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【科普】迈凯伦的赛车科技

2022-01-01 00:19 作者:一根牛蒡  | 我要投稿

McLaren Applied

迈凯伦应用技术公司(McLaren Applied Limited)是一家英国科技公司,其前身是1991年成立的迈凯轮复合材料公司。早期负责给迈凯伦生产汽车零部件,而现在其业务包括体育、健康、国防、赛车和汽车。

具体到赛车业务,其又可细分为:1、遥测、控制与分析;2、电气化;3、追踪支持。

下面将介绍McLaren Applied 赛车业务的具体产品。


1、赛车的大脑——电子控制器单元(ECU)

ECU(Electronic Control Unit)电子控制器单元,又称为汽车的“行车电脑”,它们的用途就是控制汽车的行驶状态以及实现其各种功能。主要是利用各种传感器、总线的数据采集与交换,来判断车辆状态以及司机的意图并通过执行器来操控汽车。

ECU 为各种系统提供控制,包括发动机、变速箱、差速器、节气门、离合器、能量回收系统 (ERS) 和减阻系统 (DRS)。通过遥测向车队和比赛控制提供实时数据,这使团队能够实时可视化他们的赛车性能,包括发动机健康、轮胎退化和油耗。

迈凯轮的 F1 ECU 

在每辆车上 300 多个传感器的帮助下,迈凯轮的 F1 ECU 处理 1000 多个输入参数,并在平均 300 公里的大奖赛期间将超过 1.5GB 的实时数据传输到车队。在两小时的比赛中,ECU 将接收和发送超过 7.5 亿个数据点。这是每个人一生中说话所包含信息的两倍。

自 2008 年以来,每辆车的电子控制单元(ECU) 都由迈凯轮应用技术公司提供。F1赛车有大约 11,000 个底盘部件、6,000 个发动机部件和另外 8,500 个电子部件。而 F1 赛车的大脑——ECU 负责将这些部件串联在一起。

 F1 赛车上的 ECU 安装在哪里?

ECU 通常位于散热器下方或驾驶舱内驾驶员旁边的较低位置,具体取决于赛车的构造。

车队收到迈凯轮的 ECU 后会做什么?

McLaren 提供的 ECU 包括由 FIA 定义的软件框架,因此每个团队都处于公平的竞争环境中。由团队及其嵌入式软件工程师编写代码来构建变速箱、发动机、混合动力和 ERS 策略。

制造需要多长时间?

完成 ECU 构建总共需要大约 121 小时。7983 个组件使用 28620 个焊点错综复杂地固定到位。然后在制造它们的同一地点——位于萨里郡沃金的迈凯轮技术中心接受了严格的测试,并确保ECU 可承受极端温度和剧烈振动。

2019 年推出了新的 ECU。它被称为 TAG-320B。它有更快的处理速度,这意味着更好地控制赛车,充分发挥赛车潜能。同时,更多的内存意味着数据记录数量已从之前的 1,250 个增加到 1,500 个。

TAG-320B

除了为F1提供ECU,迈凯伦还是印第赛车、纳斯卡赛车的ECU供应商。

纳斯卡ECU
印第汽车ECU

2、车载显示技术

为Monster Energy NASCAR Cup 系列打造的显示器

3、位置传感器

4、胎压监测系统

迈凯轮应用轮胎压力监测系统 (TPMS) 具有无线压力传感器和温度传感器。它采用五点红外温度阵列,测量接触轮胎贴片以及轮胎内外胎肩上的三个点。它将测量测量绝对压力、轮辋温度、轮胎空气温度、湿度和胎体内部温度,以制作整个车轮的热图。

5、电动方程式电池

2016 年 9 月,国际汽联宣布 McLaren Applied 成为 2018 年至 2020 年电动方程式的唯一电池供应商。

从第 5 赛季开始,第 2 代电动方程式赛车首次能够完成完整的比赛距离,而无需车手在比赛中途更换赛车。迈凯伦的电池几乎将可用能量翻了一番,达到 54 千瓦时。

电池输出功率为200 kW,最高可达250 kW。

6、碳化硅逆变器

逆变器位于电气化动力系统的核心,充当电池和电机之间的控制节点,将来自电池的直流电转换为电机所需交流电。

MPU-200 逆变器采用碳化硅技术,可显着提高开关频率,从而允许使用速度更快、效率更高且重量更轻的电机,改善汽赛车续航能力。与基于硅半导体的传统逆变器相比,碳化硅逆变器可提供可观的效率增益,因为它们产生的热量较少,对温度的敏感性较低,因此冷却需求较低。它们的外形尺寸也更小,因此非常适合用于电动汽车。


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