轻量化新能源赛车的制作方法

本实用新型涉及新能源车技术领域，尤其涉及一种轻量化新能源赛车。

背景技术：

新能源车可以激发学习人员对汽车专业的学习兴趣，促进其主动学习并深入掌握汽车设计、制造、装配、调校、维修等多方面的专业知识和技能，并提高其团队合作能力。但目前市场上的新能源乘用车由于存在体积大重量大、需要使用高电压等特性，不方便学习人员了解整车结构以及新能源驱动系统方面的知识。目前市场上新能源乘用车普遍采用几百伏高电压提供动力，学习人员在对新能源汽车电路以及整车结构进行学习时候有可能遇到危险。

市面上常见的赛车，多为燃油动力驱动，容易造成环境的污染。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种轻量化新能源赛车，包括车身系统、行驶系统、转向系统、制动系统以及驱动系统，所述车身系统包括桁架式结构的车架，所述车架用于装设所述行驶系统、所述转向系统、所述制动系统以及所述驱动系统；所述车架上设置有覆盖件。

在一个实施例中，所述车身系统还包括底部框架和设置于所述底部框架的底板，所述车架连接于所述底部框架；所述底部框架为铝材料制成。

在一个实施例中，所述车身系统还包括碳纤维座椅，所述碳纤维座椅连接于所述底部框架；所述覆盖件为碳纤维材料制成。

在一个实施例中，所述覆盖件通过扎带连接于所述车架。

在一个实施例中，所述驱动系统包括电机、与所述电机的输出轴连接的变速箱、用于为所述电机提供能源的电池箱、用于控制所述电机的电机控制器以及与所述变速箱的输出轴相连接的半轴，所述半轴与车轮相连接。

在一个实施例中，所述行驶系统包括用于装设前车轮的前悬架和用于装设后车轮的后悬架，所述前悬架和所述后悬架均为不等长双横臂悬架。

在一个实施例中，所述前悬架设有前防倾杆，所述后悬架设有后防倾杆，所述前防倾杆连接于所述底部框架，所述后防倾杆连接于所述车架。

在一个实施例中，所述转向系统包括转向机、转向拉杆、转向柱、万向节、方向盘快拆装置和方向盘；所述方向盘通过所述方向盘快拆装置与所述转向柱连接，所述转向柱的上端通过万向节与所述转向柱的下端连接，所述转向柱的下端与所述转向机的齿轮轴相连接；所述转向拉杆连接至车轮；所述转向机通过转向机固定座连接于所述车架；所述转向柱的上端转动地连接于一套筒，所述套筒焊接于所述车架。

在一个实施例中，所述制动系统包括制动踏板、制动平衡杆、制动主缸、制动支座、制动卡钳以及与所述制动卡钳相配合的制动盘；所述制动平衡杆与所述制动踏板连接，所述制动主缸的推杆与所述制动平衡杆连接；所述制动主缸与所述制动支座连接；所述制动支座与所述底部框架连接；所述制动主缸通过前制动回路和后制动回路与分别设置于前车轮和后车轮的所述制动卡钳连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的轻量化新能源赛车在保证驾驶人员安全性的同时，减轻了整车重量；其不仅可以用于新能源以及汽车相关领域的教学，也可以作为卡丁车场等相关娱乐场所的赛车供人驾驶乘坐。

附图说明

图1是本实用新型实施例的轻量化新能源赛车的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的车身系统的爆炸视图，图中展示了车架、底板和底部框架；

图3是本实用新型实施例的前行驶系统的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的后行驶系统的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的悬架横臂的结构示意图；

