5）车架整体搭接。将已经焊好的部分以及其他部
分在已经搭建好的夹具平台上搭接，调整好位置后用夹
具固定，最后进行整体焊接
4.突出亮点
1）车架结构优化。发动机的合理布置使得车架长
度进一步缩短；前环构型上采用平口方式并适当向前倾
10度，既美观又可以部分降低高度同时更有利于仪表盘
和方向盘的布置；
2）轻量化设计。车架结构更加紧凑，减少了钢管
材总长度，另外运用ANSYS 软件对各车架管件管径及壁
厚作了优化，在极大提高车架扭转刚度的同时使得新的
车架质量约为30kg。底板以及前隔板都采用较轻的铝板，
从而也降低了不少重量
3）木质夹具设计。采用木板与具有“门型”槽的
木块结合的夹具，二者通过螺栓连接。此种夹具角度可
任意调整、刚度较好等特点
4）提高精度设计。将车架“分块”，即将车架中具
有关键尺寸的部分（与悬架安装处等）单独搭建、焊接，
再把各个部分拼接起来，并且充分利用车架1:1投影图，
使车架的精度大大提高
悬架设计
1.设计目的
设计悬架的目的是轮胎工作更可靠且使其行为可
预测，让车手能够控制住车。悬架应有助于保持轮胎和
地面之间固定接触，使得轮胎能够发挥出最大作用
2.设计内容
1）确定相关设计参数。根据轮胎性能参数确定车
轮定位角，包括主销内倾角、主销后倾角、主销拖距、
轮胎外倾角、前束角等；根据整车质量、轴荷比，综合
考虑整车性能确定轮距、轴距、侧倾中心等
2）研究设计参数对整车以及其内部的相互作用
赛车设计是各个参数之间的协调，兼顾各种工况，满足
赛车所要达到的性能指标，确定各个参数的值
3）设计悬架布置，解决空间干涉问题。 根据硬点
参数，设计悬架零件结构，完成布置工作，使悬架布置
趋向紧凑化、合理化、可靠化
4）确定不同行驶工况，优化原始装配。根据不同
工况，确定零件极限受力状态，以此为边界条件，对零
部件进行有限元分析，力求悬架结构轻量化
3.设计改进
1）选择了可变阻尼阻尼器，因此前后悬的弹簧刚
度各设计两种，最后选择三种搭配方案，在试车过程中
根据车手反应选择最佳方案
2）立柱的三维造型的改变很大。取消了下A臂侧
倾调节块结构，将其与立柱设计为一体，这样既结构紧
凑又减轻重量；将固定的转向节臂改为可更换的转向调
节块，产生不同的转向性能
3）后悬系统中哈头与半轴球笼合并为一个整体，
材料都为7075铝，达到轻量化目标
制动设计
1.设计目的
中国FSAE大赛中参赛赛车的制动系统设计应在符
合大赛规则的前提下，保证赛车能够安全、迅速地使赛
车四轮抱死并尽可能的延迟制动点
2.设计要求
首先制动系统要满足比赛规则，提高制动系统的稳
定性以及可靠性。其次要保证结构质量，增强整个系统
安装的灵活性以及简化装配过程，并方便调节。最后要
使制动系统前后制动力可调节，以便在不同的路面情况
以及天气状况下均可以达到最佳前后制动效果
3.设计思路
首先采集整车数据，根据车重、质心高度、轴距、
轴荷比等参数以及设计要求，对主缸、卡钳、平衡杆进
行选购。然后设计踏板并进行强度分析。装配完成后，
进行制动抱死实验，记录数据，验证是否达到设计要求，
并总结设计经验
4.设计内容
1）制动器总成：选用220mm制动盘，前后轮均选用
对四活塞卡钳
2）主缸总成：根据计算结果，选用Tilton 77系制
动主缸，重量轻便
3）踏板总成：主缸纵置使得踏板机构更加紧凑，可
以缩短车架前端长度，增力比可达到4.8
4）ABS系统：既有普通制动系统的制动功能，又能
防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能安全平稳的转
向，保证汽车制动方向的稳定性，防止侧滑与跑偏
转向设计
1.设计要求
1）工作可靠，操作轻便、灵活
2）转弯行驶时转向车轮有正确的运动关系，考虑轮
胎的侧偏特性后，所有车轮应绕同一个瞬时中心滚动
3）保证赛车有较高的机动性，即转弯半径小(3.5米)
4）方向盘转动空程应小于7°
5）悬架跳动造成的车轮转角变化应尽可能小
6）为满足整车减重目标，转向系统总质量尽可能小
2.传动机构设计
浩跃6号赛车采用前轮转向，赛车悬架为双横臂式
独立悬架，转向传动机构必须采用断开式梯形结构，为
了保证操纵机构布置合理，采用梯形前置的方案。通过
在Matlab中建立数学模型，随后在Adams/car中进行
参数优化并在Ansys软件中对转向节臂等零部件进行了
强度校核最终得到了一套正常转向梯形和一套过转向
梯形，实现了转向可调
3.转向器设计
选用斜齿的齿轮齿条式转向器，它具有结构简单，
制造容易；壳体材料使用铝合金，质量相对较小；传动
机构更简单，适用于独立悬架；斜齿轮啮合平稳等优点
今年采取了分体式齿条与齿条轴设计，将齿条使用45
钢、齿条轴使用7075铝加工，通过螺栓连接，在保证
强度的情况下，极大地减小了重量
4.操纵机构设计
