[实用新型]一种方程式赛车可调尾翼系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种赛车空气动力学减阻装置，尤其是一种方程式赛车可调尾翼系统，属于赛车控制领域。

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。

针对于车速远低于F1赛事的大学生方程式赛事，现有的可调式尾翼系统（DRS）并不能满足需要，比如现有的DRS系统只有最大或最小两档攻角变化，在不同的过弯工况下会带来额外的阻力并且其多采用液压控制或气动控制，存在着油液泄漏、响应速度慢、系统质量过大等问题，且由车手手动控制，易分散车手注意力，存在安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种方程式赛车可调式尾翼系统，在传统DRS系统的基础上，过弯时自动提供多种攻角变换，旨在提供足够下压力的情况下，尽量减少阻力，并且提高系统响应速度与减少系统质量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种方程式赛车可调尾翼系统，主要包括间隔设置等长的主翼与襟翼， 主翼与襟翼两端各连接一块等大端板，两端板与赛车行进方向平行；襟翼可绕活动支撑点转动，可活动的支撑点设置在襟翼与端板内； 所述襟翼一侧通过普通轴与端板内轴承形成转动副，襟翼另一侧通过骨架将舵机固定内置其中，舵机与骨架用螺栓连接，电源信号线从端板内通过，舵机输出轴与端板间采用花键配合，使得驱动舵机时，将舵机主体作为转子，输出轴作为定子，实现襟翼绕轴运动。

所述襟翼的无舵机一端端面设置骨架，骨架所在端面设置轴承，对应端板位置设置轴承，该轴承与舵机输出轴应同轴。

所述系统的开关按钮安装在方向盘上，开启后由单片机读取ECU与传感器数据反馈车况并自动控制襟翼转至不同攻角，从而实现攻角自动连续可调。

本实用新型的优点在于：采用舵机直接驱动襟翼转动，系统质量轻，响应速度快，结构紧凑；所有驱动机构及线路都内置与翼片或端板中，保证整体的美观；相较与采用连杆机构，将舵机直接作为输出轴，襟翼攻角与舵机转角完全相同，不会出现非线性关系，更易于精确控制；按不同车况输出不同攻角，半自动操作更简便合理。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型安装位置侧视示意图；

图2为本实用新型安装位置前视剖视示意图；

图3为图2右部局部爆炸示意图；

图4为本实用新型的襟翼局部结构放大及转动示意图；

图5为本实用新型整体示意图；

附图标记说明：1-主翼、2-端板、3-襟翼、4-舵机端骨架、5-舵机、6-第一轴承、

7-第二轴承、8-无舵机端骨架、9-外花键、10-内花键、11-端板内布线槽。

具体实施方式

根据本实用新型实施的一种方程式赛车可调式尾翼系统如图1-5所示，包括：主翼1、

端板2、襟翼3、舵机端骨架4、舵机5、第一轴承6、第二轴承7、无舵机端骨架8、外花键9、内花键10、端板内布线槽11。翼片可采用碳纤维材料，端板可采用雪弗板与碳纤维材料，骨架均为5mm亚克力板材料。所述舵机选用8.4V大扭矩高速数码舵机。

主翼1与襟翼3等长且两端各连接一个端板2，主翼1与襟翼3间隔设置，两端板2与车辆行进方向平行，襟翼3一侧第二轴承7通过普通轴与端板2内第一轴承6形成转动副，此端端面设置骨架8，骨架8所在端面设置第二轴承7，对应端板2位置设置第一轴承6，襟翼3另一侧通过骨架4将舵机5固定内置于襟翼3中，舵机5输出轴与端板2通过外花键9与内花键10配合，使得驱动舵机5时能够带动襟翼3绕轴运动；电源信号线从端板内布线槽11内通过。

当车手未开启可调式尾翼系统时，襟翼3攻角处于最大处。

车手通过方向盘上按钮开启可调式尾翼系统时，由车载单片机读取ECU与传感器数据反馈车况并经系列算法自动控制襟翼3转至不同攻角：单片机读取方向盘转向柱下的角度传感器数据判定是否处于直道，若处于弯道则计算出转弯半径，再读取ECU中发动机转速计算得出车速，经算法得出不同转弯半径与车速下所需的下压力并产生相应不同占空比的PWM信号，传送至舵机5并带动襟翼3转至相应攻角。

当车手开启可调式尾翼系统并处于直道时时，襟翼3攻角处于最小处。