清大赛车工厂的第四弹赴日挑战电动方程式赛车

　　资料提供：清大赛车工厂
　　 
　　台湾过去官方并没有很重视汽车工程技术的发展与教育，但国内还是有一群热爱动力机械工程的一群大学生，不断努力投入时间，研究如何打造出顶尖的方程式赛车，以在国际学生方程式赛车竞赛脱颖而出，其中又以清大机械工程学系学生最具企图心，让我们来看看台湾学子的努力吧！
　　 
　　推出二代电动赛车
　　创新设计战力强悍
　　由国立清华大学动力机械工程学系学生组成的清大赛车工厂，正式投入其第四届参加学生方程式赛车竞赛（简称FSAE），这场比赛是由美国汽车工程师协会创办，已有38年的悠久历史，被列为全球最高规格的学生工程竞赛，亚洲站的赛事则是于2003年进军日本，每年除了日本当地多所顶尖大学队伍外，也会吸引许多来自奥地利、泰国、印尼等等逾2000名大学生组队参加。今年特别的是，将有台大、成大、北科大等六校出车参赛，创下历年来最多台湾的车队参与纪录。（小编当年认识他们时只有北科大、清大和南台科大车队）
　　 
　　至于準备用来参赛的车辆，是车队继去年的初代后，所推出的大改款二代电动方程式赛车，车辆代号为TH04。由于电动方程式赛车的技术门槛与设计难度，比一般的油车还高，所以历来电动车的速度，都很很难跟以引擎为动力的油车正面较量。为此，今年特别规划进行电动系统的改良，选择拥有最佳马力重量比的EMRAX228电动马达，并在工研院的协助之下，也顺利完成马达效率的调配，让车队可以在齿比选择及电量搭载上做进一步的分析。
　　电池管理系统（BMS）、整个电池箱、及充电系统的设计都由团队内学生一手包办，电池箱的位置也从上一代的两侧，改放置于车身内部，减少空间的使用。
　　 
　　至于关係到续航力与马力输出的电池模组上，在搭载更多电池提昇电压，并增加马达输出的情况下，改用重量较轻、体积较小的cLife_2295H3电池芯。在齿比的选择上，今年以75公尺直线加速赛前三名为目标，使用Simulink软体建模分析，得出39:11约3.54的减速比，预计电动赛车最高极速，能由去年的80km/h跃升到110km/h，甚至超越许多其他队伍油车的最高速度。另外，捨弃原本的开放式差速器，改用德国製造商Drexler专为学生方程式设计的限滑差速器，在日本站的多弯赛道上能有更好的性能发挥。
　　车架是决定一台车的布局、刚性和重量，而今年改进了车架减重和製造的精準度。
　　 
　　车架是决定一台车的布局、刚性和重量，而今年改进了车架减重和製造的精準度，例如电池箱放置于车身内部而减去了7%的重量；例如将原本难以定位的圆管替换成方管，或是重新安排管件的配置，使悬吊系统有更多的位置选择能够放置避震器锁点。除了车架结构的改善外，也製作更加真实的模拟车舱，以利于设计座舱空间。
　　 
　　而TH04的最大特点，就是採用全新的前拉桿与后推桿悬吊，前拉桿能大幅度的降低车头重心并缩小防倾桿的体积，而后悬採用能将上下运动与滚转运动分开的设计，可独立调整弹簧K值和阻尼。转向系统为了缩短轴距，自行开发了伞齿轮系统取代万向接头。最后，为了提高车手的驾驶的舒适性，未来将测试多种转向比，参考车手的回馈之后再做最终的决定。
　　前拉桿能大幅度的降低前车重心以及缩小防倾桿的体积，而后悬採用将上下运动与滚转运动分开的机构，能独立的去调整弹簧K值和阻尼。
　　悬吊在A臂、推拉桿、三角块上大幅使用碳纤维来取代原本的铝合金或钛合金，在重量与刚性上都会有所提升。
　　为了让马达煞车做最大的利用，能让实际煞车更符合理想剎车曲线，做了碟盘的前后配的更动，前面直径为240mm，后面直径为220mm，并使用赤道Equater不鏽钢碟盘。同时在试车时，会使用碟盘温度变色胶和温度贴纸来监测煞车的温度，在煞车油衰退前就将其更换，确保煞车油的品质。
　　因日本赛属于40-55km/h的中低速多弯赛道，不需要大型的空力套件，因此TH04放弃前翼和尾翼来减重，并在车尾加上Diffuser分流器，运用地面效应的原理，可以在额外重量增加不到两公斤之下，提供足够的下压力。
　　 
　　在新车发表之际，车队也宣布新成立研发部门，同时与国内厂商合作，致力于「四轮驱动」系统研发的未来计划，透过四个马达分别独立控制四个轮胎，目标要再将电动赛车的速度再提升一个层级。目前的开发进程照着规划持续进行，预计于2020年实际将系统结合到参赛车上。小编认为，FSAE这世界级的比赛能远超出课本内容的实际设计及工业加工，是奠定一个国家未来的汽车工业实力强弱，台湾企业和政府应该多多重视。
　　清大赛车工厂成立至今迈入第四年，车队的管理让团队逐渐壮大，还成立研发部门开发四驱系统，以作为车队的知识传承。