南京理工大学紫金学院的6名学生打造了一款“瘦身型”小车。车队队长黄彦鑫说:“在不失精度和安全性的前提下,我们力求把小车的轻量化做到极致。”为了达到小车“瘦身”的目标,小至一个零件大至发动机、车架,车的里里外外都遭到“抽脂”。
把一个原本24公斤重的发动机减到15公斤,这是节能车队“瘦身”手术的第一刀。为了摸清发动机的内部构造,黄彦鑫和他的团队仔细研究图纸。由于发动机齿轮摩擦会消耗许多能量,他们决定做一个大胆的尝试——切除变速箱。他们将原装发动机拆开,拆下变速箱,重新改装。由于此举破坏了原有的润滑线路,车队不得不采用外置润滑方式。尽管用其替换内置润滑会产生许多弊端,但小车一下子减轻9公斤,对于致力追求轻量化的节能车队来说是个“大收益”。不仅如此,发动机体积变小,更利于小车的布置,车的轴距也缩减成1.4米,而大众普遍设计的小车轴距为1.65米。
“瘦身”手术的第二刀是车架。黄彦鑫和他的团队一改往日的设计,将不锈钢车架替换成铝合金材质,车架的重量从18公斤减到7.8公斤。为了配合整体设计,小车的转向等零件都是用统一的军工铝块制作而成。但由于铝合金不易焊接,车辆的精度控制成为车队的一大难题。
车队从下料和焊接两方面入手,严格控制车架的误差。在下料方面,小车采用线切割下料,保证每一段材料的精度控制在0.05毫米之内,同时在焊接的过程中,将某些关键部位用夹子夹住,保证其稳固,不允许出现变形的情况。经过严格的精度控制,最终测得小车整体车架的最大误差不超过2毫米,平面度约为0.1毫米,垂直度保证在0.2毫米。实际制作完成的小车十分接近理想模型。
如此高精度、轻量化小车的诞生离不开黄彦鑫高度规范化的管理方式。黄彦鑫设计了一套“模型命名标准”,里面规范了不同部位零部件的专属命名规则,在他看来,不同的人有不同的命名、分类、管理等建模习惯,这在一定程度上妨碍了设计方案的传阅、修改和保存,只有重视设计过程中的建模标准化,整个车队的发展才能更加规范。