Formül SAE - Formula SAE
.jpg)
Formula SAE , SAE International (önceden Society of Automotive Engineers, SAE olarak biliniyordu) tarafından düzenlenen bir öğrenci tasarım yarışmasıdır . Yarışma, 1980 yılında, Austin'deki Texas Üniversitesi'ndeki SAE öğrenci şubesi tarafından, önceki bir asfalt yarış yarışmasının sürdürülemez olduğu kanıtlandıktan sonra başlatıldı .
konsept
Formula SAE'nin arkasındaki konsept, kurgusal bir üretim şirketinin küçük bir Formula tarzı yarış arabası geliştirmek için bir öğrenci tasarım ekibiyle sözleşme yapmasıdır . Prototip yarış arabası, bir üretim öğesi olarak potansiyeli açısından değerlendirilecektir. Yarış arabası için hedef pazarlama grubu, profesyonel olmayan hafta sonu otokros yarışçısıdır. Her öğrenci ekibi, amacı hem yolda güvenliği sağlamak (arabalar öğrencilerin kendileri tarafından sürülür) hem de akıllı problem çözmeyi teşvik etmek olan bir dizi kurala dayalı olarak bir prototip tasarlar, oluşturur ve test eder.
Prototip yarış arabası bir dizi farklı etkinlikte değerlendirilir. Çoğu Formula SAE etkinliği için puan programı şöyledir:
| Statik Olaylar | |
|---|---|
| Tasarım Etkinliği | 150 |
| Maliyet ve İmalat Analizi Etkinliği | 100 |
| Sunum Etkinliği | 75 |
| Dinamik Etkinlikler | |
| Hızlanma Olayı | 100 |
| Skidpad Etkinliği | 75 |
| Otokros Etkinliği | 125 |
| Yakıt Ekonomisi Etkinliği | 100 |
| Dayanıklılık Etkinliği | 275 |
| Toplam Puan Mümkün | 1.000 |
Bu etkinliklere ek olarak, yarışmanın çeşitli sponsorları üstün tasarım başarıları için ödüller vermektedir. Örneğin, E-85 etanol yakıtının en iyi kullanımı, elektroniklerin yenilikçi kullanımı, geri dönüştürülebilirlik, çarpışmaya dayanıklılık, tasarıma analitik yaklaşım ve genel dinamik performans, mevcut ödüllerden bazılarıdır. Yarışmanın başlangıcında, Teknik Muayene sırasında araç kurallara uygunluk açısından kontrol edilir. Aracın dinamik olaylarda (Skidpad, Autocross, Acceleration ve Endurance) yarışmasına izin verilmeden önce frenleme kabiliyeti, devrilme dengesi ve gürültü seviyeleri kontrol edilir.
General Motors , Ford ve Chrysler gibi büyük şirketler, personelin 1000'den fazla öğrenci mühendisle etkileşime girmesini sağlayabilir. İki ila 30 kişilik ekipler halinde çalışan bu öğrenciler, işleyen bir prototip araç üretebileceklerini kanıtladılar.
Tasarım değerlendirmesi için gönüllüler arasında , Carroll Smith , Bill Mitchell, Doug Milliken, Claude Rouelle, Jack Auld , John LePlante , Ron Tauranac ve Bryan Kubala gibi yarış endüstrisinin en önde gelen mühendisleri ve danışmanlarından bazıları yer alıyor .
Bugün, rekabet genişledi ve tüm dünyada 12'den fazla etkinliği içeriyor. Örneğin, Formula Student benzer SAE onaylı İngiltere'de olayın yanı sıra olduğunu Formula SAE Avustralasya gerçekleşen (Formula SAE-A) Avustralya . Verein Deutscher Ingenieure (VDI) , Hockenheimring'de Formula Student Almanya yarışmasına ev sahipliği yapıyor .
