如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

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如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

Yost Autosport的這臺M4 F82賽車是準備參加北美25 Hours of Thunderhill耐力賽的,所以工程師留用了許多原廠部件。注重穩定性,其圈速也就不是特別出色了。

如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

原廠S55引擎、原廠渦輪、原廠DCT變速箱、91OCT汽油。在耐力賽中多用原廠部件,一方面是要減少部件的故障率及故障的嚴重程度,另一方面是為了在長達25小時,600多圈的比賽中控制成本,還有一方面是考慮到了原廠部件的庫存更容易找到。

如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

車隊使用了一臺新購的M4來做這臺賽車,不帶任何事故、故障,壽命損耗也極低。距離比賽的時間只有6個月,不多。所以將新車開回車房後,引擎還沒有完全涼下來,車隊就開始動手拆了。

對於一個由非全職人員組成的車隊來說,拆車和裝車可能是由若干個不同的人完成的。對於裝車的人來說,沒有拆卸時的印象。

所以在拆車前,需要做好計劃,需要將每個部件上的螺栓都裝在單獨的袋子裡並標記好螺栓所應該在的位置,也需要先標記好每個插頭再開始拆電氣。

如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

手藝活永無止境。防滾架的製作並非NASA Pro Racing賽事規則書上的那麼簡單,其中還有很多規則書中沒有說明的事情要自己考慮好。

比如在維修區換人時要讓車手更容易進出車子、要儘量減少防滾架在內後視鏡中所佔的面積等。

如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

對於M4來說,原廠後副車架附近的剛度不是很好。所以除了規則中要求的防滾架架構外,車隊還在塔頂和總量之間增加了連桿,以增強車尾剛度。

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在圖中可以看到車手側的管子是帶有弧度的。這樣設計一方面是為了讓車手可以更方便的進出車子,另一方面是其結構更能抵抗側向衝撞。

車隊切除了前輪井後部的結構板,並在前翼子板上開了出氣口,並使用了一層鋼網。這樣可以讓輪井內的氣流更好的排出,更少的影響整車側邊的氣流。

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除了防滾架外,在車底的改造中還有不少事情要做。氣壓頂升機構的製作比較麻煩,安全油箱的上部結構也比較麻煩。

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油箱容量、每次進站的加註量需要根據輪胎、車手、比賽程序、重心等因素決定。比較合理的方案是輪胎計劃壽命5小時左右、燃油夠用2-2。5小時、車手4小時左右換人。

在考慮了這些因素後,車隊決定使用38加侖油箱。

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新的油箱容量38加侖,比原廠油箱大了不少。所以車隊切除了油箱上方的車底。加滿油的重量是235磅左右,考慮到降低重心的需求,油箱使用了鞍型設計,中間橫跨了傳動軸和排氣管。

車隊先做出了油箱的CAD檔案並加工出紙模型進行了測試。

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圖中的燃油冷比較小,在最終參賽的時候,車隊使用的比這個更大一些。

這臺M4在油路上設計了2個低壓油泵,以便在出現故障時車手可以不返回維修區就快速解決供油問題,氣動頂升柱位於油箱前方。

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為了適應正、反兩種不同的發車方向,工程師在左右兩側的車窗上都安裝了加油口。加油口後方是後避震器的調節杆。

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面對極其複雜的線束,在拆除前,工程師先在所有的線束上都做好了標籤,以便讓安裝工序更輕鬆一些。

在處理電氣系統時,車隊還反覆測試了每個介面的功能和對整個系統的影響。這樣做的目的是儘量減少一些不必要的線束。減重,也減少日後維護的複雜度。

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車內頂部的電氣面板是帶燈的,以便在夜間使用。這部分的設計思路是簡單直觀,不影響視線,易於觸及。

譯註:在我們設計車內按鍵、旋鈕、燈光時,除了要儘量少的影響駕駛視線外,還應考慮操作的便利性。根據主機廠常用的大多數人群的資料模型來看,大約是:

紅色開關是控制賽事規則要求的閃光燈用的,發生故障或需要救援時就開啟這個閃光燈,讓其它賽車和工作人員能儘早看到你在哪裡。

如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

做賽車是個系統工程,為了提高制動減速能力,我們需要將輪胎和彈簧、避震等部件組合起來設計。

以前車隊使用過BC的2路可調ER避震器,也使用過包含低速也可調的ZR避震器,但在這臺M4上,車隊使用了帶有漸進閥的DR避震器。在路肩不平整的賽道上,這套漸進閥避震器搭配上合適的彈簧和副彈簧後,很適合壓路肩的走線。

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M4原廠彈簧和避震器是分體的,但在做這臺賽車時,車隊將彈簧位置移植了避震器上。定製了彈簧、底座等部件,加強了塔頂。

據稱,這樣設計並不是為了更好的效能,而是為了在比賽過程中可以更快速更簡便的更換損壞的部件。

工程師還使用了加長的後避震調節杆。這樣就可以在後車窗附近快速調節避震器了,無需再拆裝車輪或舉升車身了。

如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

SPL的連桿屬於只在乎強度,不考慮重量的設計思路,其長度的可調範圍也比較大。這套定製避震以及SPL連桿配合的是原廠防傾杆。

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在調整好了連桿長度,用墊片調好了滾轉中心,也設計了可調塔頂後,這臺車的四輪資料可以調出較為理想的狀態。

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製作了橋位後,工程師在這臺M4上使用了AP 5000R卡鉗、HawkDCT耐力賽皮、AP鋼編油管。

如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

在這臺M4耐力賽車上,使用了18x10的鍛造輪圈RS43。輪胎則準備了GS-328作為幹胎、123S作為雨胎。

GS-328的優勢主要是在整個磨損壽命內,其附著力都比較一致,適合在長距離賽事中使用。為什麼選用了123S這款街道胎呢?

是因為比賽是在12月進行的,下雨的時候通常氣溫會比較低,車隊認為街道胎比賽道雨胎更合適一些。

如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

這臺M4的排氣使用了3寸管徑的直排設計。在馬力機上,工程師關心的主要是油耗和動力的取捨問題。對於25小時的耐力賽來說,減少進站次數及時長比提高動力更有用一些。

在動力系統的程式方面,車隊主要是考慮了穩定性、壽命、油耗以及原廠供油能力方面的問題。

如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

圖中可以看到,空濾更換為了圓錐形狀的,位於散熱器前方,正對進風口。

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中冷和中冷水散熱器如圖。對於帶有渦輪的25小時耐力賽車來說,賽熱的重要性遠大於只跑3圈的TA賽車。在這套散熱系統的實戰中,中冷水溫沒有超過過86°C,機油溫也沒超過過104°C。

工程師還使用2通道油冷提高了變速箱油的散熱能力。為了防止電子程式因為油溫高而讓差速器轉換為開放式的工作模式,差速器油冷也是必須要加裝的。

最終這套動力系統的設計值是輪上510匹。

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工程師在排氣管上使用了這種隔熱材料,目的是控制機倉溫度、車內溫度、油箱溫度。

降低機倉溫度是為了提高引擎的壽命、提高動力的穩定性、提高部件的穩定性。控制車內溫度是為了讓車手的右腳涼快一些、血液迴圈好一些、鞋底不開膠熔化,也是為了讓車手的精神狀態和體力都好一些。

如何拆空一臺M4,再做成耐力賽車?

降低油箱溫度的目的一方面是減少汽油內的起泡含量,讓供油量穩定一些、空燃比更可控一些,另一方面是防止原廠程式因高燃油溫而進入保護模式。

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