基于绿色新能源赛车制作及两种动力的研究

崔 幸

（北京信息职业技术学院，北京 100070）

一、概述

随着汽车保有量的不断增加石油的存量在迅速减少，污染越来越严重，雾霾天气越来越多。人们探索寻找新的能源能代替汽油作为动力的汽车。为了减少污染降低排放改变日趋恶化生存环境，政府提倡大力发展电动汽车。因此北京奥运城市体育文化节组委会在北京组织了第二届奥运城市体育文化节青少年绿色方程式新能源赛车竞赛。绿色新能源大赛，旨在提高青少年的科技素养、团队精神以及环保意识。本文介绍了我们参加绿色新能源大赛时，制作绿色新能源电动汽车、日后维护及赛车动力的储备的过程。同时进行了赛车动力改变的尝试。通过组织学生参与汽车工程系二课堂的活动，建立一个实验体系。其中包括赛车车身加工、外观设计、组装、调试、参加绿色新能源大赛、日常维护及两种赛车动力改变探索等实验实训的全过程。绿色新能源大赛用电动汽车采用大赛组委会提供的图纸和部分装备，学生参加外形设计、组装、调试。二课堂活动及参加大赛实践性较强。学生参加大赛期间了解更多电动汽车的工作原理。使之加深印象，为将来适应工作需要打好良好基础。

二、绿色新能源大赛用电动汽车外观设计和参赛队的确定

1 绿色新能源大赛用电动汽车的外观设计

我们把制作绿色新能源大赛用电动汽车做为二课堂的一个教学项目、教师指导学生进行外观设计、部分零件加工和组装。首先让学生收集国内外赛车图案，确定外观。选定使用材料铝合金框架下端采用碳纤维前端上部采用薄铁板加塑料装饰件；后端、尾部、上部采用强度较硬铁板及塑料装饰件整体图白色，贴有采标，学院标记。

2 绿色新能源大赛参赛队的确定

按大赛要求我们把所有参加二课堂的学生经过选拔分成两队。1队为动态组由5人组成，2队为静态组由10人组成。共计15人

（1）1队为动态组的人员组成和主要任务：

1）组成：2名正式车手，2名替补车手，1名综合服务

2）主要任务：①能源消耗赛，赛车沿赛道跑10圈。按能耗高低排序，最低者获胜。②直线滑行赛，斜坡直线滑行，偏差最小获胜

（2）2队为静态组的人员组成和主要任务：

1）组成：10名参赛队员，4名队员参加车轮、制动拆装调试；4名队员参加转向拆装调试；2名队员参加座椅拆装调试。

2）主要任务：10名参赛队员，分别参加车轮、制动、转向、座椅的拆装调试。最好最快者获胜。

在竞赛中我们参赛队获得了能源消耗赛第一名；直线滑行赛第三名；电动车拆装调试赛第六名的好成绩。这些和队员们刻苦钻研是分不开。

图1

三、日常维护及两种赛车动力改变探索

大赛过后，绿色新能源大赛用电动汽车的日常维护提到日事议程。赛车的动力是锂电池，如果一段时间不动，需要定期充电，我们的充电设备、充电程序、锂电池都遇到了问题。首先充电程序电压过低保护失效。锂电池是48V20A一共5V 10组电池组最低电压3V最高5V。其中有两格低于3V。充电程序电压过低保护失效没有控制最低电压。其次充电程序不在控制充电，充电设备也不在对锂电池组进行充电用，绿色新能源大赛用电动汽车陷入无法使用的尴尬境地。

为此我和参与二课堂的学生一起进行了两种赛车动力改变探索。我们采取两条腿走路的方式：

1 第一种方式。我们废弃了越来又大又笨的充电设备，采用社会上用的电动自行车48V锂电充电器对赛车锂电池组进行缓慢充电，大约充了8个小时从原来的不到20V充到60V左右。将锂电池组装车，同时把12V启动摩托电瓶换成锂电电动工具电池。一次试车成功，我们围着校园跑了20多圈还有电这种方式实验成功。我们只花了几十元，减少了充电程序费、锂电池组费充电设备近2万多元。

2 第二种方式。我们决定采用储备动力，使绿色新能源大赛用电动汽车能够在任何时间都能运转，维护费用还少，我们准备采用铅酸电池组作为第二动力。由于学院经费少，我们只花了7百多采购了一组“天能”48V铅酸电池组，装车运转一次成功。我们绿色新能源大赛用电动汽车已经有了两套动力驱动方式。

结语

基于绿色新能源赛车制作及两种动力的研究和二课堂的活动，使绿色新能源大赛用电动汽车两种动力制作获得成功，解决了日常维修的困惑。同时学生在活动中巩固了所学的汽车电控方面的知识。又能在汽车外形设计、动力改造得到锻炼。我们在一系列实验教学任务中达到教学目的。通过二课堂和大赛这个实验平台，使学生亲身参加制作全过程思维能力和动手能力都有了很大提高。同时为学院提供了用于汽车新能源教学的实验设备。

绿色新能源大赛用电动汽车两种动力的制作为学生提供了良好的教育平台，培养了一批适应社会、企业的有用人才。

[1]麻友良，严运兵.电动汽车概论[D].北京：机械工业出版社，2012（01）.

[2]胡骅，宋慧.电动汽车[D].北京：人民交通出版社，2006（10）.