2007'de Formula Hybrid adlı bir şube açıldı. Formula SAE'ye benzer, ancak tüm arabaların benzinli-elektrikli hibrit santrallere sahip olması gerekir. Yarışma New Hampshire Uluslararası Yarış Pisti'nde gerçekleşir . [1]
2010 yılında, öğrencilerin tamamen elektrikle çalışan bir yarış aracı inşa etmelerini gerektiren Formula Student Electric açıldı.
2017 yılında Formula Student Driverless açıldı.
Kuralların özeti
Öğrenci yarışması
Formula SAE'nin nispeten az performans kısıtlaması vardır. Ekip, tamamen aktif üniversite öğrencilerinden (sürücüler dahil) oluşmalıdır, bu da mevcut çalışma saatleri, beceri grupları, deneyim konusunda bariz kısıtlamalar getirir ve profesyonel yarış ekiplerinin ücretli, yetenekli bir personelle karşılaşmadığı benzersiz zorluklar sunar. Bu kısıtlama, düzenlemelerin geri kalanının çoğu profesyonel diziden çok daha az kısıtlayıcı olabileceği anlamına gelir.
Öğrencilerin profesyonel mühendislerden veya fakülteden tavsiye ve eleştiri almasına izin verilir, ancak tüm araba tasarımı öğrencilerin kendileri tarafından yapılmalıdır. Başarılı takımların çoğu müfredat programlarına dayansa ve üniversite tarafından desteklenen bütçelere sahip olsa da, öğrenciler aynı zamanda bağış toplamadan da sorumludur. Ek olarak, puan sistemi, birden fazla stratejinin başarıya yol açabileceği şekilde düzenlenmiştir. Bu, motor sporları dünyasında nadir görülen otomobiller arasında büyük bir çeşitliliğe yol açar.
Motor
Motor olmalıdır dört zamanlı , Otto devirli 710cc fazla olmayan bir yer değiştirme ile, piston motoru. Benzinli motorlar, cebri indüksiyon veya doğal emişli motorlar için çapı 20 mm'den veya etanol yakıtlı motorlar için 19 mm'den büyük olmayan, herhangi bir kompresörün gaz kelebeğinin aşağı ve yukarı akış yönüne dairesel kesitli bir hava kısıtlayıcı takılmalıdır . Kısıtlayıcı, FSAE araçlarının büyük çoğunluğunda güç seviyelerini 100 hp'nin altında tutar. En yaygın olarak, mevcut olmaları ve yer değiştirmeleri nedeniyle üretim dört silindirli 600cc spor bisiklet motorları kullanılır. Ancak, ağırlık tasarrufu ve paketleme avantajları nedeniyle daha küçük V-twin ve tek silindirli motorları kullanan birçok ekip var . Takımlar çok nadiren sıfırdan bir motor inşa eder, birkaç örnek arasında Western Washington Üniversitesi'nin 2001'deki 554cc V8 girişi , Melbourne Üniversitesi'nin 2003–2004'teki "WATTARD" motoru ve Auckland Üniversitesi'nin V ikizi sayılabilir .
Süspansiyon
Süspansiyon, güvenlik düzenlemeleri ve toplam 50 mm tekerlek hareketine sahip olma şartı dışında sınırsızdır. Çoğu takım , neredeyse evrensel olarak çift salıncaklı dört tekerlekten bağımsız süspansiyonu tercih ediyor . Aktif askıya alma yasaldır.
Aerodinamik
Karmaşık aerodinamik paketler, yarışmada yarışmak için gerekli olmasa da, yarışmadaki en hızlı takımlar arasında yaygındır. FSAE yarışmasının düşük hızları 97 km/s'yi nadiren aşarken, tasarımlar, rüzgar tüneli testi, hesaplamalı akışkanlar dinamiği ve yol testi yoluyla tasarım değerlendirme etkinliğinde kapsamlı bir şekilde gerekçelendirilmelidir . Aerodinamik cihazlar maksimum boyuta göre düzenlenir ve güçlendirilmiş aerodinamik cihazlar yasaklanmıştır.
