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CN111845328B - 一种方程式赛车油箱 - Google Patents

一种方程式赛车油箱 Download PDF

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CN111845328B CN202010714976.0A CN202010714976A CN111845328B CN 111845328 B CN111845328 B CN 111845328B CN 202010714976 A CN202010714976 A CN 202010714976A CN 111845328 B CN111845328 B CN 111845328B
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Abstract

本发明属于方程式赛车的技术领域，具体的说是一种方程式赛车油箱。该油箱包括油箱壳体、电机摇杆结构、可控阀片和移动吸油口结构；所述电机摇杆结构固定在油箱壳体上；所述可控阀片在初始状态下处于油箱壳体的外壳槽口关闭的位置；所述移动吸油口结构与油箱壳体滑动配合；所述可控阀片、移动吸油口结构中的吸油球滑块与电机摇杆结构中的磁铁通过穿透油箱壳体的磁力保持运动一致。本发明是一种具有主动控制的可控阀片和移动吸油口的方程式赛车油箱，使得在油液较少且赛车受到较大侧向加速度时也能够保证供油稳定，并且可以实现精确控制和快速响应，保证能可靠地将油液引入小油腔，并保证多孔吸油球始终浸没在油液下，实现极限工况下的供油稳定。

Description

一种方程式赛车油箱
技术领域
本发明属于方程式赛车的技术领域，具体的说是一种方程式赛车油箱。
背景技术
Formula SAE(FSAE)是一项面向大学生的综合性工程教育赛事，自1978年开办以来，距今已有30多年时间，赛事遍及全世界15个国家。中国大学生方程式汽车大赛(FSC)在国内已经举办了10届，赛事要求参赛院校在一年内自主完成一辆方程式赛车的设计、加工和组装，并通过严格的车检规则才能参加。比赛的各项环节要求赛车的所有性能都要均衡且可靠。
中国专利CN108382196A公开了一种FSAE赛车油箱。但是其设计方案中的单向门结构属于被动阀门结构，在赛车转弯时不能及时迅速地反应，且无法实现精确控制，在小侧向加速度下可能会造成小油室内的油液流出。
发明内容
本发明提供了一种结构简单的、工作可靠的适用于大学生方程式赛车的具有主动控制的单向门的方程式赛车油箱，解决了现有方程式赛车油箱存在的上述不足。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种方程式赛车油箱，该油箱包括油箱壳体1、电机摇杆结构2、可控阀片3和移动吸油口结构4；所述电机摇杆结构2固定在油箱壳体1上；所述移动吸油口结构4与油箱壳体1滑动配合；所述可控阀片3、移动吸油口结构4中的吸油球滑块404与电机摇杆结构2中的磁铁204通过穿透油箱壳体1的磁力保持运动一致。
所述油箱壳体1包括外壳101和底板102；所述外壳101为梯形，其上端开有出油口103和排气口104，其侧面开有燃油加注口105；所述外壳101的直角边设置有固定电机摇杆结构2的电机座106；所述底板102上焊接有竖挡板109；所述竖挡板109分隔成小油腔107；所述小油腔107的上部设有横挡板108；所述横挡板108与竖挡板109焊接；所述竖挡板109由一片开了三个槽口的薄板弯折而成，所述可控阀片3在初始状态下处于竖挡板109槽口关闭的位置；所述底板102的上面设置有两条竖向滑槽和一条横向滑槽；两条所述竖向滑槽与左、右两端的可控阀片3滑动配合；所述横向滑槽与移动吸油口结构4滑动配合；所述底板102的下面设置有两条竖向滑轨和一条横向滑轨，两条所述竖向滑轨和一条横向滑轨与电机摇杆结构2滑动配合。
所述电机摇杆结构2还包括伺服电机201、摇杆202和滑块203；所述伺服电机201通过电机座106固定在外壳101上；所述伺服电机201的输出端与摇杆202连接；所述摇杆202设置有三个摇臂，两个横向摇臂和一个竖向摇臂；其中，两个横向摇臂呈135°—145°的夹角，所述竖向摇臂设置在两个横向摇臂的中间；所述横向摇臂和竖向摇臂设置有限制滑块203移动的滑槽；所述滑块203放置在底板102的滑轨内；所述磁铁204固定在滑块203上。
所述可控阀片3为“L”型，其底部为“工”字型，其竖面与竖挡板109相接触，并且封闭竖挡板109的槽口。
