清大賽車工廠繼去年在歐洲取得亮眼成績後,今年車隊再次展現熱血回歸的決心,舉辦了「 TH07 七代車新車發表會」 首度亮相全台首輛無人電動學生方程式賽車 。 而今年八月,他們更計劃前往捷克和德國參加學生方程式賽事的電車組和無人車組,再次挑戰自我。 2015年 3 月,一群對賽車懷抱熱情與夢想的動力機械工程學系學生,在清大動機系創立了一支學生方程式賽車團隊 清大賽車工廠。目標是打造一台由學生親手設計、製造的方程式賽車,並期望參加由美國工程協會所舉辦的Formula SAE (以下簡稱 FSAE )海外賽事 FSAE 同時也是全世界規模最大的工程設計比賽。
過去,清大賽車工廠曾經四度參加日本所舉辦的 FSAE 競賽,在 2018 年賽季,首度推出兩台學生方程式賽車,分別在油車項目及電車項目,而其中的電車參賽車輛,正是當時全台灣第一輛學生電動方程式賽車。在 2019 年時突破自己獲得了電車組第二名的佳績以及「最佳電子系統設計獎」第二名和「最佳效率獎」第三名,為台灣首支得到特殊獎項的隊伍。這次跨越性的進步讓團隊決定將主力放在電車項目上,而此次的成績也使我們在世界排名上上升至了第 21 名,僅次於美國的麻省理工大學,同時也為台灣的歷史新高。後來的兩年,因為疫情的緣故團隊遭受停賽 ,過程中所有的無奈與徬徨,都轉換成了最後挑戰最高殿堂德國賽的決心。
賽季目標
1. 無人車系統:
相較於團隊過去曾多次參加的日本學生方程式競賽,歐洲系列賽事對於無人車項目的比賽更為看重。無人車系統的研發不僅是重要的未來發展趨勢,對於團隊而言更是高難度的挑戰,困難程度不亞於當年從燃油車轉為電車的開發。團員們必須要全身心投入無人車技術的研發,同時也需要兼顧車輛的開發製作,在原先賽季的基礎上取得新的突破。在2023賽季,團隊將會致力於將無人車系統安裝在七代車TH07上,期許能以最佳狀態參加無人車的賽事。
2. 全車輕量化:全車輕量化:
2022年遠赴歐洲參賽的TH06車重為287.5 kg,相較於歐洲各車隊平均車重在重在200kg,我們的車子的重量在全場參賽車輛當中排名第二。今年,團隊隊將設計重心著重於將設計重心著重於分析車上各零件的受力點並分析車上各零件的受力點並進行進行優化,減少了了許多不許多不必要的重量,將總重量降到250公斤,讓TH07的設計更接近歐洲隊伍的輕的設計更接近歐洲隊伍的輕量化的趨勢。
TH07研發技術重點研發技術重點
1. 電系組:電系組:
在去年耐久賽中,電池的快速溫升對於車輛整體性能產生十分嚴重的影響。在去年耐久賽中,電池的快速溫升對於車輛整體性能產生十分嚴重的影響。因此,我們將今年的研發重點放在改進電池的冷卻系統和溫度管理上,希因此,我們將今年的研發重點放在改進電池的冷卻系統和溫度管理上,希望通過提升冷卻系統的效能和優化溫度控制,確保電池在比賽期間能夠維望通過提升冷卻系統的效能和優化溫度控制,確保電池在比賽期間能夠維持最佳性能。持最佳性能。關於馬達驅動器的部分,我們將自家開發的關於馬達驅動器的部分,我們將自家開發的SiCSiC–MOSFETMOSFET驅動驅動模組透過模組透過dynodyno實驗進行損耗分析,目標為降低能量損耗實驗進行損耗分析,目標為降低能量損耗。
2. 車架組:車架組:
第二代鋁單體殼(aluminum monocoque)(aluminum monocoque)作為作為TH07TH07的車身受力結構,透過更的車身受力結構,透過更複雜的幾何形狀、多規格的三明治複合結構複雜的幾何形狀、多規格的三明治複合結構(sandwich laminate (sandwich laminate structure)structure)、內埋前防滾鋼管、內埋前防滾鋼管(Front hoop)(Front hoop)、複合內埋鎖點、複合內埋鎖點(Insert)(Insert)…等…等等製程與設計進步,重量相較上一代單體殼輕了等製程與設計進步,重量相較上一代單體殼輕了24%24%,卻依然保持同樣的,卻依然保持同樣的高扭轉剛性,是學生方程式賽車中最複雜精緻的鋁單體殼之一。高扭轉剛性,是學生方程式賽車中最複雜精緻的鋁單體殼之一。
