洛约拉马利蒙特大学团队获流体动力车辆挑战赛亚军
在近期举行的2026年流体动力车辆挑战赛(Fluid Power Vehicle Challenge)中,来自美国洛约拉马利蒙特大学(Loyola Marymount University, LMU)的工程团队凭借出色的设计与表现,荣获总成绩亚军。该团队由特拉格·哈里森(Traeger Harrison)、查理·希尔(Charlie Hill,队长)、莎拉·莱卡(Sarah Leka)、丹尼尔·佩德勒(Daniel Pedler)和诺亚·斯特赖克(Noah Striker)组成,并在机械工程系副教授埃明·伊萨哈尼安(Emin Issakhanian)的指导下完成了这一毕业设计项目。此次比赛汇聚了包括普渡大学(Purdue University)和德克萨斯农工大学(Texas A&M University)在内的十所高校队伍,竞争异常激烈。
比赛规则要求参赛团队设计并制造一种利用液压系统将骑行者的人力转化为机械动力的车辆。与常规自行车不同,这种流体动力车辆通过链条连接踏板驱动液压泵,进而推动液压油在封闭回路中循环,Zui终带动后轮前进。伊萨哈尼安教授指出,这项任务极具挑战性,需要独特的工程思路。LMU团队不仅在三项分赛——耐力赛、冲刺赛和效率赛中均获得名次,还展示了车辆的再生制动能力,并向行业评委详细介绍了车辆构造、测试过程及经验教训。
在技术实现上,LMU团队采用了经过改装的货运车架和具备四种运行模式的闭环液压回路。其传动系统集成了30:1的减速比,即踏板每旋转一圈,齿轮箱产生30圈旋转,从而确保液压泵达到转速,并配合两级中间轴以实现扭矩倍增。这一设计使得平均60至70转/分钟的踩踏速度转化为泵端约1800至2100转/分钟的高转速,完美匹配了所选微型活塞泵的高效工作区间。
值得一提的是,LMU团队是全场唯一采用微型活塞泵(micro-piston pump)而非其他队伍普遍使用的齿轮泵(gear pump)的队伍。哈里森作为液压部分的设计负责人解释道:“这种泵在高压下表现优异,而我们的系统压力Zui高可达3000磅/平方英寸(psi)。尽管微型活塞泵的排量较小且需要更高的运行速度,但我们通过传动比设计解决了这一难题。”这种选择充分发挥了微型活塞泵的高效能和高性能优势。
在比赛结果方面,LMU团队在效率赛中以19%的效率获得第二名,在冲刺赛中以21.7秒的成绩位列第三,在耐力赛中完成了18.5圈并再次获得第二名。尽管再生制动演示因摩擦打滑未能成功,但车辆凭借稳健的整体设计获得了总成绩亚军。这一成绩验证了简化传动架构的可靠性,并为未来能量回收系统的改进提供了宝贵数据。
团队队长查理·希尔分享了他们在人员分工上的策略:学生们刻意选择自己经验较少的工程领域进行攻关。“在工业界,人们往往倾向于做自己Zui擅长的事,而忽略学习新技能。但我认为,的工程师应当具备跨专业执行任务的能力。”这种勇于突破舒适区的态度,也是团队成功的关键因素之一。
LMU团队的成就离不开多方支持。IMI Rockford总经理JT范维恩(JT Van Veen)、Jarp Industries工程总监乔·杰克安(Joe Jackan)、Alternative Hose运营经理杰森·诺顿(Jason Norton)等合作伙伴提供了重要帮助,同时LMU机器车间的蒂姆·布雷曼(Tim Breman)和工程设计中心的孙晓东(Xiaodong Sun)也给予了技术支持。此外,团队在赛场上展现出的体育精神也备受赞誉,他们在UC Irvine车队车辆故障时主动提供零件和协助,赢得了评委和同行的尊重。