CN104340285A - 方程式赛车可调尾翼 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种方程式赛车可调尾翼，其特征在于主要包括：主翼和与主翼间隔设置的襟翼，主翼两端各连接一个端板，两端板设置方向均与车辆行进方向一致；襟翼通过活动支撑点可活动的支撑设置在主翼上，襟翼的两端面通过轴承活动支撑设置在端板上，轴承所在轴线与活动支撑点不在同一直线上，使得襟翼能够在按钮操作机构控制下绕轴承所在轴线旋转；所述按钮操作机构安装在方向盘上，由赛车手手动操作。赛车过弯时，可以由车手控制增大尾翼攻角，从而利用其产生的负升力高速过弯；赛车直线行驶时，由驾驶员控制减小尾翼攻角，避免产生额外的空气阻力。

Description

方程式赛车可调尾翼
技术领域
本发明涉及一种提高赛车过弯速度的空气动力学附加装置，属于汽车空气动力学领域。
背景技术
中国大学生方程式汽车大赛（简称“中国FSC”）是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准，在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车，能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。
比赛的基本原则如下：
开轮/开舱；使用排量较小的四冲程汽油机；安装小内径的进气限流阀；轴距、轮辋都有严格尺寸限制；必须能够制动全部四个车轮；大量安全和结构强度要求；整车成本不大于具体规制值。在此前提下，一辆大学生方程式赛车可以加速到120km/h以上，但是如果在弯道中轮胎没有足够的抓地力，那么引擎即使有足够强劲的动力，也没有机会充分发挥。因此过弯稳定性可以极大程度地影响一辆大学生方程式赛车的综合性能。为了提高过弯速度，除了要设置合适的悬架保证轮胎能最大限度地与路面接触之外，还利用空气提供额外的气动负升力，即气动下压力。尾翼位于赛车末端，制造占全车30%的负升力。
发明内容
本发明的目的是提供一种方程式赛车可调尾翼，赛车过弯时，可以由车手控制增大尾翼攻角，从而利用其产生的负升力高速过弯；赛车直线行驶时，由驾驶员控制减小尾翼攻角，避免产生额外的空气阻力。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种方程式赛车可调尾翼，其特征在于主要包括：主翼和与主翼间隔设置的襟翼，主翼两端各连接一个端板，两端板设置方向均与车辆行进方向一致；襟翼通过活动支撑点可活动的支撑设置在主翼上，襟翼的两端面通过轴承活动支撑设置在端板上，轴承所在轴线与活动支撑点不在同一直线上，使得襟翼能够在按钮操作机构控制下绕轴承所在轴线旋转；所述按钮操作机构安装在方向盘上，由赛车手手动操作。
上述技术方案中，襟翼通过油缸活动支撑在主翼上，油缸活塞杆末端与襟翼在活动支撑点处固定连接，使得襟翼位于活动支撑点处的一端能够随油缸升降运动。
上述技术方案中，襟翼的两端面均设置加强筋，加强筋所在断面设置轴承。
上述技术方案中，油缸活塞杆末端与襟翼在活动支撑点处通过尾翼连接吊耳固定连接。
上述技术方案中，油缸的左右路管路与三位四通电磁换向阀连通，三位四通电磁换向阀上的控制端形成按钮操作机构；三位四通电磁换向阀的进口管路之前设置由蓄能器和压力继电器构成的保压支路；在该保压支路前设置单向阀，单向阀和泵之间设置由先导式溢流阀、二位二通电磁换向电磁铁构成的安全支路，该安全支路的末端与油箱连通。
赛车过弯时，可以由车手手动操纵按钮操作机构，油缸系统控制油压上升，推杆伸长，推动襟翼绕轴承转动，增大襟翼的攻角，从而利用其产生的负升力高速过弯；当襟翼攻角增大时，未发生失速现象。
赛车从弯道行驶到直线赛道时，车手手动操纵按钮操作机构，油缸系统控制油压下降，推杆7缩短，推动襟翼绕轴承转动，减小襟翼的攻角，避免产生额外的空气阻力，增大直线的行驶速度。
当襟翼攻角增大时，未发生失速现象。
按钮操作机构安装在方向盘上，由车手手动操作。
本发明的优点在于：采用机械、液压相结合的方式，结构紧凑合理、简单，操作简便。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明装置油缸油压升高的结构示意图。
图2为本发明装置油缸油压下降的结构示意图。
图3为本发明装置安装位置示意图。
图4为本发明装置油缸工作原理图。
附图标记说明：1-主翼；2-端板；3-襟翼；4-加强筋；5-轴承；6-尾翼连接吊耳；7-推杆；8-油缸；9-活塞；10-三位四通手动换向阀；11-按钮操作机构；12-溢流阀；13-二位二通电磁换向阀；14-油箱；15-蓄能器；16-单向阀；17-电动机及泵；18-压力继电器。
