FSAE方程式赛车悬架及转向系统机构设计与仿真(6)
毁坏赛道或是计时系统将导致驱逐出场。
2.2.3 轮辋
（1） 赛车轮辋直径必须至少为203.2mm（8.0英寸）。
（2） 任何只使用一个安装螺母的车轮安装系统必须配有防松装置，用来固定安
装螺母。当安装螺母松动时，该装置还可以固定车轮。
（3） 标准车轮可用标准紧固件及螺栓，或者其它替代的螺栓，但替代螺栓将被
额外审核。运用改良的螺栓或特定形状的螺栓的车队要求提供良好的工程实践证
明，证明其符合要求。
（4） 铝合金轮毂螺母可以被使用，但要求必须硬质氧化至正常状态。
2.3 悬架系统总体设计
2.3.1 悬架选型
悬架的分类方法有许多种，从结构上分，分成独立和非独立悬架。非独立悬
架系统虽然结构简单、成本低、强度高、易保养、行车中前轮定位参数变化小，
但由于其舒适性及操稳性较差，在现代轿车中基本上已不再使用。因此，很明显
在FSAE赛车上应选用独立悬架。
独立悬架系统又有许多不同的形式，比如单横臂式、双横臂式、纵臂式、多
连杆式以及麦弗逊式等[21]
。
(1)单横臂式由于侧倾中心较高，因而，抗侧倾能力较强。但是侧倾中心过高使
得轮距随轮跳的变化大， 从而加剧轮胎磨损， 增大了转弯时左右车轮的载荷转移。
而且后轮侧偏刚度减小，容易出现高速甩尾。而FSAE赛车正是追求高车速的，
如果选用单横臂悬架，赛车的操稳性会受到极大的负面影响，因此单横臂悬架并
不适用于FSAE赛车。
(2)双横臂式独立悬架按上下横臂是否等长，又分为等长双横臂式和不等长双横
臂式。 若使用等长双横臂式悬架，主销内倾角不会随轮跳变化，但轮距变化率大，
造成轮胎磨损严重，现已很少用。对于不等长双横臂式悬架，只要适当选择上下
横臂的长度，并且合理地布置横臂硬点，可以保证轮距及前轮定位参数变化均在
可接受的限定范围内，保证汽车具有良好的操纵稳定性。综上，此悬架比较符合
FSAE赛车的使用要求，并且能方便车架、发动机等的设计与布置。
(3)纵臂式独立悬架分为单纵臂式和双纵臂式。单纵臂式独立悬架如果用于前轮，
主销后倾角随轮跳的变化很大，所以单纵臂式独立悬架都用于后轮。双纵臂式独
立悬架，当车轮上下跳动时，车轮外倾角、轮距和主销后倾角都不发生变化，所
以适用于前轮。但是纵臂式悬架要求车架较宽，FSAE赛车的车架无法满足安装
要求，故不予考虑。
(4)多连杆式悬架系统是横臂式和纵臂式的折中方案，可不同程度地获得横臂式
与纵臂式悬架系统的优点。 但是高速时有轴摆动现象，无法满足赛车的高速要求。
(5)麦弗逊式悬架是摆臂式与烛式悬架的结合。与双横臂式悬架相比，麦弗逊式
悬架的优点是：结构紧凑，车轮跳动时前轮定位参数变化小，但是麦弗逊式悬架
对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头作用较差，悬挂刚度较小，稳定性差，
转弯侧倾明显。由于比赛赛道有大量弯道，明显的转弯侧倾会令驾驶员感到极不
舒服，同时也影响过弯速度，因此使用麦弗逊式独立悬架对比赛是不利的。
综上所述， 不等长双横臂悬架的上下两根控制臂对横向力都具有很好的导向
作用，可以很好地抑制车辆在过弯时的侧倾，并且不等长双横臂结构中，车轮的
几个定位参数是可调的，比较符合高速赛车对操纵稳定性、结构、成本费用、空