为理论指导，以消除重复设计、减少设计工作量、降低设计成本、提高设计质量、缩短设计周期、提高设
计效率为指引，进行概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图。详情见该报告分
析与测试技术细节清单
5.5 技术交底：赛车试制前，做好技术交底工作，保证试制顺利进行。时间节点取在整车第一次设计结束时、
NSR团队以设计总装配截止为第一次设计交底时间节点，指标内容包括：前述新产品结构、性能、工艺特征
以及关键零部件的技术要求；关键材料及其技术要求；确定了总体零件结构及材料选择以轻量化、高刚度
性能设计，配合相应热处理和阳极氧化为总体设计和加工技术要求；第二次由车间人员和车间技术组、计
划组向本车间有关技术人员、工人、检查人员进行交底。使其了解设计意图、加工要求、试制进度要求以
及存在的问题和措施。二次交底发现的问题：加工毛坯余量为8-10mm，技术人员指出，实际加工过程中加
工余量的数值一般在2-3mm，我们的做法浪费了材料，增加了加工时间。改进措施：加工余量的数值取在
2-3mm，类似问题有结构设计，加工工时可以简化等
5.6 技术追随：检查零部件在加工和装配过程中符合技术要求、对工艺进行记录和改进，通过试制过程交
流改进，并再次结合计算机辅助设计，对设计改进并加工制造成大连民族学院#8赛车，使性能完全符合设
计要求，最终样品将于2014年10月份在中国湖北省襄阳市中国大学生方程式汽车大赛现场进行样品鉴定，
进行以下内容审查：
新产品是否符合技术任务书、国家或国际标准和其他技术要求、新产品的设计资料是否齐全，技术经
济指标是否先进、结构的工艺性是否良好；新产品的主要工艺方法能否保证设计要求；新产品的主要工装
能否保证产品质量等
最终进行样品鉴定提供试资料详情如下：
① 整体外观造型及尺寸如图纸1 2 3
② 整体设计参数详情见设计报告详情表
③ 整体分析与测试技术细节清单见报告详情表
④ 整体设计说明见该报告全篇
⑤ 营销报告
⑥ 商业逻辑方案
⑦ 成本报告
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正视图。