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是中北制造更是中北创造

——我校行知车队自主设计制造赛车侧记
【日期:2018-11-14】 来源:

10月13日,由中国汽车工程学会举办的2018第九届中国大学生方程式汽车大赛在湖北襄阳落下帷幕。我校行知车队携“梦想5.0”赛车斩获全国三等奖、山西省第一的好成绩。为车队今年的赛季画上了圆满的句号。

“梦想5.0”赛车是由我校行知车队的同学们自主设计、制造的方程式赛车“梦想1.0”的第五代。这款赛车以CBR600为动力单元,运用外置换挡辅助,增加传感器实时监测整车数据,首次使用弹射起步模式,同时开发机械弹射模式,加入线位移传感器,在悬架、换挡、离合、转向等方面均有较大提升。同时,车身上的腰线使得赛车更具有视觉冲击感。今年,他们又组建了“兴晋”车队,全新探索制造了山西高校首辆“巴哈”赛车。

谈起行知车队参加中国大学生方程式汽车大赛的收获,车队指导老师尉庆国自豪地说:“自2014年行知车队开始参加这项赛事以来,每年都有新突破,每年都有创新点。2015年车队获得优胜奖,2016年斩获三等奖,2017年取得全国二等奖的好成绩,并且荣获“最具影响力车队”称号。今年我们的车队一样表现出色。”

兴趣始于热爱,成绩源于责任

在曾经是行知车队成员、如今的兴晋车队队长韩鸿昌看来,加入这个团队的初衷是热爱与梦想:“这个团队的成员都是源于汽车方面的爱好和梦想而走到一起的。”他说,兴趣是走进这个车队的“驱动”,只有出于对汽车的兴趣与热爱,才会拥有加入车队的渴望。韩鸿昌当年填报高考志愿时,还把高校里是否有学生车队作为自己填报志愿的标准之一。

行知车队现任队长明瑞东与赛车的缘分,起源于他上小学时。明瑞东说,自己从小就喜欢动手做一些汽车模型。最初做汽车模型的“原料”是泥巴和萝卜,稍微大一点的时候,便尝试用木头制作可以载人的小车。“那个时候自己做的木头车可以安装上平行四边形转向器,对于我还有身边的亲戚朋友来说就感觉很厉害了。”

选择进入车队是因为热爱,而真正在这个过程中能够坚持下来,需要的是责任的支撑。韩鸿昌透露:“可以说,选择了车队就意味着几乎没有了暑假。而且,整个工作过程是很辛苦的。”队员王海明说:“每次一下课就立马赶去车队,很少有时间去忙其他事情。”暑期里当绝大多数同学离开学校之时,他们却要在学校里如火如荼地为完成比赛而紧张忙碌地做准备。今年暑期的60天内,他们要完成对“梦想5.0”赛车的架构焊接、转向组件和动力部分的装配、制动部分的安装、车身覆盖以及赛车调试和性能测试等多道工序。“整个暑假期间他们完成了80%的加工任务。”韩鸿昌说。

面对高强度的工作,队员们能够选择坚持下来,梦想和责任的支撑必不可少。明瑞东坦言,自己有很多次因为压力过大而想过要放弃,但是想到对队里其他人负有的那份责任感,想要放弃的念头便烟消云散。是热爱“驱动”让他们走进车队,是责任支撑着他们坚持下来。然而背后队员所面对的更是舍弃利益的代价。

大学生方程式汽车大赛相对于中国机器人大赛和电子设计大赛的难度系数要求要更高,但它所能够给队员带来的利益较之后两种比赛却少之又少。韩鸿昌说:“因为机器人大赛和电子设计大赛是教育部主办的,属于A类赛事,获奖证书可以用来评优、保研,而方程式汽车比赛是中国汽车工程学会主办,不归教育部主管,只属于C类赛事,即便获奖也没有评优和保研资格。”虽然以队员们所掌握的专业知识和技能是完全可以参加机器人大赛和电子设计大赛的,但出于时间和精力方面的考虑以及对赛车事业的执着热爱,团队成员还是会义无反顾地投身到方程式汽车大赛中来。

程式即规则

程式,乃是惯例、准则。汽车方程式大赛意即参赛的赛车必须依照国际汽车联合会制定颁发的车辆技术规则规定的程式来制造。韩鸿昌直言:“我们的规则有一百多页,车体的每一次改动都必须审视是否违反了规则,如果违反了规则是不允许参加比赛的。”

为了符合赛事规则的要求,车队必须保证赛车的更新程度,每次比赛都必须自主设计、打造一款新的赛车。而在每次比赛完毕后,原先参赛的赛车便完成了它的历史使命,车身上的零部件便可以拆除,应用在下一代赛车上。“每次比赛结束都意味着一代人梦想的结束,这辆车便结束了它的生命周期,再开始下一代人梦想的传递。”

