开题报告——Honda 节能竞技赛车总体设计

蒋佳伟  041407218

1.课题的意义

人类有三大基本资源——物质、信息和能源。能，或称能量是衡量物体对外做工的本领；而能源则是产生能量的物质。能量就其形式来分，可以分为化学能、核能、热能、机械能等；而能源，就其存在的形式分可以分为化石能源、水能、风能、核能源等。

第一次工业革命以来，动力部门的巨大进步为交通部门的发展提供可能。汽车、火车、轮船、飞机的发明，大大地提高了人们的生活质量，促进了生产力的发展，但与此同时也消耗大量的能源，尤其是化石能源。

石油被誉为“工业的血液”。在各种生产和生活活动中，汽车是石油消耗的大户。据统计，一辆汽车平均每年消耗5吨石油。截止到20##年全世界汽车保有量已经突破9亿辆，其中中国约有6467万辆，除此之外中国还保有摩托车8954万辆，挂车101万辆，上路行驶的拖拉机1464万辆。预计到20##年世界汽车保有量将达到55亿辆，届时将消耗石油55亿吨，而整个交通部门用油将站全球石油总消耗的62%。

石油是动物和植物大量死亡后，构成其身体的有机物不断分解和反应，沉积到地下，在高温高压下环境下逐渐生成的液态物质，其形成的过程要经历千百万年的时间。根据国际能源机构的预测，到目前为止全球石油一探明可采储量为1.2万亿桶，每年采油306亿桶，照这个速度，40年后世界石油将枯竭。由此可见，现时石油的开采速度已经大大超过了其生成的速度。

内燃机已经有了一百五十年的历史，经过不断改进，已经成为目前热效率高、功率密度大、工作可靠的技术密集型几点一体化产品，但其对环境的污染和能源的消耗问题还是没有根本解决。近几十年来发展的新能源发动机效率高、能耗低，但是目前的电池功率密度低、制造成本高、寿命短、工作不可靠等缺点，技术很不成熟。虽然人们对新能源汽车投入了巨大的努力，但是短时间内还不能取代内燃机的地位。我们只有尽可能地节约能源，才能延缓石油枯竭的时间，完成新能源的替代工作。

2.HONDA节能竞技大赛简介

HONDA本田节能竞技大赛是以搭载本田四冲程摩托车发动机为基础装置，使用规定量的汽油行驶，通过换算，最后得出1升汽油能够行驶多少公里的一项节能竞技赛事。它是为了提高社会节能意识，挑战无限可能，施展独特创意与技术钻研而开展的一项的社会活动。

由本田技研工业株式会社主办，1981年该比赛在日本诞生，每年总能吸引社会各界数百支队伍带着自己小车来参赛。比赛有两类参赛车辆，“市售车”即使用市售的本田摩托车，经过一定改进（发动机必须处于“认定”状态）参赛；“节能车”则是使用统一的本田摩托车发动机（发动机可以改装）为动力，在一定规则下进行自由发挥制造的赛车。1985年，第5届节能竞技大赛突破了1000km/L的记录，这是50mL发动机创下的最好成绩，而在20##年日本的“富士白系”车队创下的3435km/L更是历届比赛的最佳纪录，相当于一升油从北京跑到重庆的直线距离。

节能大赛经过了三十年的发展，已经取得了广泛支持，1998年这项比赛登陆泰国后，20##年，首届HONDA中国节能竞技大赛成功举办。中国节能车共设“本田关联企业组”、“学生组”和“社会组”三个组别。

从第一届开始，上海工程技术大学便积极参加，迄今已经获得了一定参赛经验。

3.前期工作基础

表1 历届HONDA中国节能竞技大赛节能车学生组冠军以及我校车队最佳成绩

从表1中看出，虽然我们离强队有着很大的差距，但是本队在有限的资金和技术条件下，成绩总体还是在不断进步的。通过参加节能车队比赛，队员们体验了学习、创新与节能的乐趣，同时通过实践来检验和深化理论知识，也是抱着这个目的，本人选择了这个课题作为毕业设计的内容。

