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冠军赛车里一块3D打印冷却板的分量

AM易道|项目深读与交互开发

从FaSTTUBe队史首冠,看中科祥龙如何把制造能力带进欧洲赛场

先看奖杯 再把赛车拆开

奖杯摆在赛车前,最抢眼的是总冠军。可如果把镜头往车身里面推,一块没有站上领奖台的冷却板,同样值得一个特写。

在波兰站,柏林工业大学FaSTTUBe车队拿下总排名第一,获得队史首个赛事总冠军。中科祥龙参与了这辆赛车的制造故事,为车队交付了全新的3D打印逆变器冷却板。根据车队反馈,它比上一年的机加工版本轻了15%。

一个数字属于整支车队,一个数字属于具体零件。把两者放在一起,才看得清这次合作的分量:冠军来自整车系统与团队的共同努力,而一家中国制造企业的贡献,可以落到一块摸得着、装得上、需要稳定工作的零件上。

奖杯与赛车同框。队史首冠属于整个团队,冷却板的故事藏在车身之内。
奖杯与赛车同框。队史首冠属于整个团队,冷却板的故事藏在车身之内。
FaSTTUBe团队与赛车。设计、制造、测试与赛场协作,共同构成成绩。
FaSTTUBe团队与赛车。设计、制造、测试与赛场协作,共同构成成绩。

冠军成绩单里 还有制造这一科

这支车队从2005年开始研发燃油赛车,2018年加入电动赛车,2020至2021年间同时推进电动、燃油与无人驾驶三条路线,2022年起聚焦集成无人驾驶系统的电动方程式赛车。FT26在赛季初的Rollout活动中亮相,随后进入持续测试与优化。

四站赛事走下来,过程并非一路上扬。根据中科祥龙提供的赛季回顾,车队的成绩如下。

站点总排名主要单项成绩
瑞士7/21高速避障第2;成本与制造第3
捷克5/52商业计划第2;效率第2;耐久第5
德国29/80成本与制造第1
波兰1/17工程设计、成本与制造、八字绕环第1;加速、耐久第2;效率第3

波兰站还留下了另一项队史纪录:75米加速3.5秒。这里的3.5秒对应75米项目,不能与百公里加速混用,更不能直接换算成冷却板带来的圈速收益。

值得多看一眼的是成本与制造。方程式学生赛事也考察设计、制造逻辑和商业计划。德国与波兰两站的制造单项冠军,提醒我们:赛车既要跑起来,也要讲清楚为什么这样设计、怎样造出来。这一成绩同样属于车队整体,不能替代对某个供应商或零件的单独评价。

赛车进入动态工况。加速、耐久与效率各有考题,稳定完成同样需要工程功夫。
赛车进入动态工况。加速、耐久与效率各有考题,稳定完成同样需要工程功夫。

电机负责向前 冷却板负责把热带走

FT26的动力布局有一个鲜明特点。车队官网确认,这是其首辆全轮驱动赛车,四台电机与四套减速器集成在轮毂中。动力系统越紧凑,空间、重量与散热之间的协调就越具体。

逆变器把电池提供的直流电变成驱动电机所需的受控交流电,转换过程会产生热量。冷却板要把功率器件的热传给冷却液,再交由冷却回路带走。读者看到的是一块金属板,工程师面对的则是接触面、接口、流量、压降与安装空间。

中科祥龙与车队合作的新版本,将流道几何与板体结构一起优化。车队反馈指向三个结果:相较上一年的机加工版本,冷却板减重15%;冷却液流动得到改善;制造效率与交付体验得到提升。车队也肯定了零件质量及短交付周期,并认可其对核心电气部件稳定散热的支持。

这些反馈说明合作完成了真实交付。由于资料没有给出流量、压降或温度曲线,我们不把它进一步写成散热提升多少、整车快了多少。15%已经足够清楚,前提是始终记得它称的是哪一块零件。

冷却板实拍。长条板体、端部双接口与安装位置,是界面重建外形的依据。
冷却板实拍。长条板体、端部双接口与安装位置,是界面重建外形的依据。
手持冷却板观察尺寸感与外形。减重15%的比较对象是上一年的机加工版本。
手持冷却板观察尺寸感与外形。减重15%的比较对象是上一年的机加工版本。

3D打印的本事 要放进设计取舍里看

传统加工需要考虑刀具怎样进入材料内部。增材制造提供了不同的几何自由度,让工程师有机会围绕热源和安装空间安排结构,再思考怎样把它制造出来。面向增材制造的设计,也就是DFAM,正是从设计阶段就把工艺能力与约束一起考虑。

