基于綠色新能源賽車制作及兩種動力的研究

崔 幸

（北京信息職業技術學院，北京 100070）

一、概述

隨著汽車保有量的不斷增加石油的存量在迅速減少，污染越來越嚴重，霧霾天氣越來越多。人們探索尋找新的能源能代替汽油作為動力的汽車。為了減少污染降低排放改變日趨惡化生存環境，政府提倡大力發展電動汽車。因此北京奧運城市體育文化節組委會在北京組織了第二屆奧運城市體育文化節青少年綠色方程式新能源賽車競賽。綠色新能源大賽，旨在提高青少年的科技素養、團隊精神以及環保意識。本文介紹了我們參加綠色新能源大賽時，制作綠色新能源電動汽車、日后維護及賽車動力的儲備的過程。同時進行了賽車動力改變的嘗試。通過組織學生參與汽車工程系二課堂的活動，建立一個實驗體系。其中包括賽車車身加工、外觀設計、組裝、調試、參加綠色新能源大賽、日常維護及兩種賽車動力改變探索等實驗實訓的全過程。綠色新能源大賽用電動汽車采用大賽組委會提供的圖紙和部分裝備，學生參加外形設計、組裝、調試。二課堂活動及參加大賽實踐性較強。學生參加大賽期間了解更多電動汽車的工作原理。使之加深印象，為將來適應工作需要打好良好基礎。

二、綠色新能源大賽用電動汽車外觀設計和參賽隊的確定

1 綠色新能源大賽用電動汽車的外觀設計

我們把制作綠色新能源大賽用電動汽車做為二課堂的一個教學項目、教師指導學生進行外觀設計、部分零件加工和組裝。首先讓學生收集國內外賽車圖案，確定外觀。選定使用材料鋁合金框架下端采用碳纖維前端上部采用薄鐵板加塑料裝飾件；后端、尾部、上部采用強度較硬鐵板及塑料裝飾件整體圖白色，貼有采標，學院標記。

2 綠色新能源大賽參賽隊的確定

按大賽要求我們把所有參加二課堂的學生經過選拔分成兩隊。1隊為動態組由5人組成，2隊為靜態組由10人組成。共計15人

（1）1隊為動態組的人員組成和主要任務：

1）組成：2名正式車手，2名替補車手，1名綜合服務

2）主要任務：①能源消耗賽，賽車沿賽道跑10圈。按能耗高低排序，最低者獲勝。②直線滑行賽，斜坡直線滑行，偏差最小獲勝

（2）2隊為靜態組的人員組成和主要任務：

1）組成：10名參賽隊員，4名隊員參加車輪、制動拆裝調試；4名隊員參加轉向拆裝調試；2名隊員參加座椅拆裝調試。

2）主要任務：10名參賽隊員，分別參加車輪、制動、轉向、座椅的拆裝調試。最好最快者獲勝。

在競賽中我們參賽隊獲得了能源消耗賽第一名；直線滑行賽第三名；電動車拆裝調試賽第六名的好成績。這些和隊員們刻苦鉆研是分不開。

圖1

三、日常維護及兩種賽車動力改變探索

大賽過后，綠色新能源大賽用電動汽車的日常維護提到日事議程。賽車的動力是鋰電池，如果一段時間不動，需要定期充電，我們的充電設備、充電程序、鋰電池都遇到了問題。首先充電程序電壓過低保護失效。鋰電池是48V20A一共5V 10組電池組最低電壓3V最高5V。其中有兩格低于3V。充電程序電壓過低保護失效沒有控制最低電壓。其次充電程序不在控制充電，充電設備也不在對鋰電池組進行充電用，綠色新能源大賽用電動汽車陷入無法使用的尷尬境地。

為此我和參與二課堂的學生一起進行了兩種賽車動力改變探索。我們采取兩條腿走路的方式：

1 第一種方式。我們廢棄了越來又大又笨的充電設備，采用社會上用的電動自行車48V鋰電充電器對賽車鋰電池組進行緩慢充電，大約充了8個小時從原來的不到20V充到60V左右。將鋰電池組裝車，同時把12V啟動摩托電瓶換成鋰電電動工具電池。一次試車成功，我們圍著校園跑了20多圈還有電這種方式實驗成功。我們只花了幾十元，減少了充電程序費、鋰電池組費充電設備近2萬多元。

2 第二種方式。我們決定采用儲備動力，使綠色新能源大賽用電動汽車能夠在任何時間都能運轉，維護費用還少，我們準備采用鉛酸電池組作為第二動力。由于學院經費少，我們只花了7百多采購了一組“天能”48V鉛酸電池組，裝車運轉一次成功。我們綠色新能源大賽用電動汽車已經有了兩套動力驅動方式。

結語

基于綠色新能源賽車制作及兩種動力的研究和二課堂的活動，使綠色新能源大賽用電動汽車兩種動力制作獲得成功，解決了日常維修的困惑。同時學生在活動中鞏固了所學的汽車電控方面的知識。又能在汽車外形設計、動力改造得到鍛煉。我們在一系列實驗教學任務中達到教學目的。通過二課堂和大賽這個實驗平臺，使學生親身參加制作全過程思維能力和動手能力都有了很大提高。同時為學院提供了用于汽車新能源教學的實驗設備。

綠色新能源大賽用電動汽車兩種動力的制作為學生提供了良好的教育平臺，培養了一批適應社會、企業的有用人才。

[1]麻友良，嚴運兵.電動汽車概論[D].北京：機械工業出版社，2012（01）.

[2]胡驊，宋慧.電動汽車[D].北京：人民交通出版社，2006（10）.