3. 動力組:動力組:
本賽季的主要設計目標為改善TH0TH066傳動系統的問題,包含輪軸承磨耗以及傳動系統的問題,包含輪軸承磨耗以及減速機密封性的疑慮。此外我們也透過改變機構包裝設計,在不增加系統減速機密封性的疑慮。此外我們也透過改變機構包裝設計,在不增加系統重量的情況下成功提升減速機的輸出扭矩、轉速上限以及剛性。重量的情況下成功提升減速機的輸出扭矩、轉速上限以及剛性。
4. 流力組:流力組:
今年的空力設計在維持基本布局的情況下進行了更激進的調整和設定,包括對底板的重新設計和前尾翼的局部更新,全車的下壓力獲得了超過括對底板的重新設計和前尾翼的局部更新,全車的下壓力獲得了超過30%的提升,同時更一舉提高了接近20%20%的空氣動力學效率。在碳纖零件製程的空氣動力學效率。在碳纖零件製程方面全面投入使用強度更高的碳纖材料,也進行了鎖點方面全面投入使用強度更高的碳纖材料,也進行了鎖點和內部結構的重新和內部結構的重新設計,最後在提升整體剛性的同時減輕了約25%的重量。
5. 底盤組:底盤組:
今年我們優化了車手路感回饋及車輛靈敏度,設計了更符合輪胎特性的懸吊系統及轉向系統,並開發了完整的車輛感測及驗證機制。除此之外,轉吊系統及轉向系統,並開發了完整的車輛感測及驗證機制。除此之外,轉向機及懸吊各部分的零件也減重了約向機及懸吊各部分的零件也減重了約30%。
6. 制動組:制動組:
制動組在本賽季致力於提升車手在速度控制方面的操控性,同時通過調整零配件設置和固定方式來提供組裝和維護上的效率,並進一步嘗試複合材零配件設置和固定方式來提供組裝和維護上的效率,並進一步嘗試複合材料的廣泛應用,實現車輛輕量化目標。此外,制動組同時負責緊急剎車系料的廣泛應用,實現車輛輕量化目標。此外,制動組同時負責緊急剎車系統EBS的設計工作,透過氣動方式實現機械煞車效果,以滿足的設計工作,透過氣動方式實現機械煞車效果,以滿足無人車系統無人車系統在安全性的需求。在安全性的需求。
7. 無人車組:無人車組:
為了能夠辨別賽道上的角錐位置和顏色,車上安裝了兩台攝影機以及一台LLiDAR(iDAR(光學雷達光學雷達)),並且使用工業電腦分析出賽車行駛的最佳路徑。,並且使用工業電腦分析出賽車行駛的最佳路徑。此外,此外,我們還使用了我們還使用了FastSLAMFastSLAM算法來實現精確的定位和建圖,以及算法來實現精確的定位和建圖,以及Pure Pure PursuitPursuit算法來實現車輛控制。算法來實現車輛控制。
2022年––首次首次參與歐洲賽事參與歐洲賽事
2022年首次由日本賽事轉戰歐洲賽的我們,成功達成自己理想中的目標!在高手雲集的德國賽場上,初來乍到卻能成功躋身前在高手雲集的德國賽場上,初來乍到卻能成功躋身前 20 的行列,這樣的成績的行列,這樣的成績對於一個停擺兩年的團隊來說,實屬不易。TH06相較於其他車輛來說較為笨重,但在速度上卻絲毫沒有落在下風,甚至可以說是非常有利的競爭對手,可見若能在輕量化上有所突破,團隊非常期待能迎來飛越性的成長。緊接而至的克羅埃西亞賽更是團隊大放異彩的時機,不但獲得總排名第5名,更在其他項目中都獲得十分亮眼的表現,包含第3的八字繞環、第的八字繞環、第4的商業報告第5的計時的計時賽、第7的耐久賽及直線加速等,在為台灣帶來榮耀的同時,也確定團隊不遑多讓的兢爭力。而多讓的兢爭力。而2023年,我們將在原先的基礎上,加上最新研發的無人車技術,希望能一步步挑戰自己,並在世界殿堂上爭得一席之地!