自由度增加,判断题也随之增加。流道变得复杂,可能增加换热接触,也可能提高流动阻力;板体变薄,需要兼顾刚度与密封;零件打印完成,还要面对清粉、接口加工、检漏与检验。漂亮的内部结构,必须走完这些环节才能成为可用的零件。

赛车项目批量小、迭代快,这让3D打印有机会减少专用工装投入,并更快尝试复杂设计。但它并不保证所有零件都更便宜,成本还取决于材料、设备占用、后处理与质量要求。

AM易道认为,中科祥龙这次合作最有说服力的地方,是把设计自由度变成了车队收到的实物。短交付周期的价值也很实际:尽早拿到零件,车队才有机会把时间留给装配、测试与下一轮修改。

电脑、工具与赛车一起出现在调试现场。零件交付后,还要进入整车验证。
电脑、工具与赛车一起出现在调试现场。零件交付后,还要进入整车验证。
赛车后部的紧凑布置。每一次减重与集成都需要照顾相邻系统。
赛车后部的紧凑布置。每一次减重与集成都需要照顾相邻系统。

我们用GPT6 把资料做成了可以探索的页面

为了让这些关系更容易看懂,AM易道借助GPT6重做了交互网页。首页先展示冠军实拍,点击瑞士、捷克、德国与波兰,可以切换各站成绩,再顺着页面进入赛车拆解。

做法并不神秘。先把项目文字、零件照片和车队公开资料对应起来,弄清什么已经交付、什么有数据支持。接着把赛车搭成几组数字积木,为车身、车架、车轮和动力系统安排展开方向。拖动滑杆,它们便逐渐分离;点击总成,可以读到用途和对应照片。

冷却板拥有独立展台。读者可以放大、旋转,切换品牌橙色与金属原色,也可以打开蓝色冷却液动画,理解热量如何进入冷却回路。真实照片始终保留在旁边,方便对照。

我们没有拿到原始CAD,整车与零件采用展示模型,内部流道是原理示意。这一步说明白,互动才有意义。新页面收录10张新增照片及原文档18张图片,HTML与静态资源分开放置,完整目录即可用于上传展示。

新版页面的内容与操作结构示意。先看赛事,再拆赛车,最后放大冷却板。
新版页面的内容与操作结构示意。先看赛事,再拆赛车,最后放大冷却板。
拆解与冷却板展台功能示意,沿用已有核心交互。流道动画用于解释原理。
拆解与冷却板展台功能示意,沿用已有核心交互。流道动画用于解释原理。

中国制造的出海故事 已经可以讲到零件这一层

一块冷却板的海外旅程,经过的不只有物流。它还要穿过设计讨论、制造交付、装配测试,最后进入另一支工程团队的工作节奏。中国制造的出海故事,讲到这里,已经有了接口的方向、零件的重量和下一次测试的时间表。

对中科祥龙而言,这些细节构成了更具体的品牌表达。让海外客户记住一家制造企业,靠的既有车身上的名字,也有拿到零件之后的体验:质量是否可靠,问题能否沟通,交付能否跟上研发。3D打印的产业价值,就藏在这些反复发生的合作里。

奖杯留住了冲线后的高光,冷却板则让我们看见高光之前的工作。把中科祥龙的名字与这块零件放在一起,中国制造参与全球创新的故事,便有了可以展开细看的章节。

至于AM易道,玩着玩着GPT6,就把一篇稿子玩成了可以拆赛车的网页。我们负责让读者点开看看,中科祥龙负责把零件交到工程师手里。好在网页拆错了还能点复位,真实赛道上的每一次出发,终究要靠制造把细节做对。

从零件到整车,再到赛道。制造能力的分量,最终体现在真实使用之中。
从零件到整车,再到赛道。制造能力的分量,最终体现在真实使用之中。
车队迎接赛车的现场。每一次共同出发,都有制造与交付的工作在前面铺路。
车队迎接赛车的现场。每一次共同出发,都有制造与交付的工作在前面铺路。

资料与图片:中科祥龙提供的赛季回顾、项目文档及新增照片。四站名次、75米3.5秒、减重15%及交付评价据所提供资料,其中减重与交付为车队反馈。队史首冠与FT26轮内驱动结构核对FaSTTUBe官方车库。展示模型不用于制造或性能计算。

FaSTTUBe官方车库 ↗ FSG官方车队资料 ↗ AM易道 ↗