一种方程式赛车用防油晃动油箱及油量监测方法技术

本发明专利技术具体为一种方程式赛车用防油晃动油箱及油量监测方法，解决了现有赛车油箱存在供油不稳定、燃油经济性差、人工计算油耗费时费力且影响赛车使用寿命的问题。油箱本体顶端面上设置有管状加油颈，管状加油颈的侧方设置有透明视油管，管状加油颈的顶端设置有油箱盖，油箱盖的顶端设置有加油帽，油箱本体前后两端面均设置有减震吊耳；油箱本体底端内壁设置有防油晃动板，油箱本体底端设置有位于防油晃动板外侧的放油孔，油箱本体底端设置有位于防油晃动板内侧的汽油滤清器、流量传感器、压力传感器。本发明专利技术保证任何工况的充分供油，而且提高了燃油经济性，与此同时，保证比赛的公平公正性，延长零件使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种方程式赛车用防油晃动油箱及油量监测方法
本专利技术涉及方程式赛车供油
，具体为一种方程式赛车用防油晃动油箱及油量监测方法。
技术介绍
中国大学生方程式汽车大赛是一项大学生按照赛事规则和赛车制造标准在一年的时间内自行设计和制造出一辆性能表现优异的方程式赛车；大赛测试项目要求赛车质量轻，动力性好，结构紧凑，燃油经济性好，耐久性强且操稳性好。赛车必需合理的布局和具备较高的空间利用率，受到空间位置和大赛规则的限制，方程式赛车油箱一般放置于座椅之后发动机之前，来满足整车布置的需求；同时要求赛车较好的燃油经济性，必须减轻赛车整体质量，所以在赛车油箱设计时要考虑轻质高强度的材料；为了有较好的平顺性，赛车质心较低，所以油箱底面一般为平面，赛车速度较高，加速或转弯急时，当油箱油量较少时，晃动较大，导致汽油移动到一侧，从而致使供油不稳定；赛车高速运动过程中，吸油速度极快，可能导致油箱内的空气不能及时排出，导致油箱内压力迅速增大，导致供油不顺畅。同时赛车没有汽车的油耗测量装置，并且油箱形状及其安装位置也不一样，比赛后人工测量车重，并且计算油耗和燃油经济性，费时费力，误差较大，对于比赛极为不公平；而且赛车没有油量预警装置，有些赛车在油量较少状况下运转，会降低一些零件的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有赛车油箱存在供油不稳定、燃油经济性差、人工计算油耗费时费力且影响赛车使用寿命的问题，提供了一种方程式赛车用防油晃动油箱及油量监测方法。本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种方程式赛车用防油晃动油箱，包括左右方向截面为等腰梯形状的油箱本体，油箱本体顶端面上设置有与其连通的管状加油颈，管状加油颈的侧方设置有与其平行且与其连通的透明视油管，管状加油颈的顶端设置有与其螺纹连接的油箱盖，油箱盖的顶端设置有与大气相通的加油帽，油箱本体前后两端面的底部和顶部均设置有减震吊耳；油箱本体底端内壁设置有以其中心为圆心均布设置的若干块防油晃动板，油箱本体底端设置有位于防油晃动板外侧的放油孔，油箱本体底端设置有位于防油晃动板内侧的汽油滤清器、流量传感器、压力传感器。该结构设计中油箱本体的结构设计是通过控制变量法、基于动态竞赛项目相关数据计算并通过ANSYSfluent分析得出，在稳油方面及空间利用率方面得到有效提升；防油晃动板的设置，通过对稳油效果的仿真对比及ANSYSfluent分析得出，对燃油晃动的稳定性能大幅提升，保证任何工况的充分供油；防油晃动板上圆孔的添加，进一步提升了稳油效果，且减轻了油箱的质量；克服了现有赛车油箱存在供油不稳定、燃油经济性差、人工计算油耗费时费力且影响赛车使用寿命的问题。