“Sunny”一词，译为“阳光”，可以形容天气也可以形容人的性格，而这个词也是我校20##、20##年成绩最佳的赛车的名字，本次毕业设计的新赛车，就是建立在前两代Sunny基础上的一次改进。

  

图1 20##年第一代Sunny          图2 20##年第二代Sunny（顶盖已损坏）

图3 第一代Sunny总布置

 

图4 第二代Sunny动力部      图5 第二代Sunny座舱部

节能赛车的原则是：减轻质量、减小行驶阻力、减小发动机功率、提高发动机效率、提高传动效率、合适的底盘设置以及良好的驾驶技术。

第一代Sunny全长约为2.7m，第二代全长约为2.6m，全宽均为0.7m，高约0.6m。和大多数专用赛车一样，节能车采用MR即中置后驱驱动形式，车上质量最大的发动机和驾驶员置于中央，使车重拥有近乎理想的平衡。钢或铝制边梁式车架，为安装整车零部件提供了一个了良好的平台。滚子链传动，结构简单、拆装方便。根据规则，赛车必须至少有三个轮子同时着地，如果采用前一后二的话，那么后桥要安装变速器，提高了设计难度，也大大增加了车的质量和制造成本，采用前二后一，则只要在前桥设计转向机构即可。由于赛车速度慢、质量轻、体积小，可以大量使用自行车零部件，如直行车握把（控制方向）、碟式制动器、车轮，质量轻、价格便宜。为了降低高度和宽度，驾驶员不得不躺在车里驾驶。使用布制车身外壳，和金属外壳、玻璃钢外壳相比，质量大大减轻。

4.改进方案

本次改进的重头戏在减短车长和改变传动系上。

4.1 减短车长，缩小体积

a．减短车长、缩小体积可以减少材料的用量，减轻车子的质量。缩短车架的长度还可以提高车架的刚度，刚度高的车架，扭转小，不易发生变形，造成各项参数设定（如传动系参数、转向参数）的失效；刚度高的车架振动也小，车架的振动会使滚子链有脱出的趋势，降低传动效率。因此我们将试图使车子的设计更加紧凑。

b．第一代Sunny发动机躺在车架上，气缸近似平行于地面；第二代则竖直摆放，气缸近似于垂直于地面，这样的摆放可以使车子的全长减小，因此在第三代（如果它还叫Sunny）将沿用第二代的布置方式。

4.2 改用同步带传动

 这台发动机是附带一个四档变速器的，第一代Sunny把前三档拆掉，只使用四档，然后使用一条摩托车的滚子链将发动机总输出端和后轮边的链轮连接；第二代Sunny把原发动机的变速器部分全都拆掉，直接在发动机曲轴边安装了一个自行车链轮，使用运动型公路自行车的传动系。自行车传动系与摩托车传动系相比，质量约减轻了一半，但是如果只使用一级链传动的话，自行车链条会无法传动较大的转矩而断裂，因此要使用两级链传动。使用两级传动的缺点，除了会稍稍降低传动效率外，还要为增加中间轴、链轮和支架，增大车子的质量，增加车子的全长。

按照车队的计划，第三代Sunny将采用第三代传动系统，将做出一个重大的变化，使用同步带传动系统。同步带是结合了带传动与链传动两者特点的新型传动方式。与V带、平带相比，它不会发生滑动，传动准确；与链传动相比，它的质量较轻、噪声小、运行较平稳，适应大传递转矩的能力大于滚子链，因此近年来得到许多院校的青睐。

a．由于传递转矩的能力大，因此只用一级传动即可，无需使用中间轴及其链轮和支架，减掉了这部分的质量和长度；噪声小、运行平稳，对提高传动效率有利。

缺点则是：其一，价格比较贵，定制一只22齿的8M、20mm宽带轮（主动轮）价格约50元，一条一米长的同步带50元，而一个的176齿的从动轮大约在150——200元。一只从动轮的价格就相当于一般公路自行车的一套牙盘、牙盘轴、链条、飞和花鼓（后轮轴）的价格了（注意：是一副飞，不是一只飞，公路自行车的飞一般有6——10速）。以上皮带轮系统的价钱还不包括带轮轴，如果要把主动带轮直接接到发动机飞轮边，那么其联轴器就要定制，价格在2000人民币左右。