Ağırlık
Ağırlık kısıtlaması yoktur. Ortalama rekabetçi Formula SAE otomobilinin ağırlığı, yarış düzeninde genellikle 440 lb'den (200 kg) daha azdır. Bununla birlikte, bir şekilde sabit güç tavanıyla birlikte ağırlık düzenlemesinin olmaması, ekipleri kompozit malzemelerin kullanımı, ayrıntılı ve pahalı işleme projeleri ve hızlı prototip oluşturma gibi yenilikçi ağırlık tasarrufu stratejilerini benimsemeye teşvik ediyor . 2009'da dayanıklılık etkinliğinin yakıt ekonomisi bölümüne, 400 dayanıklılık puanının 50'den 100'üne atandı. Bu kural değişikliği, ağırlıktan tasarruf etmek ve yakıt ekonomisini artırmak amacıyla motor küçültme yönünde bir eğilime işaret etti . Birkaç üst düzey ekip, yüksek güçlü dört silindirli arabalardan daha küçük, bir veya iki silindirli motorlara geçiş yaptı, bu motorlar genellikle çok daha az güç üretmelerine rağmen, 75 libre (34 kg) veya daha fazla ağırlık tasarrufu sağlıyor ve ayrıca çok daha iyi yakıt ekonomisi sağlar. Hafif tek silindirli bir otomobil dayanıklılık yarışında makul bir tempoyu koruyabiliyorsa, genellikle daha ağır, yüksek güçlü otomobillere verilen toplam sürede kaybedilen puanları olağanüstü bir yakıt ekonomisi puanı ile telafi edebilir.
- Örnek: 2009 Formula SAE West dayanıklılık etkinliğinde, üçüncü sırayı alan Rochester Teknoloji Enstitüsü , dayanıklılık parkurunu dört silindirli arabasıyla 22 dakika 45 saniyede tamamlarken, dördüncü sırayı alan Oregon Eyalet Üniversitesi 22 dakika, 47 saniyede tamamladı. tek silindirli arabalarıyla saniyeler; bu, etkinliğin yarış bölümü için RIT 290.6/300 puan ve OSU 289.2 puan verdi. Ancak, OSU herhangi arabanın az yakıt (0,671 ABD gal (2,54 lt) veya 20.3 mpg kullanılan -ABD RIT kullanılan iken, bütün dayanıklılık yarışı üzerinde (0.116 lt / km)) ve yakıt ekonomisi için tam 100 puan aldı 1,163 ABD galonu (4,40 l) (11,75 mpg ‑ABD (0,2002 l/km)) ve bu nedenle mevcut puanların yalnızca 23,9'u verildi. RIT, diğer tüm dinamik etkinliklerde biraz daha iyi puan alarak, genel rekabeti OSU'ya göre sadece 8,9 puanla kazandı.
Emniyet
Yönetmeliklerin çoğu güvenlikle ilgilidir. Otomobillerde , şasinin geri kalanının bileşiminden bağımsız olarak, belirlenmiş kalınlık ve alaşımda iki çelik rulo kasnağı bulunmalıdır . Orada bir olmalı darbe zayıflatıcı burunda ve bu zayıflatıcı verileri test darbe rakip öncesinde sunulmalıdır. Arabalar ayrıca iki hidrolik fren devresine, tam beş noktalı yarış koşum takımlarına sahip olmalı ve yarışan tüm sürücüler için kokpitte sürücü konumu için geometrik şablonları karşılamalıdır. Eğim testleri, yoğun virajlarda araçtan sıvı dökülmemesini ve sürücü ile yakıt, soğutma sıvısı veya yağ hatları arasında görüş alanı olmamasını sağlar.
