如何自造方程式賽車

譯者序
前言

第 1 章 關於比賽和發動機的概述1
1.1 關於比賽1
1.2關於發動機1
1.3為什麼使用摩托車發動機？1
1.4組別2

第 2 章 發動機採購過程3
2.1發動機類型3
2.2發動機製造商3
2.3發動機型號3
2.4從何處搜尋3
2.5品質陷阱3
2.6必要附件5
2.7發動機的新舊5

第 3 章 發動機適用性調整6
3.1機油泵改裝6
3.2油底殼擋板8
3.3尾氣控制設備9
3.4可靠性改造11

第 4 章 變 速器13
4.1 離 合器13
4.2 換檔14
4.3驅動鏈條14
4.4差速器15
4.5傳動軸17

第 5 章 底 盤 設計19
5.1使用電腦19
5.2底盤功能19
5.3基礎尺寸19
5.4對底盤的期待20
5.5結構材料20

第 6 章 懸 架 設計22
6.1 懸架、轉向和底盤的名詞術語22
6.2 目標23
6.3基本資料23
6.4轉向的幾何結構24
6.5固定外側懸架軸樞24
6.6轉向後傾角25
6.7叉臂長度26
6.8固定內側懸架支點27
6.9確定內側固定點的縱向位置30
6.10彈跳轉向31
6.11下潛和下蹲32
6.12升高係數32

第 7 章 構造鋼管空間框架33
7.1 材料33
7.2圓管還是方管33
7.3設定底盤佈局34
7.4 焊接37

第 8 章 蜂窩鋁的底盤打造41
8.1 材料41
8.2蜂窩鋁的加工41
8.3蜂窩鋁的折彎42
8.4連接點的設計43
8.5把部件固定在蜂窩框架上46
8.6關於膠的部分47
8.7我們的第一個連接48
8.8 木板51

第 9 章 懸 架 製造52
9.1 叉臂52
9.2杆端 / 球軸承55
9.3叉臂的修整56
9.4叉臂製造57
9.5支柱的功能60
9.6支柱的構造60
9.7支柱的製造60
9.8加工支柱64
9.9現成的支柱64
9.10推杆、拉杆和轉向杆65
9.11擺臂（鐘擺曲柄）66
9.12彈簧 / 減振器單元固定端連接68

第 10 章 發動機和變速器的安裝69
10.1底盤開口69
10.2發動機安裝點69
10.3鏈條張力調節71
10.4安裝到底盤上74
10.5拆裝需求74

第 11 章 轉向機構、制動系統、輪轂與輪圈 … 75
11.1轉向機構75
11.2制動系統77
11.3 輪轂82
11.4 輪圈85

第 12 章 彈簧、減振器及防傾杆86
12.1 彈簧86
12.2減振器87
12.3防傾杆88

第 13 章 燃 油 系統90
13.1化油器90
13.2燃油噴射91
13.3管道和附件94
13.4燃油箱94
13.5 燃油96
13.6 進 氣箱97

第 14 章 冷 卻 系統99
14.1熱交換器99
14.2喉管和管路101
14.3冷卻液迴圈泵101
14.4 儲 水箱102
14.5 恒 溫器103
14.6 溫 度 管理103

第 15 章 潤 滑 系統104
15.1 機 油泵105
15.2 機油冷卻器105
15.3 管道106
15.4機油濾清器106
15.5幹式油底殼方案106
15.6 儀錶106
15.7 呼 吸孔107
15.8 潤 滑油108

第 16 章 電 氣 系統109
16.1 線束109
16.2 插 接器110
16.3 發 電機110
16.4 蓄 電池111
16.5 起 動機112
16.6起動機繼電器（線包）113
16.7點火系統113
16.8 開關113
16.9快速換檔設備115
16.10部件保護116

第 17 章 緊固件與裝飾117
17.1螺栓連接117
17.2螺釘的螺紋117
17.3 螺栓118
17.4 螺母119
17.5螺紋鎖定劑120
17.6線材鎖定121
17.7螺紋襯套121
17.8 墊圈121
17.9 銷釘122
17.10 鉚釘122
17.11四分之一圈緊固件126
17.12滑動閂鎖126
17.13線材緊固（纏繞緊固）127
17.14R 形卡子127
17.15彈性綁帶127
17.16 塗裝127
17.17 電鍍128
17.18 陽 極 氧化128

第 18 章 空氣動力學附件129
18.1 翼片129
18.2 前翼129
18.3 尾翼130
18.4 擴 散器132

第 19 章 駕駛艙裝備與著裝134
19.1 方 向盤134
19.2 座椅135
19.3 安 全帶135
19.4 控 制 踏板136
19.5 變 速杆138
19.6 儀錶139
19.7 開 關 設備140
19.8 舒 適性141
19.9 著裝142
19.10 駕 駛者142

第 20 章 試車143
20.1測量和調整143
20.2動態測試147

前言

既然你拿到了這本書，我猜測你正在渴望打造一輛自己的方程式賽車或爬山賽車， 可能是完全從零開始，或者是把一個摩托車發動機塞進一個現成的車身內，又或者是處於兩者之間。我將會竭盡全力為你提供幫助， 雖然我能給你的最好建議是去買一輛現成的車，已經有別人幫你完成了這些麻煩的工作，付出了成本。為了從零開始打造一輛賽車，你還要完成設計工作，如果你白天還需要工作，你可能需要花費兩到三年的努力才行（至少我的進度如此），這還是假設你能一直處於“著魔”的狀態。這真的是一種不小的投入，即便不考慮你付出的金錢以及你本該享受的快樂生活。我們必須承認，當困難得到了徹底解決時也能獲得純粹的快樂，最終的賽車獲得成功時你也有真正的喜悅，但我也有幾個月的時間裡一直在希望我從來沒有開始這件蠢事。

