第六世代
清大賽車工廠八月再出征

Posted 27/06/22

還記得TG兩年前前往清大回顧了一次當年台灣電動車歷史,還跟清大賽車工廠的電動賽車尬了一場,經過兩年疫情停賽下的持續研究發展,今年8月他們又將再度踏上出國比賽的旅途了。

清大賽車工廠是由清華大學的學生所組成的學生方程式賽車團隊,不僅在國際比賽中曾獲電車組第二名的成績,更是全臺灣第一支製作電動賽車的隊伍。26號在新車發表會上,車隊初次曝光了最新製作的第六代電動賽車,並預計於今年八月,踏上德國及克羅埃西亞的賽場,這將是全台灣第一支前進歐洲的學生車隊,也期望他們能跑出比2019年在日本的亞洲區域賽更出色的成績。

此次亮相的第六代學生方程式賽車,是同學們投入兩年的時間,從設計到製作再到整合,完全由隊員們一手包辦而成。欣賞車子時也可以看出團隊不只是著墨於技術層面,在外觀設計上也下了不少功夫,可見花費了不少心力,也可以從細微處看見該隊的決心與毅力。


在技術領域,清大賽車工廠不僅告別了以往厚重的鉻鉬鋼管車架,改而採取全新開發的鋁單體殼做為主要車體,更是透過碳纖維複合材料製程,為空力套件減重了60%,以達到全車輕量化的目標。不僅如此,更是採用了最新的半導體元件 SiC-MOSFET 來控制輸入馬達的三相電流,除了體積小外,還能耐高溫、高壓及高頻,這將有效提升驅動器的性能,並確保能在國際舞台上拿出最好的狀
態。

這場學生方程式比賽(Formula SAE)為現今全球規模最大的工程類比賽,不僅考驗著學生製作賽車的能力,更是加入了設計、成本與商業報告,讓團隊在製作的同時,也仍須對於市場及成本保有一定的靈敏度。清大賽車工廠自2016年便開始前往日本參賽,一路上累積了些許的經驗,在2019年時更一舉獲得了電車組的第二名,同時也在近百支的隊伍中獲得總排名第九名,可以說是十分亮眼的成績。在全球排名中,清大賽車工廠也不遑多讓,位居於第23名,超越了美國的麻省理工大學,更在亞洲區域位居第二的位置。

今年,他們將前進歐洲,希望能拓展自己的視野,亦希望能與實力堅強的車隊切磋學習,並將所學知識運用於車子上,一步步將基礎扎實,一次次地馳騁於國際賽場,茁壯夢想的同時,也為台灣帶來更多的可能性。

TH06的相關技術

車架組
今年我們積極投入鋁單體殼的設計及製造研究,成功做出屬於清大賽車工廠的第一個鋁單體殼。與傳統 AISI 4130 鉻鉬鋼管車架相比,鋁單體殼不僅大幅降低車架重量,並且提升車架扭轉剛性(Torsional Stiffness),增加了車輛安全性以及設計自由度,讓我們向碳纖維單體殼(CFRP Monocoque)又邁進了一大步。

動力組
六代車維持TH05之四輪直驅架構,採用FISCHER的馬達使單輪最大功率提升至35kw並大幅減重。而傳動系統則更換為二階行星齒輪組,其傳動比的選擇為綜合考量直線加速成績、最大縱向加(減)速度以及輪邊總成包裝之結果。機構設計方面則提高與底盤零件之整合程度,大幅降低體積和質量。

底盤組
今年建立了更完整的輪胎模型,透過輪胎的特性來設計懸吊系統,使輪胎的性能可以完整的被發揮。轉向系統亦在幾何及機構上進行優化,提供車手合適的回饋感以及靈敏度。除此之外,整個底盤系統的重量大幅降低,減重了約30%。

電系組
今年針對馬達驅動器再次突破了原有的設計,採用了最新的半導體元件SiC-MOSFET 來控制輸入馬達的三相電流。SiC-MOSFET 的優勢在於體積小、低電阻以及耐高溫、高壓、高頻,能有效提升驅動器的性能。總額定功率也 提升至 340(kVA),性能大幅度超越其他市售電動車款。在整體重量上,與五代車相較從 15 公斤降低至 4.8 公斤,同時也大幅降低體積,俯視來看相當於一張 A4 紙。

流力組
透過優化碳纖維複合材料製程,為空力套件減重了60%,並且能夠維持其強度及剛性,以達到全車輕量化的目標。除此之外,今年也使用了StarCCM+提升CFD模擬資料量,進行更完善的空力套件設計。

制動組
今年制動系統的零件中有九成都是由學生設計,大幅提升構想上的空間;同時也以提升車手操作性和回饋感為目標,對全車制動系統進行細部的改良與優化。