管状加油颈与油箱本体上表面的夹角A为65°-75°，油箱本体底端面为正方形，边长为480mm-520mm，油箱本体的左右侧壁与底端面的角度B为50°-70°。油箱本体、管状加油颈均是由7075铝板制成的，油箱本体内表面从外至内依次设置有喷砂层、氧化层和防锈层，油箱本体外表面设置有防火棉层。防油晃动板的数量为四块，且位于以油箱本体底面中心为圆心、以油箱本体底面内切圆半径的1/3为半径的圆周上，防油晃动板的圆弧两端分别落在该圆周的-30°、30°，60°、120°，150°、210°，240°、300°，防油晃动板的高度为油箱本体高度的1/3，防油晃动板的厚度为1mm-2mm，防油晃动板上开有若干层从上至下依次分布的半径为1mm、2mm和3mm的圆孔。表1为油箱本体的左右侧壁与底端面的角度B的参数、添加防油晃动板、添加防油晃动板并开孔的油箱本体在ANSYSfluent仿真试验下的体积分数。表1从表1可以得出，角度B＝60°时，体积分数变化相对稳定，表明在稳油方面更加出色，同时也能提高油箱本体在赛车座椅与发动机排气之间的空间利用率。油箱盖为锥状凸台结构，拔模斜度为20°-30°，且油箱盖的斜面上均布开有五个竖向设置的圆形孔槽。减震吊耳是由铝板制成的，且减震吊耳的吊孔内设置有与其螺纹配合的橡胶套。表二是未添加橡胶套的减震吊耳和添加橡胶套的减震吊耳的六阶模态对比分析表。表2从表2可得出，添加橡胶套的减震吊耳能减轻振动，由于赛车速度变化大，对于油箱本体安装处的冲击较大，减震吊耳能较好的减轻冲击。一种方程式赛车用防油晃动油箱的油量监测方法，赛车启动后，流量传感器测得赛车油箱本体油耗量并转化为电信号PI，ECU读取油耗电信号并存储，油箱本体的安全油量为S为1N/m2-16N/m2；与此同时，压力传感器精确测量所受压力，并转化为电信号PII，ECU接收压力电信号并存储，压力传感器的采集范围P为0.5N/m2-16N/m2；ECU的内部预定程序的判断逻辑为：其中ECU设定的安全范围为S，预设的持续时间为T,屏幕闪烁灯光为L,正常运行为O，当所测的压力均低于最低安全油量，并且超过5s，ECU会立马对控电程序发出显示屏信号，闪烁显示屏，提醒车手，如果ECU判定的值一直在安全区，即可说明汽油量处于安全范围，则赛车能正常运行；同时ECU通过现有内部预定程序自动计算燃油经济性。ECU读取油耗流量传感器的电信号并存储后，通过计算百公里油耗和1升油多少公里，实时反馈赛车油耗状况，不同环境下，并根据反馈信息，调整赛车参数，提高燃油经济性，有利于环境保护；并且能准确测量燃油经济性，避免人工测量计算的误差，保证比赛的公平公正性。本专利技术结构设计合理可靠，大幅减轻了油箱本体的质量，进而明显的减轻了晃动对油箱本体的冲击，保证任何工况的充分供油，而且保温棉的设置起到防振动和保温的效果，防止冬天油冻，又可以防止发动机温度过高，引起事故，同时保证了供油的顺畅性，实时反馈赛车油耗状况，不同环境下根据反馈信息调整赛车参数，提高燃油经济性，与此同时，能准确测量燃油经济性，避免人工测量计算的误差，保证比赛的公平公正性，最后能够知道油量是否在安全区间，以延长零件使用寿命。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1的主视示意图；图3为图2为A-A剖视示意图；图4为图2的B-B剖视示意图；图5为表1中P1-P12中各点的位置示意图。图中：1-油箱本体，2-管状加油颈，3-透明视油管，4-油箱盖，5-加油帽，6-减震吊耳，7-防油晃动板，8-放油孔，9-汽油滤清器，10-流量传感器，11-压力传感器，12-圆孔，13-圆形孔槽，14-橡胶套。