在你完成你的賽車製造專案前，你會在很多深夜裡驚醒，思索你有沒有可能在哪裡犯了錯誤，但有時也會在想到了問題的答案時興奮地喊出阿基米德的名言“我找到啦（eureka）”。因為你忽略了“現實世界”中的責任與歡聚，你還要遭受家庭與朋友的諷刺與嘲諷。可能，只是可能，你也會收穫一些你在乎的人的尊重或者妒忌。有時，當事情看上去已經惡化到了極點時，我發現如果你告訴自己這些事情的目標是要獲取快樂時會有所幫助。

在這條道路上，你可能會像我一樣，把Rudyard Kipling 的詩句《如果》作為自己堅持下去的格言：

“如果你遇見成功與挫折，

把它們都看成是同樣的虛名；

看著你用畢生去看護的東西被破壞，

然後俯身，用破爛的工具把它們修復。”

所以，在你投身這包含了沮喪、死胡同、巨大代價（包括金錢的、家庭的、社會的） 的冒險之前，請三思而後行，並且要清醒地瞭解到，購買我們討論的這類二手的已經打造好的賽車只需要花費打造它們的一部分代價就可以。如果你真的愚蠢到無視這個“健康警告”，我只能說“歡迎來到這個俱樂部”，並且祝福你的項目取得圓滿的成功。

過去的 20 多年，我自己成功打造了 3 輛爬山賽車，並且通過提供建議或者提供硬體的方式，參與到很多其他人的項目中。我最近兩輛賽車的設計和構造， 在《Race Tech》雜誌的一系列文章中有了簡單介紹，並且我很高興也很驚訝於它們引起了如此多人的興趣。因此，我想可能有必要針對這個題目寫一本書，並決定把我的經驗更詳細地展示出來，於是就有了這本書的出版。在我個人的項目中，我遇到了很多的困難，並且想方設法去克服、忽略或者繞過它們。通過這本書， 我希望能幫助未來的潛在的賽車製造者們能進行得更順利一點。我也必須承認，從這些體驗中我也獲得了大量的快樂，儘管也經歷了一些沮喪的過程。另外一種可能的情況是， 這本書會讓你為了生活而放棄這個特殊的製造專案，如果是這種情況，你的收穫有可能反而更多。

我已經儘量把複雜的理論變簡單，但讀者仍有可能需要自己搜索詳細的計算方法或複雜的解釋，這可能也是徒勞的。

我知道我足夠幸運能夠使用明顯對大部分人都過於複雜的機械工具和焊接設備，但我的大部分設備都是在工廠倒閉拍賣的時候， 以很便宜的價格買入的。實際上，我的第一輛車就是在一台氧乙炔焊機和一台 Myford 機床上誕生的，而且是在幾乎沒有預算的情況下打造的，大部分不能自製的零件都是通過以貨易貨的方式獲得的。

開始的時候，你需要的另外一個關鍵的東西就是信心。就像我感覺的那樣，你在開始時可能會感覺像是站在一個懸崖的底端， 抬頭仰望無盡的困苦。我處理這個令人氣餒的情況的方式就是（就像真的攀登懸崖），聚焦於腳下的每一小步，把打造或者獲取車輛的某個部件作為前進的一個小目標。我的第一個選擇就是前輪轂。這裡沒什麼邏輯的順序，我只是很著迷地打造它，並且在完成之後，接下來的工作就變得容易多了。

在本書接近完成時，一位非常德高望重的賽車設計師的話讓我清醒。在評論為什麼缺少賽車設計主題的文字資料時，他說可能因為沒人願意把他們的無知公開展示出來。這引起了我深深地思考，因為這可不是我撰寫本書的目的，但我也必須承擔這個風險。

當我在工作室裡掙扎著撰寫這本書的時候，雖然我看上去是孑然一身，但我實際上是冰山露出的那一個小角，在水下看不到的地方還有大量的“冰”提供足夠的浮力。沒有來自大量個人和組織的支援，這本書以及它所依賴的那些項目根本就不可能實現。

首先， 我要把巨大的感謝獻給 Derek Kneller 和 Ian Bamsey，他們讓我相信我不但有能力自己打造一輛競賽用的車，也能寫一本關於這個主題的書。

感謝 Vic Claydon 和 Simon McBeath，他們對車身和空氣動力學附件提供了説明，不但包括硬體還包括建議，這些都是無比重要的。

還要感謝Marcos Facey，我的電焊機，以及 Bill Chaplin 的“立等可取排氣管”，Force Racing Cars 的最新車輛，它們在這些年都提供了無價的幫助。

另外，一些廠家的產品讓我的車更加優雅，作為回報，我的車身上貼了一些貼紙並在文中進行了描述。這讓我在不突破預算的前提下，使項目完成得更加出色。對於這些幫助，我表示深深的感謝，如果我在本書裡列舉了它們的名字，是因為我樂意推薦這些產品。

多年以來，我在很多偶然的場合遇到了太多的人，他們對我項目的興趣和具備的知識讓我驚訝；這真的非常令人感動。在我撰寫本書的整個過程中，他們都是我的動力源泉，我把本書獻給這些人。

最後但重要性絲毫不打折扣的是，要把感激獻給一直支持我的夫人，Chris，她花費了大量的時間，或坐在處於未完成的車裡， 或推車前進，或者就是被忽視，最後變成了一個沒有報酬的文字校對員。還要感謝我的小兒子 Nick，他以無盡的耐心幫助了我這個不合格的電腦使用者，所以要說一千遍感謝。

托尼 · 帕什利（Tony Pashley）