赛车除了考验车体本身的速度等性能以外,更注重的是赛车团队在制作及比赛过程中相互配合的默契程度以及自主设计动手制造的原创意义。指导老师尉庆国说:“参加赛车比赛主要是为了丰富学生们的实践技能,完成学生对汽车的梦想,而不是让同学们冒着生命危险去跑到多快的速度。享受的是制作过程中的创造,并非比拼速度。”

在自主设计制造赛车的过程中,最让韩鸿昌感到骄傲的是:“赛车从设计到制造的过程跟整车主机厂开发新车的过程一样,都是正向的开发流程,不可以做成逆向开发。”正向开发与逆向开发是汽车方面的专业术语,所谓正向开发的过程是一个从无到有、通过自主设计探索制造汽车的过程,相当于是开发汽车的原创;而逆向开发则是依照别人已经制造出来的汽车产品,进行逆向推导,所以可以说,逆向开发是在对别人的作品进行复制和抄袭。韩鸿昌表示:“我们的开发过程一直都是完全的正向开发,从十多年前车队的创建之初开始便一直遵守了这个原则。”

经费的短板,靠技术保驾护航

在一间空间不大的教室里面,五个并排陈列着的资料柜将实验室分成东西两间:西间为办公区,放置有30多台整齐摆放的电脑;东间的简易货架上一应摆放着造车所用的加工材料及工具。墙上的黑板细致摹画了“梦想5.0”赛车的模型。而已经比赛完的三辆赛车则被放置在教室外面的过道里。

记者到现场时,队员们正在教室里空余的空间用几张旧桌子拼装放置车架的临时焊接台,准备开始一天的工作。工作场地的空间不大,却被队员们布置得井井有条,工作进行得也井然有序。韩鸿昌告诉记者,工作过程中最难的其实就是如何尽可能地利用已经拥有的条件及资源,以实现工作效率的最大化。

“我们车队条件相对来说是比较差的。但我们能够利用不到15万元的经费完成其他团队30万元才能做出的工作。”韩鸿昌笑称,团队打造的赛车最值得称道的地方就是赛车的性价比方面。“其他学校的团队想要达到一个目的,会借助加工中心的帮助或者购买好的机床,而我们经费不足,只能发挥聪明才智,尽可能通过一些简单节省的办法来达到同样的目的。”

但是,硬件设备上的俭省有时带来的后果却是难以预料的。2017赛季中,队员们根据赛车参数设计的需要,想要装配一台四缸机式发动机,而当时车队配备的只有一台用了三年的嘉陵单缸机,迫于理想与经费之间的矛盾,最后不得不用了一台旧的教学用具——02年的铃木发动机。“这是被我们称之为老大爷的‘梦想4.0’的心脏。” 明瑞东回忆到:“当时花了很多精力,买下维修手册、插头、原厂ECU以及接线,经过队员们的组装后,本该报废的机子再一次咆哮了起来,’梦想4.0’的梦开始了。”然而,使用这样一台老式发动机的隐患最后还是显露了出来:到了比赛之前,“梦想4.0”因为发动机老化,出现了热启动难的问题,车队差点因此而不能参加比赛。

幸运的是,队员们经过机油、启动机、曲轴等多方面的逐步排查,发动机组组长李晋最终发现了问题主要集中在曲轴和轴瓦上。但即便是知道了问题的症结所在,由于经费上的捉襟见肘,曲轴的购买也比较困难。“去年到暑假末期大家的钱都垫得差不多了,后来还是毕业了的学长先垫出来钱给我们买了曲轴。”明瑞东说,这样一来,去年换了两套曲轴,整台发动机是由三台机子拼接而成的,比赛过程更是让我看着揪心:“耐久赛时,看着第一车手上去,过了龙门之后,车突然熄火了,我当时觉得完了,感觉心也碎了。之后,又看见车竟然启动了,慢慢开了出去,虽然很慢,但至少它启动了。后来拐了弯以后,速度又起来了,但是这个时候后面的车又追近了,根据比赛规则,只好停下车来让它先走,当时真的很害怕停下以后车就再也启动不了。幸好最后车的速度慢慢起来了,到了后面就一路挺顺畅地开下来,心中的石头才落了地。”

在韩鸿昌看来,去年的发动机能够完成比赛真的是一个“奇迹”。“好在我们的辛苦没有白费,最后车队获了全国二等奖,在参赛80多支车队中位列18名。并且荣获了‘最具影响力车队’称号。”

在今年的比赛中,车队斩获了全国三等奖。车队队长明瑞东在空间动态这样写道:一年坚持挣扎,画上句号了,虽然不太圆。”在他看来,三等奖的成绩仍然有所缺憾。因为自从车队参加中国大学生方程式汽车大赛以来,每一年的成绩都在不断进步,今年的三等奖相比去年,没有实现新的突破。 “前期经验不足,调研不充分,导致后期赛车存在的先天缺陷引起不该出现的失误。” 韩鸿昌队长说道:“但我们知道自己错在了哪里,知道自己错在哪儿比迷信自己正确幸运得多。”他坦言,如果再做一年,成绩会有更好的表现,希望队员们可以重燃信心,在未来继续创造车队新的辉煌战绩。

学生记者 韩鑫凯