การแข่งขัน Formula Student เป็นการแข่งขันออกแบบระดับนานาชาติสำหรับนักศึกษาที่ทีมจากมหาวิทยาลัยทั่วโลกพัฒนา สร้าง นำเสนอ และดำเนินการรถแข่งสูตรของตนเอง ทีม ELBFLORACE Formula Student จากมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดรสเดนเป็นหนึ่งในนั้น ก่อตั้งขึ้นในปี 2006 ในฐานะสมาคมที่จดทะเบียน มีนักศึกษาประมาณ 80 คนเข้าร่วมโครงการอย่างแข็งขันทุกปี และกำลังสร้างรถคันที่ 18 สำหรับฤดูกาล 2025/26นี่จะขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์บนสนามแข่งรถทั่วทวีปยุโรป ในการเปรียบเทียบระดับโลก ประสิทธิภาพของพวกเขามีตำแหน่งอยู่ในอันดับ 10% แรกเป็นเวลาหลายปี ผลลัพธ์เหล่านี้จะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการสนับสนุนจากมหาวิทยาลัยและผู้สนับสนุนจากภาคอุตสาหกรรม รวมถึง ACE

ยานพาหนะจากฤดูกาลก่อนหน้า EFR17ed05 หรือที่รู้จักกันในชื่อ "ZoE" มีน้ำหนักเพียงประมาณ 168 กิโลกรัม และเร่งความเร็วจากหยุดนิ่งถึง 100 กม./ชม. ในเวลาต่ำกว่า 2.3 วินาทีในช่วงฤดูร้อนปี 2025 ด้วยมอเตอร์ฮับล้อระบายความร้อนด้วยน้ำ 4 ตัว กำลัง 35 กิโลวัตต์ต่อตัว อินเวอร์เตอร์ที่พัฒนาขึ้นเอง และโครงสร้างโมโนค็อกที่ทำจากพลาสติกเสริมใยคาร์บอน(CFRP) เพื่อควบคุมความเร็วของรถแข่ง ผู้ขับขี่มีแป้นเหยียบคันเร่งและแป้นเบรกไว้ใช้งาน นอกจากนี้ ระบบขับเคลื่อนยังได้รับการสนับสนุนจากระบบควบคุมที่พัฒนาขึ้นเองหลายระบบ ซึ่งตัวอย่างเช่น ตรวจจับการลื่นไถลของยาง หรือช่วยให้เข้าโค้งได้อย่างคล่องตัวมากขึ้นผ่านการกระจายแรงบิด

การออกแบบแป้นเหยียบและสปริงแก๊สสำหรับความต้องการพิเศษ

เมื่อเปรียบเทียบกับรถยนต์โดยสารมาตรฐานแล้ว แป้นเหยียบจะเชื่อมต่อกับตัวรถในลักษณะที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ มีการเคลื่อนที่ของแป้นเหยียบที่แตกต่าง และต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่สูงกว่าเพื่อให้ผู้ขับขี่ได้รับประสบการณ์การขับขี่ที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น ต้องคำนึงถึงการสั่นสะเทือนที่มากขึ้น การตอบสนองแบบไดนามิกของตัวรถ และความเหนื่อยล้าทางกายภาพที่น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับผู้ขับขี่ แป้นเหยียบทั้งสองติดตั้งอยู่บนรางของตัวเองเพื่อให้สามารถปรับตำแหน่งได้อย่างเหมาะสมสำหรับผู้ขับขี่ที่แตกต่างกัน

เพื่อเร่งความเร็วของรถแข่ง ผู้ขับขี่มีแป้นเหยียบที่ทำจาก CFRP ซึ่งติดตั้งบนเลื่อนที่พิมพ์ด้วยเทคโนโลยี 3D เช่นกัน ทำจาก CFRP เช่นกัน สำหรับการเคลื่อนที่บนรางท่อ CFRP จุดหมุนของแป้นเหยียบอยู่ที่ส้นเท้าของผู้ขับขี่ในรูปแบบของสลักเกลียวที่ผสมด้วยแม่เหล็ก การหมุนของแป้นเหยียบและสลักเกลียวจะถูกกำหนดซ้ำซ้อนผ่านเซ็นเซอร์ฮอลล์สองตัวที่ออกแบบแตกต่างกันสปริงแรงดันแก๊สอุตสาหกรรมแบบขนานสองตัวช่วยรักษาความเสถียรของการเหยียบและเพิ่มแรงต้านเชิงกลให้กับผู้ขับขี่เพื่อประสบการณ์การขับขี่ที่ดีขึ้น แรงต้านนี้สามารถปรับให้เหมาะสมกับปฏิกิริยาของผู้ขับขี่ได้บริษัท ACE Stoßdämpfer GmbH เป็นผู้สนับสนุนหลักในด้านการออกแบบรถแข่งนี้ โดยได้ให้การสนับสนุน ELBFLORACE e.V. มาหลายปีด้วยสปริงแก๊สอุตสาหกรรมรุ่น GS-10-20-AD-100N และ GS-12-20-AD-100Nการติดต่อกับบริษัทนั้นไม่เคยยุ่งยาก สุภาพ และเต็มไปด้วยข้อมูลที่มีคุณค่า ซึ่งทีมงานรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