购置了精密的快拆器与万向节，确保转向空程符合
要求，并自行设计了转向柱,与快拆迁直接相连，免去
中间的复杂环节，有效减少空程
发动机设计
1.发动机选型
为了使赛车达到更好的综合性能，并且有效利用过
去的经验，今年北洋动力继续使用Honda CBR600RR发
动机。这款发动机在相当广的转速范围下能提供稳定的
高扭矩，并且各档位之间的传动比相差比其他同类型发
动机要小，更有利于赛车性能的发挥
2.发动机ECU自主研发
赛车ECU以Infineon TC1728 32位单片机和
TLE8888GK集成功率驱动芯片为新一代硬件平台，实现
了ECU硬件、底层驱动程序和控制策略的完全独立自主
开发。并形成了规范的传感器执行器标定、线束布置、
台架标定和整车标定流程
ECU硬件采用Infineon AUDO MAX TC1728 32位2
核单片机，主频133MHz，程序存储器Pflash为1.5MB，
数据存储器Dflash为64KB，具备强大的处理能力的处
理速度，很好地满足了赛车高速发动机的需求
TLE8888GK功率驱动芯片集成喷油点火驱动、步进电机
驱动、电源模块、继电器驱动和CAN等通讯接口，极大
地缩小了PCB板面积，节省了单片机输出引脚
ECU底层驱动程序采用AUTOSAR标准软件架构，进
行模块化管理。包括发动机位置（EP）模块、喷油点火
驱动（CSG）模块、步进电机驱动模块、任务调度模块、
AD模块、继电器控制模块、液晶仪表驱动模块、CCP模
块和CAN模块等
ECU控制策略基于发动机工况进行控制，在
Simulink/Stateflow平台中搭建，采用Targetlink自
动生成代码技术，极大地提高了代码的利用效率。策略
具体包含几大模块：起动保护模块、发动机工况迁移模
块、空气系统、燃油系统、瞬态工况控制、点火模块、
ADRC怠速稳定模块、爆震控制模块、油泵风扇继电器控
制模块等。采用CANape标定工具进行台架MAP标定和
整车调试，最大限度地优化了发动机的功率扭矩输出曲
线，保证了赛车良好的动力性能
3.干式油底壳设计
1) 油盘的设计：由于需要留出一定的空间给
CBR600油道中特殊的输油管，还有机油泵的送油管，油
底壳需要一定的厚度和空间，但是同时为了最大程度的
降低发动机位置同时减轻重量，需要油盘在空间足够的
情况下做到最浅。油底壳上还要有一突出的位置以便挺
住用来堵住原来放泄压阀的堵头。油盘螺栓的位置至关
重要，我们采用扫描的方法获得，并利用加工中心铣削
加工以获得精确的位置和尺寸
2) 机油箱的选择：由于在改装为干式油底壳之后，
机油需要经过比较复杂的油路，其中会掺杂气泡和各种
杂质，所以需要机油在经过油箱时产生涡流，打乱气泡，
还要过滤杂质，这种情况下，设计和加工都十分复杂，
所以我们选择了购买成熟的产品，为PaceProduct的油
箱，容量为3.2L，可以满足CBR600RR的需求
3) 机油泵（外接）的选择：我们选择的Daily
Engineering的两极机油泵，有两个输入端，以保证机油
能够尽量从油盘中抽出
4.排气系统
1) 排气歧管的设计：优化排气系统主要在于优化
排气歧管，使初段各不干涉，排气顺畅，并且各歧管长
度尽量相等，由于车架和发动机位置的固定，留给排气
歧管的位置非常有限，所以在设计时主要还是向空间妥
协，最大程度上保证排气系统的优化。由于4—2—1的
排气歧管布置在整个转速范围内性能都比较好，选择了
4—2—1的排气歧管布置
2) 消声器的选择：噪声和排气顺畅度往往是相互
矛盾的，所以消声器的选择应该在满足赛事要求的情况
下（110dB）尽量使排气更加顺畅，同时消声器的布置
还要与车身相配合
传动设计
1.设计思路
传动部分析了链传动和轴传动布置各自的优缺点，
结合考虑发动机在车架上的布置情况和后续设计难易
程度，最终决定沿用去年的链传动。动力总成系统最终
方案为：发动机-链传动-差速器-左右半轴-左右驱动轮
2.设计要点与创新改进
1）链传动传动比确定和优化：依据汽车理论对赛
车加速性能进行计算，确定最终主减速比为3.36
2）本赛季气动换挡装置的最主要改进有以下两点：
○1采用流量可调式限流阀，可以调节流量大小
以及气缸工作压力；
○2在气缸端部加入传感器，实现活塞位置反馈，
引入闭环控制，增加换挡控制的稳定性
3）由于重量轻，自带差速器壳体，装配难度小等
原因，浩跃六号赛车沿用去年使用的Drexler V3差速
器
4）油门踏板机构与制动踏板做成可调的，可以根
据不同车手自身的情况来进行调节
车身设计
2014赛季，北洋动力车身组在继承以往传统的同时，
更进一步前进。我们的设计逐渐走向成熟，更加全面并
着眼于细节，在追寻潮流的同时坚守北洋动力的特色
从工艺上我们也不断摸索，尝试中取得新的突破
1.设计目标
在符合