野马YMR电车队——设计报告E12/ 盐城工学院
联系地址：江苏省盐城市盐城工学院 野马车队 联系人：周玉鼎 联系电话：182623818362转向
野马电车一号是使用氩弧焊焊接
的空间架构车架，在各个不同地方根
据力学分析使用不同管径粗细的4130
钢管，并在悬架焊接地方使用方形管
件大大的提升了悬架固定的强度，提
升了整车的稳定性！
设计目标
考虑到本赛车用的是双横臂独立
悬架结构， 所以采用了断开式梯形结
构。断开式转向梯形结构与前轮采用
的独立悬架相配合，能够保证一侧车
轮上、下跳动时，不会影响另一侧车
轮。考虑到成本、转向的灵敏性以及
体积等多重因素，选择齿轮齿条转向
器。其优点是结构简单，成本低廉，
转向灵敏， 体积小， 可以直接带动横
拉杆
考虑到赛车的整体结构以及车
手的位置，选择中置式的齿轮齿条
转向器，即 150CC 110 卡丁车转向
机；考虑到前环的高度，以及车手
的操作方便和转向力等相关因素，
初步确定方向盘的直径尺寸为
260mm，并且材料使用碳纤维材料
制作；为了使转向器轻量化，对购
买的转向器进行改进，转向柱和横
拉杆等通过优化设计，自己设计加
工以达到轻量化的目的。为了车手
操作的连续性，将方向盘设计为近
椭圆形
车身
今年车身首次采用了主流的空
气动力学套件，即扩散器，鼻翼和
尾翼。空气动力学套件能够提供良
好的下压力，使赛车在过弯时能够
拥有足够的抓地力，提高了赛车的
性能
悬架
2014野马E12赛车悬架
系统的设计目标是在保证各零
件强度的情况下减轻簧下质
量，达到更好的轻量化，这是
悬架组贯彻了一年的设计思
想。上赛季野马二号车悬架系
统设计目标是保证悬架系统的
稳定性，因此二号赛车悬架系
统各部件的质量偏重，设计较
为保守。立柱的轻量化设计是
减轻簧下质量的关键，电车一
号赛车采用的13寸轮辋，结
合有限元分析在非主要受力部
位进行了镂空处理，牺牲少量
的强度获得更大的轻量化效
果。同时为了削弱立柱减轻对
零件强度带来的影响，材质选
择方面也做了改动，202A铝
合金改为7075-T6航空铝，
7075铝是高强度可热处理合
金、具有良好机械性能、可使
用性好、易于加工，耐磨性好
的特点，
野马YMR电车队——设计报告E12/ 盐城工学院
联系地址：江苏省盐城市盐城工学院 野马车队 联系人：周玉鼎 联系电话：182623818363以满足今年轻量化的设计目标，当
然加工费用有少量的增加，但这是
值得的。野马电车一号轮毂也将采
用7075铝材代替钢，实现轻量化
悬架系统还有的轻量化尝试就是制
做碳纤维A型臂，前期做了近二十
组的拉伸实验，确保碳纤维与铝头
的粘接强度，但碳纤维A型臂的造
价过高，质量减轻并不多，而且存
在一定的风险，因此野马电车一号
赛车A型臂首要目标是采用4130钢
制作，若后期车队经费有结余，将
尝试制作碳纤维A型臂。在螺栓螺
母的选择上，也变的更小，由M12
转变为M8，8.8级转变为12.9级，
轻量化效果是显而易见的
安全系数等效应变
等效应力约束载荷
总变形量
本赛季野马车队悬架系统在
悬架理论、悬架几何及运动仿真
方面做了进一步的研究与思考，
用CAD与CATIA结合确定了前
后悬架的硬点及前后悬架的侧倾
中心，查阅资料及其他车队设计
参数，确定前后悬架侧倾中心分
别为20mm及40mm，前后偏频
分别为3.2HZ及2.9HZ，牺牲赛
车的乘适性来提高赛车的稳定
性。此外前轮外倾角设置为-
2°、内倾角为4°，前束角为-
1°、后倾角为4°，后轮外倾
角为0，内倾角0。本赛季野马
车队悬架通过Adams与
OptimumK对以上参数进行了优
化，控制各参数在车轮上下跳动
40mm变化在一定范围之内，提
高整车的稳定性
本赛季野马悬架系统设计已
经冻结，目前进入加工阶段。总
结本赛季悬架系统的设计，还有
很多需要提高的地方，最大的问
题就是部件参数化设计，参数化
设计可以帮助更好地进行轻量化
设计。质量较上一代减少20%,
但分析安全系数为2.4，另外
理论研究还不够深入，需要更
深入的研究悬架系统的运动过
程，结合不同的工况进行系统
的分析，将仿真与实际赛车结
合起来。这也是悬架系统今后
设计的目标：更轻、更精确
座椅设计
设计而成的，其特点是卧
式靠背+腰部支撑+臀腿部包
裹，靠背形状符合人体曲线，