ชิ้นส่วนเครื่องจักรขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา สำหรับการผสานรวมอย่างเหมาะสมที่สุด

เนื่องจากข้อบังคับของ Formula Student และข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง ความอิสระในการออกแบบของแป้นเบรกจึงถูกจำกัด ดังนั้น แป้นเบรก ตัวเลื่อน และรางจึงทำจากอะลูมิเนียมอัลลอยด์ EN-AW-7075 และมีเพียงตัวนำเท้าเท่านั้นที่ทำจาก CFRPเมื่อเหยียบแป้นเบรก เซ็นเซอร์แรงดันไดอะแฟรมที่ติดตั้งในลำดับจะถูกกระตุ้นจนถึงแรงที่กำหนดโดยสปริงแรงดันแก๊สแต่ละตัว รถแข่งจะเบรกและพลังงานจะถูกกู้คืนผ่านสัญญาณเอาท์พุตของโหลดเซลล์และการกู้คืนของมอเตอร์ไฟฟ้าทั้งสี่ตัว การเบรกเชิงกลจะเริ่มต้นเฉพาะผ่านกระบอกเบรกหลักสองตัวสำหรับวงจรเบรกหน้าและหลังเมื่อแรงเบรกเกินและสปริงแรงดันแก๊สเคลื่อนที่อย่างมีนัยสำคัญ

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แรงแทรกที่กำหนดเมื่อก้านลูกสูบถูกยืดออกและระยะทางที่น้อยจนแทบไม่มีผลต่อการทำงานนั้น เป็นเหตุผลที่สมควรในการใช้สปริงแก๊สสำหรับทีม Formula Student ELBFLORACE ซึ่งช่วยให้กระบวนการเบรกเชิงกลและการสูญเสียพลังงานที่เกี่ยวข้องเริ่มต้นขึ้นเฉพาะเมื่อแรงกดที่แป้นเหยียบถึงระดับที่ออกแบบไว้เท่านั้น นอกจากทีม ELBFLORACE แล้ว ยังสามารถพบสปริงแก๊สในรถ Formula Student ของทีมอื่นๆ อีกมากมายทั้งหมดนี้ใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าแก๊สสปริงมีขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับสปริงประเภทอื่น ๆ ซึ่งทำให้สามารถนำไปใช้ในส่วนหน้าแคบของรถยนต์สูตรการแข่งขันได้

ขอบคุณแรงดันแก๊สที่ปรับได้เป็นรายบุคคลผ่านวาล์วเติมและการเปลี่ยนสปริงทั้งหมดที่ง่ายดาย ทำให้ ELBFLORACE มีความยืดหยุ่นในการติดตั้งแป้นเหยียบใหม่ ขนาดของสปริงแก๊สไม่ขึ้นอยู่กับแรงยืดและแรงหดภายในขอบเขตการใช้งาน สปริงแก๊สจาก ACE Stoßdämpfer GmbH ไม่ต้องบำรุงรักษาและอายุการใช้งานยาวนานกว่าหนึ่งฤดูกาล แม้ใช้งานหนักก็ตาม

สปริงแก๊สที่ทำจากวัสดุน้ำหนักเบาในอนาคต?

โดยสรุป ทีม ELBFLORACE Formula Student Team TU Dresden e.V. แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีที่ล้ำสมัยและกระบวนการพัฒนาที่มุ่งเน้นเป้าหมายสามารถบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดในสภาพแวดล้อมของนักศึกษาได้อย่างไร ด้วยทีมงานที่มีแรงจูงใจสูงและการใช้วัสดุและเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุด ทำให้มีการพัฒนารถยนต์ทุกปีที่เป็นมาตรฐานในด้านการสร้างน้ำหนักเบา เทคโนโลยีการขับเคลื่อน และวิศวกรรมการควบคุมการผสมผสานระหว่างความรู้ทางทฤษฎีกับการนำไปใช้ในทางปฏิบัติไม่เพียงแต่เตรียมนักเรียนให้พร้อมอย่างดีที่สุดสำหรับอนาคตทางอาชีพของพวกเขาเท่านั้น แต่ยังส่งเสริมความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในสาขาการแข่งขันรถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์อัตโนมัติอีกด้วย

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการก่อสร้างน้ำหนักเบาให้ดียิ่งขึ้น จะเป็นประโยชน์หาก ELBFLORACE e.V. เข้าร่วมในการพัฒนาสปริงแก๊สที่ทำจากวัสดุน้ำหนักเบาและนำไปใช้ในยานพาหนะในอนาคต การสนับสนุนอย่างต่อเนื่องและความร่วมมืออย่างใกล้ชิดกับพันธมิตรทางอุตสาหกรรมเช่น ACE แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของโครงการนี้ต่อการศึกษาและจิตวิญญาณแห่งนวัตกรรมในมหาวิทยาลัยทั่วโลก