赛车机械结构调整.doc

为了让赛车能在直道和弯道上高速稳定的通过,而且转弯比较灵巧,快速,除了有相应的软件和硬件电路的设计之外,赛车的机械结构对其也有很重要的影响。所以我们对赛车的机械结构也做了一些相应的调整。 由于这次比赛规定初赛时没有坡道,而决赛时赛道直线部分可以有坡度在15度之内的坡面道路,包括上坡与下坡道路。所以决赛时的大部分赛道还是二维的路面,由于我们采取摄像头采集路面信息的策略,摄像头安装位置比较高,所以导致整车的重心偏高,在高速过弯时则向心力比较大,同时由于惯性则车很容易向一侧翻倒。为了避免次类事情的发生,我们把车的后轮底盘放低(在以前买来的新车模的基础上),从而降低整车的重心,防止车翻倒。而车头的底盘高度不变,这是为了使车能顺利的上坡而不至于由于底盘过底使底盘擦到赛道。 前轮的调整包括前轮主销后倾角,主销内倾角,前轮外倾角,前轮前束的调整。在调试过程中,我们发现这几个参数对赛车直线的稳定性和弯道灵巧性都有很重要的影响。 主销后倾角是前轮主销与前轮垂直中心线之间的夹角,也就是主销上端向后倾斜的角度。在赛车上是通过四个黄色的小垫片来调整的。减小主销后倾角可以减小前轮的回正力矩。也就是如果车轮向右转,后倾角可以产生一个向左的回正力,使车轮回正比较快,但又使转向更为费力。设黄色垫片2:2(即前2后2)为0°,1:3(前1后3)为2°~3°,则我们改为3:1(前3后1),使其倾角为负2°~3°。这样则可以减小回正力矩的作用,使转向更为灵活,但也会使回正比原来稍慢。 主销内倾角是前轮主销在赛车水平面内向内倾斜的角度,虽然增大内倾角也可以增大回正的力矩,但增大内倾角会在赛车转向的过程中,增大赛车与路面的滑动,从而加速轮胎的磨损,由于轮胎对地的附着力对防止侧滑有很重要的影响,所以如果轮胎磨损则得不偿失,所以内倾角调整为0°。前轮外倾角是前轮的上端向外倾斜的角度,如果前面两个轮子呈现“V”字形则称正倾角,呈现“八”字则称负倾角。由于前轮外倾可以抵消由于车的重力使车轮向内倾斜的趋势,减少赛车机件的磨损与负重,所以赛车安装了组委会配备的外倾角为1°的配件。 前轮前束是前轮前端向内倾斜的程度,当两轮的前端距离小后端距离大时为内八字,前端距离大后端距离小为外八字。由于前轮外倾使轮子滚动时类似与圆锥滚动,从而导致两侧车轮向外滚开。但由于拉杆的作用使车轮不可能向外滚开,车轮会出现边滚变向内划的现象,从而增加了轮胎的磨损。前轮外八字与前轮外倾搭配,一方面可以抵消前轮外倾的负作用,另一方面由于赛车前进时车轮由于惯性自然的向内倾斜,外八字可以抵消其向内倾斜的趋势。外八字还可以使转向时靠近弯道内侧的轮胎比靠近弯道外侧的轮胎的转向程度更大,则使内轮胎比外轮胎的转弯半径小,有利与转向。 由于速度高,赛车在转弯时容易翻倒,为了增加整车的平衡能力,可用组委会提供的配件把后轮改为大轮距。 在拐弯时由于弯道内侧轮比外侧轮的拐弯半径小,则内侧轮比外侧轮的速度小,这就使两轮胎有一定的速度差,称为差速。而赛车的差速机构安装在后轮轴上的,所以只可以调整后轮的差速。经多次调试观察发现差速对赛车转弯有很大的影响。如果差速过紧,即两轮胎的速度很接近时,转弯的时候内侧轮很容易打滑,从而产生侧滑,使赛车滑出赛道。当差速过松时,会使直道的时候两轮打滑,大大的减小了赛车