基于探索者平台对越野车的改造

沈鹭翔　郭昊　孙溪童　周敏　唐恺

摘要：近年来，越野车的热度不断提升，越来越多的人选择不同的越野车去探索未知的危险的地形。由此也引发了对越野车的改造技术。

关键词：探索者平台；越野车；改造

在使用探索者平台搭建越障式小车时，基于传统的越野车的概念，提出了对越野车越障有利的改造设想，分别是三段式车身和大轮带小轮的前轮设计，并使用探索者平台进行试验，取得很好的效果。

1.三段式车身

1.1现状分析和提出设想

大家都知道，当汽车在攀爬一些较陡的坡的时候，由于前后车轮在同一平面，前轮很容易出现悬空的现象（如右图），这种情况是很危险的，车身可能发生倾覆，同时汽车的动力很大部分也都处于浪费的状况。为了解决车身在爬坡越障遇到的问题，我们大胆提出三段式可变形车身的设想，将车身分成三段。

1.2结构分析和优点

打破常规的—体式车身，将车身分成三段（如右图），前后车轮与车身不在一个平面上，前后轮都有自己活动的面。当车身进入狭小空间时，车身收缩，当车身完全收缩时，长度只有原来2/3左右，可大大减少车身长度，在小角度弯角时能顺畅通过弯道。同时通过结构的自锁性保证车身的弯曲角度在一定的范围内，保证车身不会过度的弯曲产生负面影响，也可以通过加装传感器和液压装置实现人为的控制车身的弯曲。这种车身，在进行爬坡、上楼梯时，由于车身的变形，可以更好的让车轮与地面接触，贴合度大大增强，附着力增大，防止空转，有更高的效率。

1.3结构的应用前景

适用于SUV等—些有—定越野能力的车辆，不适用于低底盘的跑车。相对于复杂的悬挂系统来说，结构上更加简单，所能起到的效果是显著的，能防止车辆的倾覆，提高车辆的攀爬能力。同时车辆的收缩能力又改善了很多车转弯半径过大，灵活性不足的问题。同时可以应用到无人小车上，加强无人小车对地形的适应性，提升无人小车完成对未知环境的探测能力。

2.以大带小的攀爬履带轮

2.1现状分析和提出设想

如今大部分越野车的车轮任然是普通的车轮加上比较好的悬挂系统，这样的车轮在遇到台阶等障碍时往往会让前車轮悬空空转，造成动力的利用率大大降低。一些车辆采用了三角履带式的车轮，这样的三角履带轮注重的是行驶的平稳性，三角式的轮系，保证了大轮在传递到两个导向轮的速度趋于平稳，不会因为某个车轮的速度过决而使车轮某一角悬空翘起，使车身倾覆，这样的做法肯定牺牲了一定的速度。针对这些问题，我们大胆提出以大带小的攀爬履带轮结构。

2.2结构分析和优点

大轮带小轮组合式履带轮，采用一大一小两轮（如右图），大轮为爬坡提供了足够大的爬坡角度，且已知转矩（T）=9550*输出功率/输出转速，又已知转矩（T）=扭力（F）*作用半径（R），在输出功率和输出转速固定的情况下，后面小轮的扭力要比前轮大，为前轮提供了足够的力来爬坡。大轮带小轮的履带能在爬楼梯等越障时，车身的下压增大车轮履带与地面的接触面积，提升动力的效率。同时这样的车轮结构配上三段式车身将最大限度的发挥出每个结构的优点。

2.3结构的应用前景

以大带小的攀爬履带轮适用范围略广，可以运用大型抢险工程车，救援车上，也可用在越野赛车上，配合三段式车身使用，越野能力大幅度提升，因此也同样适合在探月车等无人车上使用，增强小车对各种困难地形的适应程度。

3.结束语

综上所述，随着人们对于汽车克服多种困难地形的需求，三段式车身在越野车上有很大的应用前景，配上以大带小的攀爬履带轮，能将车子的作用发挥到极限。