FSAE賽車電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

WHTUFSAE賽車電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)余超目錄背景FSAE賽車電氣系統(tǒng)

FSAE賽車電氣系統(tǒng)搭鐵方案設(shè)計(jì)FSAE賽車電氣系統(tǒng)概述

背景2010年，F(xiàn)SAE首次在國內(nèi)舉辦比賽，主要參賽人群為國內(nèi)在讀的研究生和本科生，以汽車專業(yè)為主的一項(xiàng)學(xué)生方程式賽車比賽。要求在一年的時(shí)間內(nèi)制造出一輛在加速、剎車、操控性方面有優(yōu)異的表現(xiàn)并且足夠穩(wěn)定耐久，能夠成功完成規(guī)則中列舉的所有項(xiàng)目業(yè)余休閑賽車。通過參加本次比賽，可以提升和鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，實(shí)踐能力，團(tuán)隊(duì)合作能力和發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。同時(shí)，由于是第一次在國內(nèi)舉辦比賽，很多有汽車專業(yè)的大學(xué)都很重視這項(xiàng)比賽。所以FSAE是一個(gè)能夠檢驗(yàn)汽車專業(yè)實(shí)力的良好平臺(tái)。FSAE賽車電氣系統(tǒng)FSAE賽車電氣系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)、數(shù)字儀表系統(tǒng)及緊急控制系統(tǒng)組成；FSAE賽車與一般汽車一樣采用蓄電池負(fù)極搭鐵(接地)的布線方式，發(fā)電機(jī)通過調(diào)壓整流器后并聯(lián)到蓄電池；賽車線束采用單邊走向呈E型布置。FSAE賽車電氣系統(tǒng)搭鐵方案設(shè)計(jì)線束搭鐵在整個(gè)線束設(shè)計(jì)中很重要，很多電器故障現(xiàn)象都是由于搭鐵不良而引起的。線束搭鐵一要安全牢靠，二要防止信號(hào)干擾。一般情況下控制器與傳感器的搭鐵，不應(yīng)與汽車常規(guī)電器件，特別是汽車上的電感器件的搭鐵合為一體，弱信號(hào)傳感器的搭鐵最好獨(dú)立，搭鐵點(diǎn)最好設(shè)在離器件較近的位置，以保證信號(hào)的真實(shí)傳遞。蓄電池的安裝位置設(shè)計(jì)調(diào)壓整流器起動(dòng)繼電器剎車燈及開關(guān)剎車超行程開關(guān)電氣系統(tǒng)最終設(shè)計(jì)方案FSAE賽車主要電器部件設(shè)計(jì)選型

FSAE賽車蓄電池的安裝應(yīng)考慮重量平衡問題，與發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)的接線盡可能短，并遠(yuǎn)離熱源蓄電池的安裝位置設(shè)計(jì)FSAE賽車上的電能是由蓄電池與發(fā)電機(jī)提供的，發(fā)電機(jī)內(nèi)雖有整流器，但是經(jīng)整流后的直流電壓仍然會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速而波動(dòng)，因此需通過電壓調(diào)節(jié)器將發(fā)電機(jī)輸出的電壓穩(wěn)定在一定范圍。調(diào)壓整流器發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的過程為：按下賽車的起動(dòng)按鈕后，起動(dòng)繼電器吸合接通起動(dòng)機(jī)電源，吸合起動(dòng)齒輪，起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)．起動(dòng)繼電器流過的電流高達(dá)200A以上，是一個(gè)較易損壞的電器件，安裝時(shí)應(yīng)盡可能靠近起動(dòng)機(jī)和電池起動(dòng)繼電器賽車剎車燈選用的是汽車上用的LED高位剎車燈，這樣可以更加美觀和節(jié)能．而剎車開關(guān)可選能自動(dòng)回位的常開式開關(guān)，當(dāng)踩下踏板時(shí)，開關(guān)電路才接通，剎車燈亮剎車燈及開關(guān)FSAE賽車蓄電池的安裝應(yīng)考慮重量平衡問題，與發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)的接線盡可能短，并遠(yuǎn)離熱源蓄電池的安裝位置設(shè)計(jì)FSAE賽車規(guī)則上要求裝一個(gè)剎車超行程開關(guān)，具體要求如下：1)當(dāng)剎車系統(tǒng)發(fā)生故障，比如制動(dòng)泵漏油使制動(dòng)踏板超過其有效行程時(shí)，此開關(guān)必須使發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)(切斷點(diǎn)火系統(tǒng)和電動(dòng)燃油泵系統(tǒng)的所有電源)；2)此時(shí)即使松開制動(dòng)踏板，上述部件的電源也不會(huì)恢復(fù)(此開關(guān)具自鎖功能)，且此開關(guān)的安裝位置，必須使得駕駛員(在車上)不能重新啟動(dòng)它；3)此開關(guān)必須通過本身的某部件使其生效(實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的功能)，而不能通過可編程的邏輯控制器件、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元或類似的數(shù)字控制器來控制。超行程開關(guān)安裝后，若制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障而超過有效行程，則開關(guān)被按下，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火；此時(shí)，即使松開制動(dòng)踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)也不能重新啟動(dòng)，只有通過拆車身，才可以使開關(guān)復(fù)位。剎車超行程開關(guān)綜上對(duì)各主要電器部件進(jìn)行說明之后，結(jié)合它們的要求和條件，最后形成FSAE賽車的設(shè)計(jì)方案。電路圖如下：電氣系統(tǒng)最終設(shè)計(jì)方案發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)包括各種傳感器和信號(hào)處理電路，通過中央控制單元控制執(zhí)行器達(dá)到預(yù)定的效果，F(xiàn)SAE提供的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)是春風(fēng)的CF-188水冷發(fā)動(dòng)機(jī)，由于原裝發(fā)動(dòng)機(jī)是采用化油器的為了提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性我們計(jì)劃改裝成電控燃油噴射式。如下圖：發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

冷卻液溫度傳感器測(cè)溫電路節(jié)氣門位置傳感器三坐標(biāo)加速度傳感器初始化自檢獲取各傳感器信息向儀表和無線監(jiān)控模塊發(fā)送信息曲軸位置傳感器中