是背部肌肉处于放松状态，并
能给背部，肩部有效可靠的支
撑，使赛车手保持稳定坐姿，
保证足够的侧背支撑，从而避
免高速入弯时的横向滑动。腰
部支撑的位置处于第3至第5
腰椎部位，且支撑厚度在5cm
左右。完全包裹赛车手臀部，
野马YMR电车队——设计报告E12/ 盐城工学院
联系地址：江苏省盐城市盐城工学院 野马车队 联系人：周玉鼎 联系电话：182623818364以及大腿部以防止入弯赛车手左右
侧动。模具造型如下：
制动设计
踏板机构实现简单易操作并且
能够实现制动力的合理分配，传递
效率和稳定性更高，舒适性能更
好
制动油路的布置采用一轴对一
轴型，即前轴制动器和后轴制动器
各用一个回路，制动油路尽可能实
现管路最短。传递路线和效率更加
有效
总结本赛季制动系统的设计，
很多地方需要提高，首先就是制动
系统数据的仿真， matlab的数据优
化方面做的不是很好
传动设计
整体结构方面，今年采用直接
在差速器壳内加滚针轴承和密封圈
的方法，滚针轴承体积小，质量更
是可以忽略不计，也不占用多余装
配空间，是整体结构变的相当紧
凑，链轮与差速器的连接也有之前
的“链轮连接花键法兰，花键法兰
连接差速器内花键”的方式变成
了，直接在差速壳上加工法兰，链
轮直接连接法兰的方式。此方案，
质量轻，结构紧凑，连接更加稳
定
在减速结构方面，今年采用是
双链轮传动。具有传递功率较大，
作用在轴和轴承上的力较小等特
点。一级链轮采用14齿的主动轮
和34齿的从动轮，二级链轮采用
16齿的主动轮和40齿的从动轮，
总传动比为6左右
工程软件
野马电车一号使用了各种各
样的工程工具和计算、 设计、
制造和测量的方法。悬架运动学
仿真利用 了MSC Adams/Car。利
用Excel 进行了各种计算
Matlab用于评价记录的数据。在
Catia V5 R20和PROE 5.0 为全车
建模，频繁地使用集成的有限元
分析模块进行设计。使用 Ansys
非线性模型分析框架和动力传动
系统。使用AVL CRUSIE 软件对
整车进行建模，并对电池，动力
等性能参数进行模拟分析和优
化
车架扭转刚度分析图
车身空气动力学仿真分析
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联系地址：江苏省盐城市盐城工学院 野马车队 联系人：周玉鼎 联系电话：182623818365电机&电控
对于纯电动赛车而言，电机的
选择是非常重要的。野马电车一号
使用大地和G LMP15 L0电机和完美
的减速机构实现瞬间加速，就如同
扳一个开关。踩下加速踏板，只需
5.6 秒就可达到 100 公里时速 ，不
拖泥带水，不烧一滴汽油
系统功率转矩曲线：
设计目标
野马电车一号选用大地和G
LMP15 L0的永磁同步电机。电机拥
有最大功率40KW，峰值扭矩：
150Nm。整车冷却系统以水冷为
主，辅以风冷所以足够保证整车主
要部件电机、电控等使用保持在正
常工作范围之类
电机的布置我们选择了六点
固定，两侧的八个延伸出来的安
装孔通过螺母螺栓和车架吊耳、
固定片牢牢的结合在一起。并且
用延伸出的上固定点来固定电机
控制器。更加的安全和轻便。由
于考虑到电机安装位置偏右，所
以，将容积为3升的冷却水箱放
置在整车的左侧侧箱处.,以平衡
整车的左右载荷的分配。通过调
整电机的前后的固定位置和控制
器的固定位置，来调整整车的载
荷前后的分配，使得尽可能达到
50/50的重量分布
选择散热器最好的方法就是
选择适合的电机型号的散热器进
行试验，测取电机的温度信号来
查看是否满足要求。我们根据大
地和电机和控制器的工作性质，
并进行计算选择大致的体积和散
热面积的散热器以及风扇，以满
足电机和控制器的水温工作需
求
电池
三元聚合物锂电池在容量
与安全性方面都是比较均衡，
循环性能好于正常的钴酸锂，
随着配方的不断改进和结构完
善，三元锂电池的标称电压已
达到3.7V，在容量上已经达到
或超过钴酸锂电池水平
设计目标
能量：所选用的三元锂电
能量高于一般磷酸锂电的1
倍
安全：制作厚度大3mm
的电池箱完全包裹整个电池
包，通过优化来精简电池箱结
构，从从机械的角度保证电池
的安全性，以及使用良好的通
风设计保证电池及其控制监测
系统的正常工作。。