具体是实施方式实施例1一种方程式赛车用防油晃动油箱，包括左右方向截面为等腰梯形状的油箱本体1，油箱本体1顶端面上设置有与其连通的管状加油颈2，管状加油颈2的侧方设置有与其平行且与其连通的透明视油管3，管状加油颈2的顶端设置有与其螺纹连接的油箱盖4，油箱盖4的顶端设置有与大气相通的加油帽5，油箱本体1前后两端面的底部和顶部均设置有减震吊耳6；油箱本体1底端内壁设置有以其中心为圆心均布设置的若干块防油晃动板7，油箱本体1底端设置有位于防油晃动板7外侧的放油孔8，油箱本体1底端设置有位于防油晃动板7内侧的汽油滤清器9、流量传感器10、压力传感器11。管状加油颈2与油箱本体1上表面的夹角A为65°，油箱本体1底端面为正方形，边长为480mm，油箱本体1的左右侧壁与底端面的角度B为50°。油箱本体1、管状加油颈2均是由7075铝板制成的，油箱本体1内表面从外至内依次设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方程式赛车用防油晃动油箱，其特征在于：包括左右方向截面为等腰梯形状的油箱本体(1)，油箱本体(1)顶端面上设置有与其连通的管状加油颈(2)，管状加油颈(2)的侧方设置有与其平行且与其连通的透明视油管(3)，管状加油颈(2)的顶端设置有与其螺纹连接的油箱盖(4)，油箱盖(4)的顶端设置有与大气相通的加油帽(5)，油箱本体(1)前后两端面的底部和顶部均设置有减震吊耳(6)；油箱本体(1)底端内壁设置有以其中心为圆心均布设置的若干块防油晃动板(7)，油箱本体(1)底端设置有位于防油晃动板(7)外侧的放油孔(8)，油箱本体(1)底端设置有位于防油晃动板(7)内侧的汽油滤清器(9)、流量传感器(10)、压力传感器(11)。

【技术特征摘要】
1.一种方程式赛车用防油晃动油箱，其特征在于：包括左右方向截面为等腰梯形状的油箱本体(1)，油箱本体(1)顶端面上设置有与其连通的管状加油颈(2)，管状加油颈(2)的侧方设置有与其平行且与其连通的透明视油管(3)，管状加油颈(2)的顶端设置有与其螺纹连接的油箱盖(4)，油箱盖(4)的顶端设置有与大气相通的加油帽(5)，油箱本体(1)前后两端面的底部和顶部均设置有减震吊耳(6)；油箱本体(1)底端内壁设置有以其中心为圆心均布设置的若干块防油晃动板(7)，油箱本体(1)底端设置有位于防油晃动板(7)外侧的放油孔(8)，油箱本体(1)底端设置有位于防油晃动板(7)内侧的汽油滤清器(9)、流量传感器(10)、压力传感器(11)。2.根据权利要求1所述的一种方程式赛车用防油晃动油箱，其特征在于：管状加油颈(2)与油箱本体(1)上表面的夹角A为65°-75°，油箱本体(1)底端面为正方形，边长为480mm-520mm，油箱本体(1)的左右侧壁与底端面的角度B为50°-70°。3.根据权利要求1所述的一种方程式赛车用防油晃动油箱，其特征在于：油箱本体(1)、管状加油颈(2)均是由7075铝板制成的，油箱本体(1)内表面从外至内依次设置有喷砂层、氧化层和防锈层，油箱本体外表面设置有防火棉层。4.根据权利要求1所述的一种方程式赛车用防油晃动油箱，其特征在于：防油晃动板(7)的数量为四块，且位于以油箱本体(1)底面中心为圆心、以油箱本体(1)底面内切圆半径的1/3为半径的圆周上，防油晃动板(7)的圆弧两端分别落在该圆周的-30°、30°，6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东光，刘璞，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14