图2.5 综合式车架
2.1.2 赛车车架的介绍 赛车一般分为两类：
1、单体式（monocoque） 车架是由复合材料一体成形的壳体，质轻而坚硬，尺寸也非常精确，F1采用的就是这种结构。虽然性能优异但是造价高昂，在国内也非常难找到能制造高温真空碳纤件的工厂，故暂时未被国内车队采用。
2、空间衍架结构（spaceframe） 一种十分传统也是在业余比赛中最为常见的车架。它十分受欢迎的原因是设计制造都很简单便宜。制造它所需要的工具仅仅是锯子、量具和焊枪。相对于单体式车身它的另一个优势在于发生碰撞后可以很容易的检修。
优点：高强度，轻量化，易于车身造型，安装一步到位，精度容易保证 缺点：制造加工困难，造价高昂，结构强度难控制，基本没有容错性。 限制条件：经费有限，加工厂家少，最终效果难以保证 空间车架：
FSAE的车架大都采用衍架结构，也有车队采用混合结构，即坐舱部分为单体式，而前后悬和发动机舱用管件搭成。在目前FSAE赛车中使用的是由金属管件构成的空间刚架结构，用以承受全车载荷，并且是所有部件的安装基础。属于最基本的车架类型。因为FSAE广泛使用的有管件结构车架、单体壳车身两种，综合考虑制造、造价和性能因素后选用此种车架结构形式。FSAE使用的空间管件结构车架基本使用钢管或铝合金管经焊接、铆接或高强度粘接加工而成。
优点：加工制造方便，造价低廉，具有较好的容错性，强度较高。 缺点：不利于空间布置和车身造型，需要覆盖车身，因而不利于轻量化 限制条件：结构设计，加工工艺水平
2.2 车架的设计
通过各种对国内为车架的借鉴对车架进行设计，通过车架的设计来完成本次设计
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的初步内容。
2.2.1 FSAE车架的设计参考
首先是对国内外车架的的借鉴。（如图2.6—图2.7）
图2.6 参考车架1
图2.7 参考车架2
同时根据人机工程学，选用95百分位身高的人做参考对车架进行设计，他对车架
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的前舱尺寸有着非常重要的意义。发动机的外观尺寸参考CF188发动机的外形安装尺寸它对车架发动机的固定空间设计非常重要（如图2.8）
图2.8 发动机外形尺寸图
2.2.2 FSAE赛车总体布置
赛车的总体布置是根据以上参考进行的，最后对车架进行了总体的布置（如图2.9）
图2.9 赛车总体布置图
总体布置是由发动机前置前驱与发动机后置后驱所选择，最终选用发动机后置后
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驱的原因有以下几点：
（1）如果选用发动机前置前驱使其结构复杂化，总体布置工作较为困难，维修与保养时的接近性变差。
（2）选择后置后驱时，驱动可以选择CVT驱动，使其结构简单化，自然整车的制造成本降低，比赛在制造成本也会得到好的比赛分数。
（3）后置后驱的方式改善了赛车驾驶员的视野，让驾驶员更能观察比赛的情况同时做出相应的调整。
（4）在特殊赛段有上坡比赛时候后置后驱驱动轮上的附着力增加爬坡能力提高的优点。
2.2.3 车架的结构设计
车架作为自制部件中最重的部分，首先需要考虑的是车内物体的安放空间。车内体积最大的是车手、发动机和传动系统，放置好后就能围绕它们布置管件，勾勒出赛车的轮廓。 同时在规则中有很多是专门保证车架乘坐空间和车身强度的，诸如座舱的俯视有效面积、腿部空间、一定坐姿下头部离主环前环连线的距离，以及管件的截面最小尺寸，侧防撞结构，前隔板、前环、主环的支撑结构等等。根据这些多如牛毛的规定调整和细化前面的框架，可以初步满足结构需要。通过设计本次共设计出三种不同结构的车架。
方案一（如图2.10）
图2.10 车架方案一图
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特点：
（1）此车架长宽高2300mmx650mmx1050mm
（2）此车架通过边梁式车架衍生而来，底部由直钢管焊接而成。 （3）车架主环梯形的设计方案，是主环加工简单。
（4）发动机由车架2根纵梁连接，是发动机固定在车架上更简单。 方案二（如图2.11）
图2.11 车架方案二图
特点：
（1）车架长宽高2410mmx650mmx1050mm
（2）车架底座与发动机舱和前环成一定的角度，使整车的重心下降。 （3）发动机是通过几根固定拉杆焊机在车架的主环上连接的，相对而言这种结
构的车架发动机固定困难，且由于空间的缘故维修起来也比较麻烦。 （4）主环顶部采用圆形结构设计，让车架的有一定的流线美观的同时也为赛车
侧翻起保护作用。
（5）车加的侧面防撞杆通过2跟斜拉杆分别与前环主环焊接而成。 方案三（如图2.12）
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