具体实施方式
根据本发明实施的方程式赛车可调尾翼如图1-4所示，包括：1-主翼；2-端板；3-襟翼；4-加强筋；5-轴承；6-尾翼连接吊耳；7-推杆；8-油缸；9-活塞；10-三位四通手动换向阀；11-按钮操作机构；12-溢流阀；13-二位二通电磁换向阀；14-油箱；15-蓄能器；16-单向阀；17-电动机及泵；18-压力继电器。
主翼1与车辆行进方向垂直，且主翼1两端各连接一个端板2，油缸8底部通过螺栓固定在主翼1上，推杆7安装在油缸8内，通过油缸8中油液压力的控制，推杆7能在油缸8中上下活动，推杆7顶部通过螺栓与尾翼连接吊耳6相连，尾翼连接吊耳6固定在襟翼3上，襟翼3与主翼1间隔设置；襟翼3两侧面内置加强筋4，加强筋4所在的襟翼3两侧面均安装轴承5，轴承5与端板2相连使得襟翼3可以绕轴承5旋转。
油缸8的左右路管路与三位四通电磁换向阀10连通，三位四通电磁换向阀10的按钮操作机构11安装在方向盘上，由车手手动操作。三位四通电磁换向阀10的进口管路之前设置由蓄能器15和压力继电器18构成的保压支路；在该保压支路前设置单向阀16，单向阀16和泵17之间设置由先导式溢流阀12、二位二通电磁换向电磁铁13构成的安全支路，该安全支路的末端与油箱14连通。
赛车过弯时，可以由车手手动操纵按钮操作机构11，油缸8系统控制油压上升，推杆7伸长，推动襟翼3绕轴承5转动，增大襟翼3的攻角，从而利用其产生的负升力高速过弯；当襟翼3攻角增大时，未发生失速现象。
赛车从弯道行驶到直线赛道时，车手手动操纵按钮操作机构11，油缸8系统控制油压下降，推杆7缩短，推动襟翼3绕轴承5转动，减小襟翼3的攻角，避免产生额外的空气阻力，增大直线的行驶速度。
油缸系统工作时，三位四通电磁换向阀10左移电磁铁通电，左位接入系统，液压油供蓄能器和液压缸左腔，推动活塞9右移；活塞9移动到位后，进油路压力升高，当升至压力继电器18调定值时，压力继电器18,发出信号使二位二通电磁换向电磁铁13通电，通过先导式溢流阀12使泵卸荷，单向阀16自动关闭，液压缸8则由蓄能器15保压。当蓄能器15的压力不足时，压力继电器18复位使泵17重新工作。保压时间的长短取决于蓄能器15的容量，调节压力继电器18的通断区间即可调节缸中压力的最大值和最小值。
当三位四通电磁换向阀10处于左位，推动活塞9向活塞杆自由端右移。油液流向：（1）进油：油液从泵17流出，一部分通过单向阀16，经过三位四通电磁换向阀10的P口，再经过三位四通电磁换向阀10的A口，到达液压缸左端；另一部分分别流到蓄能器15和压力继电器18。（2）回油：油液从液压缸右腔到三位四通电磁换向阀10的B口，再经过三位四通电磁换向阀10的T口，到达油箱。
当三位四通电磁换向电磁铁10右位电磁铁通电，其P、B接通，A、T口接通，推动活塞9左移。油液流向：（1）进油：液从泵17流出，通过单向阀16，经过三位四通电磁换向阀10的P口，再经过三位四通电磁换向阀10的B口，到达液压缸右腔。（2）回油：油液从液压缸左腔到三位四通电磁换向阀10的A口，再经过三位四通电磁换向阀10的T口，到达油箱14。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种方程式赛车可调尾翼，其特征在于主要包括：主翼和与主翼间隔设置的襟翼，主翼两端各连接一个端板，两端板设置方向均与车辆行进方向一致；襟翼通过活动支撑点可活动的支撑设置在主翼上，襟翼的两端面通过轴承活动支撑设置在端板上，轴承所在轴线与活动支撑点不在同一直线上，使得襟翼能够在按钮操作机构控制下绕轴承所在轴线旋转；所述按钮操作机构安装在方向盘上，由赛车手手动操作。
2.根据权利要求1所述的方程式赛车可调尾翼，其特征在于：上述技术方案中，襟翼通过油缸活动支撑在主翼上，油缸活塞杆末端与襟翼在活动支撑点处固定连接，使得襟翼位于活动支撑点处的一端能够随油缸升降运动。
3.根据权利要求1所述的方程式赛车可调尾翼，其特征在于：襟翼的两端面均设置加强筋，加强筋所在断面设置轴承。
4.根据权利要求1所述的方程式赛车可调尾翼，其特征在于：油缸活塞杆末端与襟翼在活动支撑点处通过尾翼连接吊耳固定连接。
5.根据权利要求1-4之一所述的方程式赛车可调尾翼，其特征在于：油缸的左右路管路与三位四通电磁换向阀连通，三位四通电磁换向阀上的控制端形成按钮操作机构；三位四通电磁换向阀的进口管路之前设置由蓄能器和压力继电器构成的保压支路；在该保压支路前设置单向阀，单向阀和泵之间设置由先导式溢流阀、二位二通电磁换向电磁铁构成的安全支路，该安全支路的末端与油箱连通。
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