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在富士国际赛车场的“富士汽车运动博物馆”中,展示着丰田内部复原后的梦幻赛车。也许各位读者们会有以下几点疑问:梦幻赛车的研发者是谁?他有着什么样的想法和目的?这究竟是一辆怎样的赛车?本次特别企划将为大家介绍这辆梦幻赛车所蕴涵的历史和意义,并直击该赛车的复原现场,以便于为大家解开困惑。
“汽车行驶系统”相关零件承担着汽车行驶、转向、制动等基本性能,第9期特辑中,我们将聚焦担任制作这部分零件成员们的奋斗故事。后篇中,将为大家讲述复原项目组成员们如何确定零件规格、从设计到组装各零件的过程。
由悬架和制动器构成的汽车行驶系统连接了底盘和轮胎,负责维持汽车“行驶、转向、制动”的基本性能。
因此,该系统常常受到大负荷的压力,可以说它是与汽车的安全性和行驶性能直接挂钩的最重要的部件之一。
负责汽车行驶系统设计和制造工作的有2人,他们分别是统领TOYOPET RACER复原计划的3名负责人之一——杉本大地,以及丁楠。
杉本隶属汽车研发中心控制电子平台研发部车辆电源系统研发室。自2010年进入公司后,他一直从事研究汽车电源方面的工作,目前正在研究将HEV、BEV电池的电力变为交流电,让电子产品能够在汽车上使用的配件插座。
当被问及参与这个项目的契机时,他表示是因为参加了部门内的公开招募。
杉本

我本来就是因为喜欢汽车才进入丰田的,而且也想挑战新事物,所以在得知复原计划公开招募人手的时候就主动请缨了。
我记得公开招募的形式是“用不超过100字的短文表达自己的热情”,而我正好写了100字来直抒胸臆。
其实在报名之前,我并不知道TOYOPET RACER的存在,但后来越深入了解就越感兴趣。
曾经,丰田喜一郎先生不单单考虑到了丰田公司,还考虑到了整个日本汽车产业,这点让我非常感动。我很高兴自己能参与到复原计划中,同时也在过程中产生了诸多感慨。
丁楠于2018年入职丰田,是整个团队中最年轻的工程师。她隶属汽车研发中心第2底盘研发部底盘控制基础强化室,负责研发新一代车辆动态控制系统。
车辆动态控制系统是利用计算机综合控制制动器、转向、悬架等的重要系统,使驾驶者能够随心所欲地操控车辆。
丁楠

当领导公布复原计划的时候,我主动举手表示想参加。
我是负责研发车辆控制软件的,但我希望自己能成为同时精通硬件和软件的人才。因为我的工作内容涉及车辆的运动,为了解零件的构造,我学习过相关的理论和知识。
可我很少有机会实际接触到零件,纸上得来终觉浅,所以我想参加这个复原计划,从零开始设计零件,通过“现地现物”加深对自己车辆运动的理解。
为了“复原汽车行驶系统”,杉本和丁楠首先研究了留存下来的有关TOYOPET RACER的图纸和照片等资料,并首次发现了令人吃惊的事实。
他们没找到TOYOPET RACER本身的汽车行驶系统图纸,只找到了作为其原始车的乘用车,即于1949年11月发售的“TOYOPET SD型”及其相关车辆的图纸。
杉本
原本我想的是“照着当初的图纸复原就行了”。但我们只找到了原始车,也就是TOYOPET SD型的图纸以及TOYOPET RACER当时的照片,连规格相关的信息都没有。
从照片来看,TOYOPET RACER的悬架系统和原始车的也有不同之处,因此我们只能参考当时的照片,从零开始设计和制作。原以为很轻松的工作瞬间变得艰苦起来。
而且,汽车行驶系统和车架一样属于一辆车的基础部分,必须最先完成,否则会给其他团队带来麻烦。
面对这一巨大的困难,我们最开始的乐观烟消云散,心情一下紧张了起来。
上图为他们负责的部件。
杉本很快明白,仅凭他们2人无法完成这项任务,因此找到了复原计划的顾问,即被称为“老师傅”的老手们进行讨论,并从公司内部物色精通零件强度和材料知识的人加入团队。
于是,车辆构造分析专家田代雄大和材料专家大村真也加入了团队。
田代于2002年入职丰田汽车的关联企业(2015年该企业与丰田汽车合并),从那时起到2020年间,他一直负责用计算机通过模拟测试进行汽车碰撞安全的相关实验。

