Formula Student, dünyanın dört bir yanından üniversite takımlarının kendi formula yarış arabalarını geliştirdikleri, inşa ettikleri, sundukları ve işlettikleri uluslararası bir öğrenci tasarım yarışmasıdır. TU Dresden'deki ELBFLORACE Formula Student takımı da bunlardan biridir. Kayıtlı bir dernek olarak 2006 yılında kurulan ve her yıl yaklaşık 80 öğrencinin aktif olarak yer aldığı proje, 2025/26 sezonu için 18. aracını şimdiden inşa ediyor. Bu araç Avrupa'daki yarış pistlerinde tamamen elektrikli olarak yol alacak. Küresel bir karşılaştırmada, performansları yıllardır onları ilk %10'a yerleştirmiştir. Bu sonuçlar, ACE de dahil olmak üzere üniversite ve endüstri sponsorlarının desteği olmadan imkansız olurdu.

Bir önceki sezonun aracı olan ve "ZoE" olarak da bilinen EFR17ed05 sadece 168 kg ağırlığında olup, her biri 35 kW'lık dört adet su soğutmalı tekerlek göbeği motoru, şirket içinde geliştirilen invertörler ve karbon fiber takviyeli plastikten (CFRP) yapılmış bir monokok ile 2025 yazında durma noktasından 100 km/sa hıza 2,3 saniyenin altında ulaşmıştır. Yarış otomobilinin hızını kontrol etmek için sürücünün emrinde bir gaz pedalı ve bir fren pedalı bulunmaktadır. Buna ek olarak, tahrik, örneğin lastik kaymasını izleyen veya tork vektörleme yoluyla daha çevik viraj almaya izin veren kendi geliştirdiği çeşitli kontrollerle desteklenir.

Özel gereksinimler için pedal tasarımı ve gazlı yaylar

Standart bir binek otomobile kıyasla, pedallar araca önemli ölçüde farklı bir şekilde bağlanır, farklı bir pedal hareketine sahiptir ve ayrıca sürücüye uygun bir sürüş deneyimi sağlamak için daha yüksek gereksinimleri karşılar. Örneğin, daha yüksek titreşimler, aracın dinamik tepkisi ve sürücü için mümkün olan en düşük fiziksel yorgunluk dikkate alınmalıdır. Her iki pedal da kendi taşıyıcıları üzerine monte edilmiştir, böylece konumları değişen sürücüler için en uygun şekilde ayarlanabilir.

Yarış arabasını hızlandırmak için sürücü, CFRP tüp rayları üzerinde hareket etmesi için yine CFRP'den yapılmış 3D baskılı bir kızağa monte edilmiş CFRP'den yapılmış bir pedala sahiptir. Pedalın pivot noktası, manyetik katkılı bir cıvata şeklinde sürücünün topuğundadır. Pedalın ve dolayısıyla cıvatanın dönüşü, iki farklı şekilde tasarlanmış Hall sensörü aracılığıyla yedekli olarak belirlenir. İki paralel endüstriyel gaz basınç yayı pedal hareketini dengeler ve sürücüye sürüş deneyimi için ek mekanik direnç sağlar. Bu direnç sürücünün geri bildirimine göre uyarlanabilir. ACE Stoßdämpfer GmbH, ELBFLORACE e.V.'ye GS-10-20-AD-100N ve GS-12-20-AD-100N endüstriyel gaz yayları ile birkaç yıldır sponsor olarak yarış arabası tasarımının bu alanında önemli bir destekçidir. Şirketle iletişim her zaman karmaşık olmayan, nazik ve ekibin çok minnettar olduğu değerli bilgilerle doludur.

Optimum entegrasyon için kompakt, hafif makine elemanları

Formula Student yönetmelikleri ve ilgili güvenlik gereklilikleri nedeniyle fren pedalının tasarım özgürlüğü sınırlıdır. Buna göre, pedal, taşıyıcı ve ray EN-AW-7075 alüminyum alaşımından yapılmıştır ve sadece ayak kılavuzları CFRP'den yapılmıştır. Fren pedalına basıldığında, seri olarak monte edilmiş bir diyafram kuvvet sensörü, bireysel gaz basınç yayı tarafından tanımlanan kuvvete kadar harekete geçirilir. yarış arabası frenlenir ve enerji, yük hücresinin çıkış sinyali ve dört elektrik motorunun geri kazanımı yoluyla geri kazanılır. Mekanik frenleme sadece ön ve arka fren devreleri için iki ana fren silindiri aracılığıyla, kopma kuvveti aşıldığında ve bunun sonucunda gaz basınç yayı önemli ölçüde hareket ettiğinde başlatılır.

Özellikle, piston kolu uzatıldığında tanımlanan yerleştirme kuvveti ve buna ulaşılana kadar ihmal edilebilir mesafe, Formula Student Team ELBFLORACE için gazlı yayların kullanımını haklı çıkarmaktadır. Bu, mekanik frenleme sürecinin ve buna bağlı enerji kaybının yalnızca tasarlanan pedal basıncında başlatılmasını sağlar. ELBFLORACE'in yanı sıra, gazlı amortisörler çok sayıda başka takımın Formula Student araçlarında da bulunmaktadır. Hepsi de gazlı amortisörlerin diğer yay türlerine kıyasla kompakt ve hafif olmasından faydalanmaktadır. Bu sayede formula motor sporları araçlarının dar ön uçlarında kullanılabilirler.

Bir doldurma valfi aracılığıyla bireysel olarak ayarlanabilen gaz basıncı ve tüm yayın basit bir şekilde değiştirilmesi sayesinde ELBFLORACE, pedalların güçlendirilmesi söz konusu olduğunda esnektir. Gazlı yayın boyutu, uygulama kapsamındaki uzatma ve geri çekme kuvvetinden bağımsızdır. ACE Stoßdämpfer GmbH'nin gazlı amortisörleri bakım gerektirmez ve kullanım ömürleri yoğun kullanımda bile bir sezonun çok üzerindedir.

Gelecekte hafif malzemelerden yapılmış gazlı amortisörler mi?

Özetle, ELBFLORACE Formula Student Team TU Dresden e.V. yenilikçi teknoloji ve hedefe yönelik geliştirme süreçlerinin öğrenci ortamında nasıl en yüksek performansa ulaşabileceğini göstermektedir. Motivasyonu yüksek bir ekiple ve en modern malzeme ve teknolojilerin kullanımıyla, her yıl hafif yapı, tahrik teknolojisi ve kontrol mühendisliği açısından standartları belirleyen araçlar geliştirilmektedir. Teorik bilgi ve pratik uygulamanın birleşimi, öğrencileri profesyonel geleceklerine en iyi şekilde hazırlamakla kalmıyor, aynı zamanda elektrikli ve otonom motor sporları alanında teknolojik ilerlemeyi de teşvik ediyor.

Hafif yapıyı daha da optimize etmek için ELBFLORACE e.V.'nin hafif malzemelerden yapılmış gazlı amortisörlerin geliştirilmesine katılması ve gelecekte bunları araçlara uygulaması arzu edilmektedir. ACE gibi endüstriyel ortaklarla sürekli destek ve yakın işbirliği, projenin dünya çapındaki üniversitelerde eğitim ve inovasyon ruhu için önemini vurgulamaktadır.