其二，如果要换皮带的话，就要经常拆开发动机。就本队目前的动手能力而言，常拆发动机会带来稳定性隐患。

b．另一个折中的办法是变速器加同步带。保持变速器的一个档位，其余拆掉，再将发动机总输出端与驱动轮用同步带和带轮连接。这样，带和带轮的装配大大简化，而且对发动机的改动相对较小，换皮带的时候还不用拆开发动机。

4.3 转向系

转向系仍然使用Ackermann断开式连杆机构，结构简单方便。由于车的轴距改变了，转向梯形的设置也要改变，这一点将借助计算机软件完成。转向横拉杆还是放在驾驶员的腿下，这样方便出入。

4.4 驾驶舱

将会借助模拟软件做初步人机工程学分析，这样可以在造出实车之前就可以估计驾驶员在车内的感受，省去了一些调试的时间和精力。如果有多余的时间和精力，那么计划对驾驶舱进行优化，是驾驶员更舒适。

5.目前的工作条件

在论文导师张缓缓、杨国平老师，车队教练陈志恒、张充老师的指导下，在上届比赛的队友的帮助下，我和其它四名同学共同完成这个课题。目前我们有去年留下的三辆旧车和往届留下的数据、图纸和论文。

希望车队尽快进行旧车实验，可以让我们从实践中得出改进的依据。希望车队尽快给出驾驶员名单，因为车子的座舱部的尺寸，甚至全车轮廓都是要根据驾驶员来定的。

6.初定工作安排

此安排可能会与最终结果不同，一切以车队的安排为准。

7.参考文献：

[1] 刘玉梅. 汽车节能技术与原理[M]. 第2版. 北京: 机械工业出版社. 2010

[2] 曹泓宇. SUES型节能车的设计与分析[D]. 上海: 上海工程技术大学. 2011

[3] 朱昊璘. 09节能车制造及其他[Z]. 2009

[4] 沈静男. EP车发动机改型总体设计[D]. 上海: 上海工程技术大学. 2010

[5] 余志生. 汽车理论[M]. 第4版. 北京: 机械工业出版社. 2006

[6] 常德功, 樊志敏, 孟兆明. 带传动和链传动设计手册[M]. 北京: 化学工业出版社. 2009

[7] 本田技研工业（中国）投资有限公司. 2009第三届Honda中国节能竞技大赛大赛规则. 2009

[8] 长江启泰. 本田Econopower大赛参赛车辆制作基础知识[M].

[9] 赵岩. 节能竞技车的研发与技术研究[D]. 西安: 长安大学. 2009

[10] 徐兆坤. 汽车发动机原理[M]. 北京: 清华大学出版干涉. 2010

[11] 中国社会科学院语言研究所词典编辑室. 现代汉语词典[M]. 北京: 商务印书馆. 1996

[12] 王望予. 汽车设计[M]. 第4版. 北京: 机械工业出版社. 2004

[13] William F. Milliken, Douglas L. Milliken. Racing Car Vehicle Dynamics[M]. Society of Automotive Engineers. 1995

[14] 秦晓磊. SUES-1节能车整车总布置改进设计[R]. 上海: 上海工程技术大学. 2008

[15] HONDA节能车组装手册

第二篇：金融专业开题报告范文

湖南农业大学全日制普通本科生

毕业论文（设计）开题报告

学生姓名 苏 芬

200740819426

2007级金融学(4)班

何平均 副教授

经济学院 学 号 年级专业及班级 指导教师及职称 学 院

2010 年 12 月 26 日

注：1.此表可用黑色签字笔填写，也可打印，但意见栏必须相应责任人亲笔填写。

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