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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 節(jié)能環(huán)保車
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 車身由高度優(yōu)化的鋼結(jié)構(gòu)底盤加由全鋁合金制作的車頭和車棚組合而成，并采用輕質(zhì)廣告材料做蒙皮，達(dá)到輕量化設(shè)計(jì)的目的。傳動(dòng)系方面選用高效率的鏈傳動(dòng),在行駛過程中可以根據(jù)車速選擇最佳經(jīng)濟(jì)燃油檔位運(yùn)行,并通過控制油門開度以保證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速處于經(jīng)濟(jì)燃油區(qū),從而提高燃油經(jīng)濟(jì)性。制動(dòng)系統(tǒng)方面選用高性能碟剎。車身造型方面,采用仿生學(xué)設(shè)計(jì),減小空氣阻力。
- 詳細(xì)介紹：
- 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1.車架主體的設(shè)計(jì)： 車架主體的設(shè)計(jì)，不僅要滿足扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，剛度的需求，而且還要盡量減輕重量以達(dá)到“節(jié)能減排”的目的。所以我們采用了由碳鋼焊接而成的邊梁式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。兩根縱梁由車頭延伸至車尾用兩根方形鋼管組成，增強(qiáng)了車身的整體性。其間有若干橫梁，增強(qiáng)了車身的剛度。在輕量化車身方面，我們一方面通過CAE有限元分析優(yōu)化車架的結(jié)構(gòu)，在保證強(qiáng)度的同時(shí)大大減小車身的尺寸和減少用材；在車架材料選用方面，若用鋁合金，雖能輕車身重量，但不僅成本高昂，而且其間的連接采用鉚釘鉚接，鉚接強(qiáng)度、剛度達(dá)不到要求，采用焊接，氬弧焊成本高且難找。最重要的是市面上的鋁材全是門窗用鋁，不符合我們的要求。不銹鋼遇到了同樣難解決的問題。最后我們決定用低碳鋼來作為我們車架的材料。 其原因如下： （1）鋼材強(qiáng)度剛度足夠且便于焊接；（2）成本低；（3）與之配套的還有角鋼，鋼板等，便于我們搭配使用，且不存在焊接之間的障礙。采用強(qiáng)度、剛度好的鋼材，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，同樣可以減輕車體重量 2.車頭的設(shè)計(jì)： 車身前端承受較小載荷，所以采用鋁合金薄片鉚接而成，有效減輕了車頭重量，加之低矮化的設(shè)計(jì)減小了迎風(fēng)面積A。采用光滑的曲面過度，從而減小空氣的干擾?？紤]到更加輕量化設(shè)計(jì)，我們選用輕質(zhì)廣告材料做蒙皮。 3.車身造型仿生設(shè)計(jì): 在車身造型設(shè)計(jì)上,我們從海豚身上獲得靈感， 將車身做成類似海豚的形狀,以順滑的流線型做車頭和車身,而且前后連接也相當(dāng)流暢，加之矮小化的車身，更能減小空氣阻力。車棚所用材料與車頭的曲面支架一樣選用薄鋁合金片鉚接制作，這樣易于成型，而且降低了成本，同時(shí)減輕了重量。車架做成了可拆卸式的，可以拆下行駛。 4.高效燃油控制—發(fā)動(dòng)機(jī)的安置和調(diào)試： 對(duì)于動(dòng)力部分設(shè)計(jì)，從節(jié)能和簡(jiǎn)單易行的角度出發(fā)，選用本田新大洲50cc發(fā)動(dòng)機(jī)，在此基礎(chǔ)上，由發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性、發(fā)動(dòng)機(jī)最小燃油消耗特性可知，要獲得高效率低能耗，需要從兩方面著手，即發(fā)動(dòng)機(jī)的高負(fù)荷率（85%～90%）和控制發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速(低燃油消耗區(qū))及經(jīng)濟(jì)車速，從而在滿足動(dòng)力性需求下最大限度提高燃油經(jīng)濟(jì)性，節(jié)省了燃油，減少了尾氣排放，另外我們采用了新式雙喉管式節(jié)油化油器，從而充分保證了燃油的經(jīng)濟(jì)性。 5.高效率傳動(dòng)： 高效傳動(dòng)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力起到至關(guān)重要的作用?？紤]到普通汽車的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)損耗大等特點(diǎn)，我通過簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，運(yùn)用高效的金屬鏈傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪設(shè)計(jì)成一個(gè)省略差速器，并與之匹配直推式鏈輪嚙合換擋機(jī)構(gòu), 變速機(jī)構(gòu)與車輪一體結(jié)合，省去了龐大復(fù)雜的變速箱，實(shí)現(xiàn)了最簡(jiǎn)單有效的優(yōu)化布置：發(fā)動(dòng)機(jī)—主減速—變速機(jī)構(gòu)—驅(qū)動(dòng)輪。以下是我們傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)方案 已知本田自由TODAY參數(shù)推算出發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速約為5700r/min，經(jīng)濟(jì)車速30km/h，楔形皮帶式無級(jí)變速器為2.289—0.703，行星齒輪主減速比為7.818，車輪半徑r=0.24m。 由式：i總=0.377r n/Ua =0.377*0.24*5700/30=17.191 i總=i1*i2*i3 已知i2=7.828，初設(shè)i1=3，i3=0.8~1.8（可變）