所述移动吸油口结构4还包括卡扣401、吸油管402和多孔吸油球403；所述吸油球滑块404由不锈钢材料制成，其底部为“工”字型；所述吸油球滑块404放置在底板102的横向滑槽内；所述吸油球滑块404上设有固定多孔吸油球403的槽口；所述吸油管402的一端通过卡扣401与多孔吸油球403连接，另一端通过卡扣401与出油口103连接。
本发明的有益效果为：
1)本发明提供了一种具有主动控制的可控阀片和移动吸油口的方程式赛车油箱，使得在油液较少且赛车受到较大侧向加速度时也能够保证供油稳定；
2)本发明中的电机摇杆结构通过赛车的侧向加速度信号来主动控制可控阀片和多孔吸油球的移动，可以实现精确控制和快速响应，保证能可靠地将油液引入小油腔，并保证多孔吸油球始终浸没在油液下；
3)本发明可以设定电机摇杆结构工作的侧向加速度的阈值，使得在赛车受到的侧向加速度较小时电机不会转动，进而使得小油腔的左右侧油液状态相近；
4)本发明可以极大地促进供油稳定，因此油箱体积可以减小，有助于赛车的轻量化以及油箱布置安装的便捷性；
5)本发明的顶部设为斜面，有助于加注燃油时能够将油箱中的空气完全排除，提高油箱容积利用率，且将出油口设在上部有助于避免油箱底部过于紧凑。
附图说明
图1本发明的轴测图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为图2中A视角图；
图4为图3中B-B处剖视示意图；
图5为本发明中电机摇杆的结构示意图；
图6为本发明中移动吸油口的结构示意图。
图中：1、油箱壳体；2、电机摇杆结构；3、可控阀片；4、移动吸油口结构；101、外壳；102、底板；103、出油口；104、排气口；105、燃油加注口；106、电机座；107、小油腔；108、横挡板；109、竖挡板；201、伺服电机；202、摇杆；203、滑块；204、磁铁；401、卡扣；402、吸油管；403、多孔吸油球；404、吸油球滑块。
具体实施方式
参阅图1、图2，一种方程式赛车油箱，该油箱包括油箱壳体1、电机摇杆结构2、可控阀片3和移动吸油口结构4。
参阅图1、图2，所述油箱壳体1包括外壳101、底板102；所述外壳101为梯形，顶部设计为斜面；所述外壳101的上表面的中间处开有出油口103，上表面的端处开有排气口104，外壳101的侧面开有燃油加注口105。所述外壳101的梯形直角边设置有固定电机摇杆结构2的电机座106。所述底板102上焊接有竖挡板109，由多个竖挡板109分隔成小油腔107；所述小油腔107的上部设有横挡板108；所述横挡板108与竖挡板109焊接；所述竖挡板109由一片开了三个槽口的薄板弯折而成，槽口设置在竖挡板109的底部。所述底板102的上面设置有两条竖向滑槽和一条横向滑槽；两条所述竖向滑槽与左、右两端的可控阀片3滑动配合；所述横向滑槽与移动吸油口结构4滑动配合；所述竖向滑槽和横向滑槽需保证较小的粗糙度以减小运动阻力。所述底板102的下面设置有两条竖向滑轨和一条横向滑轨，两条所述竖向滑轨和一条横向滑轨与电机摇杆结构滑动配合。
参阅图3、图4、图5，所述电机摇杆结构2包括伺服电机201、摇杆202、滑块203和磁铁204。所述伺服电机201通过电机座106固定在外壳101上；所述伺服电机201的输出端与摇杆202连接；所述摇杆202设置有三个摇臂，两个横向摇臂和一个竖向摇臂；其中，两个横向摇臂呈135°—145°的夹角，最优为140°；所述竖向摇臂设置在两个横向摇臂的中间；横向摇臂和竖向摇臂设置有限制滑块203移动的滑槽；所述滑块203放置在底板102的滑轨内；所述磁铁204固定在滑块203上；所述电机摇杆结构2根据赛车上的侧向加速度传感器信号运动。
参阅图2，所述可控阀片3为“L”型，其底部为“工”字型，其竖面需保证能够封闭竖挡板109上的槽口的面积，其底部与底板102的竖向滑槽滑动配合，并且其底部面积需保证一定的磁吸面积，所述可控阀片3在初始状态下的位置为使竖挡板109的槽口关闭的位置。
参阅图2、图4、图6，所述移动吸油口结构4还包括卡扣401、吸油管402、多孔吸油球403和吸油球滑块404；所述吸油球滑块404由不锈钢材料制成，其底部为“工”字型，与底板102的横向滑槽滑动配合；所述吸油球滑块404上设有固定多孔吸油球403的槽口；所述多孔吸油球403通过吸油球滑块404上的槽口与吸油球滑块404相固定。所述吸油球滑块404所述吸油管402的一端通过卡扣401与多孔吸油球403连接，另一端通过卡扣401与出油口103连接。
在本发明使用时，当侧向加速度信号大于或小于某一个阈值时，电机摇杆结构2会运动使得磁铁204带动可控阀片3打开一边槽口并关闭另一边槽口，同时中间的滑块203会带动多孔吸油球403向油液聚集方向移动，则油箱壳体内的油液会在惯性作用下流入小油腔内，并且小油腔内的油液在竖挡板109以及关闭的槽口的限制下不能流出小油腔，即保证了小油腔内油液液面始终较外部高，且多孔吸油球403始终在油液聚集位置吸油，使得供油稳定。