我从事了十几年的碰撞安全业务。到2020年,我突发奇想,想多多从事能直接开到车的工作,于是调到了车辆技术研发部的车辆运动部门。
我想,如果参加这个复原计划的话,除了可以作为工作来开车之外,还可以实地学习与悬架、车辆运动有关的知识,所以就主动申请参加了。
虽说此前我并不知道TOYOPET RACER是什么车,但我本来就很喜欢跑车,当知道这是公司从黎明期就开始生产的车时,我更是感到了惊讶。
大村于2005年入职丰田公司,自那之后一直负责材料技术的研发工作。现在,他隶属先进技术研发公司的移动出行材料技术部,从事铝合金、镁等与汽车轻量化相关的非铁金属类材料的研发工作。
大村

我加入复原计划的契机是当时有该计划组的人向我所属的部门寻求帮助,说“目前正在实施车辆复原计划中,但在材料的选择上遇到了困难,看看谁能帮帮我们?”
我本来就喜欢赛车运动,特别是F1,因为通过复原计划可以直接参与到平时工作中无法接触到的车辆研发中,所以我就举手表示想要帮忙了。
在复原计划和团队工作的过程中,我再次了解到了“以汽车运动为起点制造汽车”的思考方式是从战后不久的时候就延续下来的,这让我万分吃惊。
在着手设计汽车行驶系统之前,成员们首先要做的是推测TOYOPET RACER行驶时“悬架所承载的力度情况”,并将其数值化。
只有明确这一点,才能知道新设计的悬架需要多大的强度。
要设计悬架系统,最先需要了解的就是上述强度数据。如果不根据这些数据进行设计,汽车就无法安全行驶。于是,以汽车构造分析专家田代为中心,成员们致力于强度计算的工作。
田代
为了计算悬架需要的强度,首先要做的是找出TOYOPET RACER行驶时的影像资料。可以通过分析影像来推测当时汽车的速度以及施加给悬架的力。
幸运的是,在“NHK档案馆”中,我们找到了作为当时的新闻保存下来的TOYOPET RACER在公路上行驶的影像,大约有20秒。但遗憾的是,这也是唯一的线索了,因为我们没有找到TOYOPET RACER在船桥赛车场的椭圆形赛道上参赛时的影像。
根据发动机的输出功率和当时赛场的航空照片推测,TOYOPET RACER进入弯道的速度在100km/h左右。此外,我们还根据当时摩托车比赛的影像,推测出了路面的坑洼程度,以及施加到悬架系统的力。
我们计算后发现,行驶中施加给悬架的力比想象中的还要大,也由此知道了当时的人们在制造时付出了多大的努力。“你们也能做到这样吗”,我们感觉像是收到了前人的挑战书。
如今,人们都是通过超级计算机上的特殊软件进行汽车的构造分析,但令人惊讶的是,复原计划的项目成员们竟然和当时的工程师一样拿起了纸笔,手工计算悬架系统的强度。
通过手工计算研究构造。
除了强度以外,为了再现当时的驾乘舒适性和外观方面的车高,他们讨论了叶片弹簧(板簧)的弹簧常数(硬度)、安装位置以及材质等各种各样的要素。通过这个过程,成员们确定了悬架系统的规格,并做好了设计、制作其构造和零件的准备。
后篇中,在开始设计、制作工作之前,复原计划的全体成员讨论了小组负责的另一个部分——制动器规格决定的经过,以及悬架和制动器从设计到装配完成的过程。让我们一起来看复原计划的项目成员们是如何奋斗的吧!
(文章:涩谷康人)