图6是本实用新型实施例的前轮边的结构爆炸视图；

图7是本实用新型实施例的后轮边的结构爆炸视图；

图8是本实用新型实施例的前防倾杆的结构示意图；

图9是本实用新型实施例的后防倾杆的结构示意图；

图10是本实用新型实施例的前行驶系统与车身系统连接的结构示意图；

图11是本实用新型实施例的前防倾杆与车身系统连接的结构示意图；

图12是本实用新型实施例的后行驶系统与车身系统连接的结构示意图；

图13是本实用新型实施例的后防倾杆与车身系统连接的结构示意图；

图14是本实用新型实施例的转向系统的结构示意图；

图15是本实用新型实施例的转向机与车架连接的结构示意图；

图16是本实用新型实施例的制动系统的结构示意图；

图17是本实用新型实施例的驱动系统的结构示意图；

附图标记说明：1、轻量化新能源赛车；

2、车身系统；21、车架；22、底板；23、底部框架；24、覆盖件；26、鼻翼；27、尾翼支架；28、尾翼；29、碳纤维座椅；210、头枕；

3、行驶系统；30、减震器；31、悬架横臂；3110、前悬架横臂；3111、后悬架横臂；311、悬架横臂主体；312、向心轴承；313、孔用挡圈；314、杆端关节轴承；315、限位柱；32、前轮边；321、前转向节；322、前轮毂；323、前轮毂轴承；324、油封；325、轮辋螺栓；326、轮辋螺母；327、轮毂螺母；328、钢套；33、后轮边；331、后转向节；332、后轮毂；34、前防倾杆套件；341、杆端关节轴承；342、前防倾杆；343、前防倾杆固定座；344、前防倾杆抱紧座；345、铜套；35、后防倾杆套件；351、后防倾杆；352、后防倾杆固定座；353、后防倾杆抱紧座；361、前碳纤维推杆；362、后碳纤维推杆；371、前摇块；372、后摇块；38、轮辋；39、轮胎；

4、转向系统；41、转向机；42、转向拉杆；431、转向柱上端；432、转向柱下端；44、万向节；45、方向盘快拆装置；46、方向盘；47、转向机固定座；48、杆端关节轴承；

5、制动系统；51、制动踏板；52、制动平衡杆；53、制动主缸；54、制动储液罐；55、制动支座；58、制动卡钳；59、制动盘；

6、驱动系统；61、电池箱；62、电机；63、电机控制器；64、变速箱；65、变速箱加长轴；66、半轴。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种轻量化新能源赛车1，包括车身系统2、行驶系统3、转向系统4、制动系统5以及驱动系统6，车身系统2包括桁架式结构的车架21，车架21用于装设行驶系统3、转向系统4、制动系统5以及驱动系统6；车架21上设置有覆盖件24。

由于采用了桁架式结构的车架21，本实用新型提供的轻量化新能源赛车，可以保证驾驶人员的安全性，减轻了整车重量；其不仅可以用于新能源以及汽车相关领域的教学，也可以作为卡丁车场等相关娱乐场所的赛车供人驾驶乘坐。

具体地，车架21可以是由钢管经焊接制成的。车架21是由直杆组成的桁架式结构(根据需要个别部位可以是弯曲的)，桁架式的车架21能充分利用材料的强度、节省材料、减轻自重和增大刚度。

在一个实施例中，车身系统2还包括碳纤维座椅29，碳纤维座椅29连接于底部框架23；覆盖件24为碳纤维材料制成，在这种情况下，进一步减轻了车架系统的重量。

如图1至图3所示，车身系统2具体包括车架21、底板22、底部框架23、碳纤维材质的覆盖件24、鼻翼支架、鼻翼26、尾翼支架27、尾翼28、碳纤维座椅29以及头枕210。车架21为桁架式结构；底部框架23开有螺栓孔，车架21底部有螺栓固定孔，底部框架23、底板22被通过螺栓连接到车架21上；车架21、底板22、底部框架23连接成一个整体。鼻翼26上开有固定孔，通过螺栓将鼻翼26连接到鼻翼支架上，鼻翼支架通过螺丝固定到车架21上，完成鼻翼26的固定。尾翼28的下方开有固定孔，尾翼28通过螺钉被连接到尾翼支架27上；尾翼支架27由左右两个固定板组成，两个固定板之间设有一根横杆，该横杆可以增加尾翼支架27的固定刚度。尾翼支架27通过螺钉被连接到车架21的焊接吊耳上。碳纤维座椅29底部开有四个固定孔，底部框架23开有与该四个固定孔对应的四个座椅安装孔，碳纤维座椅29通过螺栓被连接到底部框架23上；碳纤维座椅29可以采用5点式安全带。在车架21上方预留有头枕210的安装孔，头枕210可通过螺母被连接到车架21上。

在一个实施例中，底部框架23为铝材料制成；进一步地，底部框架23可以采用铝合金管材制成。

在一个实施例中，车架21与碳纤维材质的覆盖件24采用扎带通过碳纤维材质的覆盖件24内侧安装孔和车架21连接，实现碳纤维材质的覆盖件24在车架上的固定；在这种情况下，便于学习人员将覆盖件24拆下以观察轻量化新能源赛车1的内部结构。

如图2至图13所示，在一个实施例中，行驶系统3包括减震器30、悬架横臂、前轮边32、后轮边33、前防倾杆套件34、后防倾杆套件35、前碳纤维推杆361、后碳纤维推杆362、前摇块371、后摇块372、轮辋38以及轮胎39。