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 一．設(shè)計(jì)背景及意義 當(dāng)今節(jié)能環(huán)保已是我們社會(huì)乃至全世界的主題，而我們推出的這款高效節(jié)能環(huán)保車具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,耗油少等優(yōu)點(diǎn),在節(jié)油的同時(shí)還減少了排放,即起到了環(huán)保的作用，加之其推崇的一些設(shè)計(jì)理念，如車身結(jié)構(gòu)最優(yōu)設(shè)計(jì),車身造型仿生設(shè)計(jì)等,將使這款車具有很高的推廣前景和參考價(jià)值。 二．設(shè)計(jì)思路 我們?cè)O(shè)計(jì)思路劃分為三方面： 1.車身輕量化設(shè)計(jì)； 2.仿生學(xué)設(shè)計(jì)； 3.高效率傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 三 .作品的創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵 1.整車的設(shè)計(jì)采用最前沿的模塊化設(shè)計(jì)理念，將整車劃分為幾大模塊，再對(duì)每個(gè)大模塊劃分成小模塊。 2.將自行車的鏈傳動(dòng)系統(tǒng)及換檔方式應(yīng)用于摩托車發(fā)動(dòng)機(jī),達(dá)到兩者的完美聯(lián)姻. 3.通過三維軟件對(duì)車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,達(dá)到車身結(jié)構(gòu)最優(yōu)設(shè)計(jì),大大節(jié)省了材料,減輕了重量. 4.采用鋁合金材料制作車頭和車棚,采用輕質(zhì)廣告材料做蒙皮,達(dá)到車身輕量化設(shè)計(jì). 5.車身造型仿生設(shè)計(jì),將車身以海豚的流線進(jìn)行設(shè)計(jì),減小空氣阻力. 6.輪胎方面,由于是后輪驅(qū)動(dòng),所以前輪盡量選用窄胎,減小行駛阻力,所以前輪選用高性能超窄輪組,后輪由于承擔(dān)驅(qū)動(dòng),須保證一定的抓地力,選用較寬高壓輪胎. 7. 強(qiáng)勁的制動(dòng)，采用高性能的碟剎，在保證良好的制動(dòng)力的前提下，對(duì)輪轂，輪圈不會(huì)造成任何磨損，避免破壞輪胎的整體性,使布置更緊湊。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 在秉承節(jié)能環(huán)保的理念上，推出高效動(dòng)力的新型車。在車身造型設(shè)計(jì)上，采用低風(fēng)阻仿生學(xué)的設(shè)計(jì)。運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)思路，通過對(duì)車身、車架、車體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)等各方面的優(yōu)化，達(dá)到低風(fēng)阻、輕量化、低高效、低碳環(huán)保、合理地人機(jī)工程要求。運(yùn)用CAE有限元分析、校核各部件機(jī)械性能并做相應(yīng)調(diào)整。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 作品已經(jīng)完成，正在處于駕駛員培訓(xùn)及機(jī)械調(diào)整階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 可進(jìn)行道路運(yùn)行展示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 通過方向盤把手一側(cè)的電啟動(dòng)按鈕即可啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，扭動(dòng)油門即可開動(dòng)并可通過把手一側(cè)的換擋撥片進(jìn)行換擋操作。 隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源問題和環(huán)保問題越來越受到重視，中國的能源利用率處在比較低的水平，只有32%--34%，石油和煤炭是不可再生資源，所以說提高能源使用率和節(jié)約一類能源至關(guān)重要。而我們推出的這款高效節(jié)能環(huán)保車正迎合了當(dāng)今節(jié)能環(huán)保的主題。 經(jīng)過簡(jiǎn)單的市場(chǎng)調(diào)查，汽油價(jià)格已由幾年前的4元多漲至如今的7元多，今后還有可能漲至10元。所以說提高能源使用率和節(jié)約一類能源至關(guān)重要。當(dāng)今節(jié)能環(huán)保已是我們社會(huì)乃至全世界的主題，而我們推出的這款高效節(jié)能環(huán)保車具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,耗油少等優(yōu)點(diǎn),在節(jié)油的同時(shí)還減少了排放,即起到了環(huán)保的作用，加之其推崇的一些設(shè)計(jì)理念，如車身結(jié)構(gòu)最優(yōu)設(shè)計(jì),車身造型仿生設(shè)計(jì)等,將使這款車具有很高的推廣前景和參考價(jià)值。
同類課題研究水平概述
- 無
