[发明专利]一种方程式赛车可调尾翼系统

说明书

技术领域

本发明涉及空气动力学技术领域，具体为一种方程式赛车可调尾翼系统。

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。

世界一级方程式大奖赛2011年新引入的可调式尾翼，一种全新的技术，就是Drag Reduction System，中文意为减少空气阻力系统。在规则准许的条件下车手可以在驾驶舱中调节尾翼角度，从而降低下压力增加超车的可能。该系统受到一套电子系统的严密监控，车手可以在练习赛和排位赛中随意使用。但是在正赛中，只有当车手在与前车的距离小于一秒，并且在赛道的指定区域内才能够使用。若是车手踩下制动踏板，尾翼将自动复位。

赛车的气动性能是影响赛车行驶稳定的一个重要因素，而可调式尾翼是决定赛车气动性能的重要部件，自动化可调尾翼更是赛车走向智能化的一个标志。在国内，许多方程式赛车队缺乏对赛车自动化控制的经验，以及国内缺乏对方程式赛车的关注及投入，以及在设计完成后缺乏对自动化程序进行调试和实车实验的经验，使得自动化可调尾翼在国内发展不成熟。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种方程式赛车可调尾翼系统，在赛车过弯时，通过方向盘转角信号控制舵机，驱动四杆机构，改变襟翼定风翼攻角，提高下压力；在直线行驶时，方向盘转角信号恢复为零状态并控制舵机恢复原始状态，驱动四杆机构，恢复襟翼定风翼攻角，减少行驶阻力，实现对赛车行驶的空气动力学性能的优化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种方程式赛车可调尾翼系统，其特征在于，包括：

主翼定风翼、襟翼定风翼、两端板、两四杆机构、两舵机、两主翼内支撑板和两襟翼内支撑板；所述襟翼定风翼包括第一襟翼定风翼和第二襟翼定风翼；所述襟翼内支撑板包括第一襟翼内支撑板和第二襟翼内支撑板；所述主翼定风翼的两端各安装有主翼内支撑板；所述第一襟翼定风翼的两端各安装有第一襟翼内支撑板；所述第二襟翼定风翼的两端各安装有第二襟翼内支撑板；所述主翼定风翼通过主翼内支撑板与端板固定连接；所述第一襟翼定风翼通过第一襟翼内支撑板与端板滚动连接；所述第二襟翼定风翼通过第二襟翼内支撑板与端板滚动连接；所述主翼内支撑板、第一襟翼内支撑板和第二襟翼内支撑板通过一四杆机构相连接；所述舵机固定在所述主翼内支撑板上且与所述四杆机构相连接，所述舵机通过引线与方程式赛车内的单片机输出端相连接，所述单片机将方向盘角度传感器输出的电压信号转换为高低脉冲电平实现对所述舵机的控制，从而改变所述第一襟翼定风翼和第二襟翼定风翼的攻角。

优选的，所述四杆机构包括第一碳纤维管、第二碳纤维管、第一杆端轴承、第二杆端轴承、第三杆端轴承、四个转换接头、第一摇臂、第二摇臂和第三摇臂；所述第一摇臂的一端通过花键与所述舵机的输出轴相连接，另一端与所述第一杆端轴承相连接；所述第一碳纤维管的一端通过一转换接头与所述第一杆端轴承相连接，另一端通过一转换接头与所述第二杆端轴承相连接；所述第二杆端轴承还通过所述第二摇臂与所述第一襟翼内支撑板相连接；所述第二杆端轴承还通过一转换接头与所述第二碳纤维管的一端相连接，所述第二碳纤维管的另一端通过一转换接头与所述第三杆端轴承相连接；所述第三杆端轴承还通过所述第三摇臂与所述第二襟翼内支撑板相连接。

优选的，所述主翼定风翼、第一襟翼定风翼、第二襟翼定风翼均通过上下两片碳纤维蒙皮粘接而成；所述蒙皮采用碳纤维预浸布高温抽真空制作，并采用纸蜂窝夹芯结构。

优选的，所述端板采用碳纤维预浸布高温抽真空制作。

优选的，所述舵机通过螺栓固定在主翼内支撑板上。

优选的，所述主翼定风翼与端板通过螺栓固定连接；所述第一襟翼定风翼与端板通过一滚针轴承连接；所述第二襟翼定风翼与端板通过另一滚针轴承滚动连接。

优选的，所述滚针轴承预埋在所述端板内部固定。

优选的，所述转换接头与所述第一碳纤维管、第二碳纤维管均为粘接，所述转换接头与所述第一杆端轴承、第二杆端轴承、第三杆端轴承均通过螺纹联接。

优选的，所述杆端轴承预埋在所述端板内部固定。

优选的，所述转换接头为铝材质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：