在一个实施例中，行驶系统3包括用于装设前车轮的前悬架和用于装设后车轮的后悬架，前悬架和后悬架均为不等长双横臂悬架。

如图2至图13所示，悬架横臂包括悬架横臂主体311、向心轴承312(该向心轴承的型号可以是geg10c)、孔用挡圈313(该孔用挡圈的规格可以是φ22)、杆端关节轴承314以及限位柱315。向心轴承312通过孔用挡圈313被安装在悬架横臂主体311上，杆端关节轴承314通过螺纹连接方式安装于悬架横臂主体311的两侧带有内螺纹的管件内，限位柱315安装于向心轴承312和杆端关节轴承314的两侧，杆端关节轴承314两侧的限位柱315(该限位柱尺寸可以是内孔8mm，高度4mm，即φ8-4限位柱，也可以是其他的尺寸)，前后悬架的安装同上，螺栓连接悬架横臂的杆端关节轴承314和限位柱315，将悬架横臂连接到车架21上。

前轮边32包括前转向节321、前轮毂322、前轮毂轴承323、油封324、轮辋螺栓325、轮辋螺母326、轮毂螺母327、钢套328、制动卡钳58和制动盘59。制动卡钳58固定于前转向节321，制动盘59固定于前轮毂322，前转向节321通过前轮毂轴承323与前轮毂322过盈装配到一起；前轮毂轴承323的外侧装有油封324，油封324外侧有钢套328、轮毂螺母327，实现锁紧前转向节321的作用，保证前转向节321在车辆运动时不会分开。

后轮边33包括后转向节331、后轮毂332、前轮毂轴承323、轮辋螺栓325、轮辋螺母326、制动卡钳58和制动盘59。后轮是该轻量化新能源赛车1的驱动轮，制动卡钳58固定在后转向节331上，制动盘59通过螺栓固定在后轮毂332上，后轮毂332和后转向节331通过内外两个前轮毂轴承323配合到一起，后轮毂332内侧带有与半轴66匹配的花键，半轴66与后轮毂332花键连接，实现车辆的驱动行驶。制动卡钳58与制动盘59的安装采用圆头内六角螺栓，轮边与车轮通过后轮毂332的四颗型号为m10的轮辋螺栓325进行连接。车辆运行时，驾驶员踩下制动踏板，制动卡钳58通过液压回路驱使夹紧旋转中的制动盘59，实现车辆的制动。轮胎39安装在轮辋38上，轮辋38和轮胎39构成轻量化新能源赛车的车轮，轮辋38通过螺母固定到前轮毂322、后轮毂332上。

在一个实施例中，轻量化新能源赛车1的前悬架设有前防倾杆342，后悬架设有后防倾杆351，前防倾杆342连接于底部框架23，后防倾杆351连接于车架21。

在一个实施例中，前防倾杆套件34包括杆端关节轴承341、前防倾杆342、前防倾杆固定座343、前防倾杆抱紧座344和铜套345。前防倾杆342通过前防倾杆固定座343和前防倾杆抱紧座344夹紧铜套345连接到底部框架23上，完成前防倾杆342的固定。杆端关节轴承341与前防倾杆342连接用m6×25螺栓及防松螺母。

在一个实施例中，后防倾杆套件35包括杆端关节轴承341、后防倾杆351、后防倾杆固定座352、后防倾杆抱紧座353和铜套345。后防倾杆351通过后防倾杆固定座352和后防倾杆抱紧座353夹紧铜套345连接到车架21上，完成后防倾杆351的固定。杆端关节轴承341与后防倾杆351连接用m6×25螺栓及防松螺母。

在一个实施例中，行驶系统的前轮部分包括减震器30、前悬架横臂3110、前轮边32、前防倾杆套件34、前碳纤维推杆361、前摇块371和限位柱315。减震器30的一侧与车架21的一固定点连接，另一侧与前摇块371连接，两侧连接处均采用了m8×40螺栓及防松螺母；前碳纤维推杆361的一侧连接前摇块371，连接处采用φ8-6的限位柱、m8×40螺栓及防松螺母；前碳纤维推杆361的另一侧与前悬架横臂3110连接，采用m8×25螺栓及防松螺母；前悬架横臂3110的两侧杆端关节轴承314处与车架21的一固定点连接，连接处采用φ8-4的限位柱，向心轴承312处与前转向节321连接采用φ10-6的限位柱及m10×50螺栓和防松螺母；前悬架横臂3110与车架21的连接采用φ10-14限位柱及m10×65螺栓及防松螺母；前防倾杆套件34与底部框架23采用m8×45螺栓及防松螺母相连接；前防倾杆套件34与前悬架横臂3110连接采用m6×20螺栓及防松螺母相连接；转向系统4的转向拉杆42与前转向节321采用φ8-4的限位柱315、m8×40螺栓及防松螺母相连接；前轮边32可以由7075t6铝合金材料制成。