Claims (3)

1.一种方程式赛车油箱，其特征在于，该油箱包括油箱壳体(1)、电机摇杆结构(2)、可控阀片(3)和移动吸油口结构(4)；所述电机摇杆结构(2)固定在油箱壳体(1)上；所述移动吸油口结构(4)与油箱壳体(1)滑动配合；所述可控阀片(3)、移动吸油口结构(4)中的吸油球滑块(404)与电机摇杆结构(2)中的磁铁(204)通过穿透油箱壳体(1)的磁力保持运动一致；所述油箱壳体(1)包括外壳(101)和底板(102)；所述外壳(101)为梯形，其上端开有出油口(103)和排气口(104)，其侧面开有燃油加注口(105)；所述外壳(101)的直角边设置有固定电机摇杆结构(2)的电机座(106)；所述底板(102)上焊接有竖挡板(109)；所述竖挡板(109)分隔成小油腔(107)；所述小油腔(107)的上部设有横挡板(108)；所述横挡板(108)与竖挡板(109)焊接；所述竖挡板(109)由一片开了三个槽口的薄板弯折而成；所述可控阀片(3)在初始状态下处于竖挡板(109)槽口关闭的位置；所述底板(102)的上面设置有两条竖向滑槽和一条横向滑槽；两条所述竖向滑槽与左、右两端的可控阀片(3)滑动配合；所述横向滑槽与移动吸油口结构(4)滑动配合；所述底板(102)的下面设置有两条竖向滑轨和一条横向滑轨，两条所述竖向滑轨和一条横向滑轨与电机摇杆结构(2)滑动配合；所述电机摇杆结构(2)还包括伺服电机(201)、摇杆(202)和滑块(203)；所述伺服电机(201)通过电机座(106)固定在外壳(101)上；所述伺服电机(201)的输出端与摇杆(202)连接；所述摇杆(202)设置有三个摇臂，两个横向摇臂和一个竖向摇臂；其中，两个横向摇臂呈135°—145°的夹角，所述竖向摇臂设置在两个横向摇臂的中间；所述横向摇臂和竖向摇臂设置有限制滑块(203)移动的滑槽；所述滑块(203)放置在底板(102)的两条竖向滑轨和一条横向滑轨内；所述磁铁(204)固定在滑块(203)上。
2.根据权利要求1所述的一种方程式赛车油箱，其特征在于，所述可控阀片(3)为“L”型，其底部为“工”字型，其竖面与竖挡板(109)相接触，并且封闭竖挡板(109)的槽口。
3.根据权利要求1所述的一种方程式赛车油箱，其特征在于，所述移动吸油口结构(4)还包括卡扣(401)、吸油管(402)和多孔吸油球(403)；所述吸油球滑块(404)由不锈钢材料制成，其底部为“工”字型；所述吸油球滑块(404)放置在底板(102)的横向滑槽内；所述吸油球滑块(404)上设有固定多孔吸油球(403)的槽口；所述吸油管(402)的一端通过卡扣(401)与多孔吸油球(403)连接，另一端通过卡扣(401)与出油口(103)连接。
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