在一个实施例中，行驶系统的后轮部分包括减震器30、后轮边33、后悬架横臂3111、后防倾杆套件35、后碳纤维推杆362、后摇块372。减震器30一侧与车架21的固定点相连接，另一侧与后摇块372连接，两侧连接处均采用m8×40螺栓及防松螺母；后摇块372安装于车架21，采用m8×40螺栓及防松螺母；后碳纤维推杆362一侧连接后摇块372，连接处采用规格为φ8-6的限位柱315，采用m8×40螺栓及防松螺母，后碳纤维推杆362的另一侧与后转向节331连接，采用规格为φ8-9的限位柱、m8×50螺栓及防松螺母；后悬架横臂3111两侧的杆端关节轴承314分别与车架21的固定点连接，连接处分别采用了φ8-4的限位柱；向心轴承312处后悬架上横臂采用规格为φ10-9的限位柱及m10×55螺栓和防松螺母，后悬架横臂3111采用规格为φ10-7的限位柱及规格为φ10-4的限位柱315、m10×140螺栓及防松螺母；后防倾杆固定座352直接焊接于车架21上，与后摇块372采用规格为φ6-7.5的限位柱、m6×40螺栓及防松螺母连接。当车轮跳动时，后轮边33将力传到后碳纤维推杆362，后碳纤维推杆362通过后摇块372将力传递到减震器30，减震器30完成压缩回弹。后轮边33可以由7075t6铝合金材料制成。

如图14、图15所示，在一个实施例中，转向系统4包括转向机41、转向拉杆42、转向柱、万向节44、方向盘快拆装置45、方向盘46、转向机固定座47和杆端关节轴承48。转向系统4的方向盘46通过螺栓与方向盘快拆装置45机械连接成一个整体，方向盘快拆装置45通过花键与转向柱连接，扳动方向盘快拆装置45可将方向盘46快速地从转向柱上端431拔下；转向柱上端431通过万向节44与转向柱下端432进行连接，转向柱下端432与转向机41的转向机齿轮轴通过2颗螺栓及防松螺母连接；转向机41与转向拉杆42通过杆端关节轴承48连接至轻量化新能源赛车1的轮边；转向机41通过转向机固定座47的四个安装孔位采用m6螺栓及防松螺母与车架21(在图1中示出)连接；转向柱上端轴承外侧的套筒与车架21(在图1中示出)采用焊接的方式相连接，实现转向系统4与车架21(在图1中示出)的连接；转向机41的外壳可以由7075t6铝合金材料制成，以减轻整车重量。

如图16所示，在一个实施例中，制动系统5包括制动踏板51、制动平衡杆52、制动主缸53、制动储液罐54、制动支座55、制动油管、三通阀、制动卡钳58以及制动盘59。制动系统5的组装：制动平衡杆52通过制动平衡杆52上的向心轴承与制动踏板51连接；制动主缸53的推杆与制动平衡杆52上的连接座螺纹连接；制动主缸53采用m6×85螺栓及防松螺母与制动支座55连接；制动踏板51通过m8×50螺栓及防松螺母与制动支座55连接；制动踏板51通过制动支座55上的三个固定孔位与车架采用m6×40螺栓及防松螺母连接；制动储液罐54通过软管给制动主缸53补给制动液。前制动主缸通过制动油管及三通阀与左右前轮边上的制动卡钳58连接，后制动主缸通过制动油管及三通阀与左右后轮边上的制动卡钳58连接；前轮边和后轮边分别具有独立的液压制动回路，每个液压制动回路控制两个车轮，一旦其中一个液压制动回路内任何点发生泄漏或故障时，至少在另外两个车轮上仍然能够维持有效制动力；进一步地，每个液压制动回路都具有其自身的制动储液罐54，即采用单独储罐的形式。制动踏板51可以由7075t6铝合金材料制成。

如图17所示，在一个实施例中，驱动系统6包括电池箱61、电机62、电机控制器63、变速箱64、变速箱加长轴65以及半轴66等部件。电池箱61及电机控制器63被设置在碳纤维座椅29(在图1中示出)之后变速箱64之前的空间，电池箱61及电机控制器63通过螺栓连接方式固定在底部框架23(在图2中示出)上。变速箱加长轴65与变速箱64的输出轴通过花键连接；变速箱加长轴65采用m8×15螺栓通过安装法兰与变速箱64的壳体连接；半轴66与变速箱加长轴65通过花键连接；驱动系统6与车架的连接通过三个连接点采用m8×20螺栓及防松螺母固定到车架21(在图1中示出)上。半轴66的外球笼通过花键连接到后轮边33，完成后轮的驱动。

在一个实施例中，电池箱61的供电电压为60v，在做好安全防护的前提下，相对几百伏高电压驱动的新能源乘用车来讲，可以降低学习人员在使用本申请的轻量化新能源赛车驱动系统相关知识时的危险。

虽然上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

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