Tarih
_win_First_Place_trophy_with_race_car_and_%241,000_(10002858).jpg)
1979'da tek SAE Mini-Indy, Houston Üniversitesi'nde düzenlendi . Dr. Kurt M. Marshek tarafından tasarlanan yarışma, Popular Mechanics dergisinde yayınlanan, ahşaptan yapılmış ve beş beygir gücünde Briggs ve Briggs ile çalışan küçük, "Indy tarzı" bir araç için yayınlanan bir nasıl yapılır makalesinden ilham aldı. Stratton motoru. Mini Baja yarışmalarını rehber olarak kullanan mühendislik öğrencileri, Popular Mechanics makalesinde kullanılan aynı stok motorunu kullanarak küçük, "Indy tarzı" araçlar tasarlamak ve inşa etmek zorunda kaldılar . On üç okul girdi ve on bir yarıştı. El Paso'daki Texas Üniversitesi, genel yarışmayı şef gözetiminde kazandı.
Michigan Teknoloji Üniversitesi'ne katılmak için Cincinnati Üniversitesi'nden yakın zamanda ayrılan Dr. William Shapton , 1980'de benzer bir yarışmaya ev sahipliği yapma fikrini öne sürmesine rağmen , hiç kimse başka bir Mini-Indy düzenlemek için harekete geçmedi.
1980'de Texas Üniversitesi'ndeki (Austin) yeni SAE öğrenci şubesinin üyeleri Mini-Indy'nin öldüğünü öğrendiğinde, öğrencilerin öğrendiklerini uygulamalarına izin verecek yeni bir üniversiteler arası öğrenci mühendislik tasarım yarışması konseptini oluşturdular. sınıfta karmaşık, gerçek dünya mühendislik tasarım problemine: bir yarış arabasının tasarımı ve geliştirilmesi. UT SAE öğrenci kolu üyeleri Robert Edwards ve John Tellkamp, UT SAE üyeleri arasında bir tartışmaya öncülük etti ve o sırada popüler olan SCCA Formula 440 giriş seviyesi yarış serisine uygun bir yarış arabası tasarlamayı ve inşa etmeyi içeren bir yarışma öngördü. Prof. Matthews, Formula A ve Formula Vee formatını takiben “Formula SAE” adını buldu ancak bu yeni yarış arabasının bir sürücü yarışmasından çok bir mühendislik yarışması olduğunu vurguladı. Okullar, akademik yılın sonunda yarışmak ve en iyi arabayı kimin yaptığını belirlemek için bir araya gelecekti. Edwards, Tellkamp ve diğer UT SAE öğrencileri Joe Green, Dick Morton, Mike Best ve Carl Morris bir dizi güvenlik ve rekabet kuralı hazırladılar ve bunları SAE öğrenci şubesi üyeliğine ve UT SAE Fakülte Danışmanı Prof. Ron Matthews'a sundular. Prof. Matthews daha sonra SAE merkezindeki SAE Eğitim İlişkileri Departmanından Bob Sechler ile temasa geçti ve hem yeni üniversiteler arası öğrenci mühendislik tasarım yarışmasını kurmak hem de 1981 yazında ilk Formula SAE yarışmasına ev sahipliği yapmak için izin istedi ve kabul etti. Yeni kurulan UT SAE şubesi, 1980'lerin başındaki ekonomik durgunluk nedeniyle iş piyasasının neredeyse ortadan kalktığı alanlarda kariyerlerini bırakan birkaç kişi de dahil olmak üzere mühendislik dereceleri alan otomotiv ve motosiklet meraklılarından oluşan - bazı deneyimli oto tamircileri de dahil olmak üzere, kendilerini neyin içine soktuklarına dair çok az fikirle kavramı benimsediler ve benimsediler. SAE öğrenci şube memurları Mike Best, Carl Morris ve Sylvia Obregon, Dr. Matthews ile birlikte ertesi yıl yapılacak etkinliği planlamaya ve düzenlemeye başladılar.
Burada, Formula SAE'nin Mini-Indy yarışmasının basit bir yeniden adlandırılması DEĞİL, bunun yerine tamamen yeni bir üniversiteler arası öğrenci mühendislik tasarım yarışması olduğunu belirtmek önemlidir. Mini-Indy de dahil olmak üzere önceki tüm SAE onaylı öğrenci yarış/tasarım yarışmalarının aksine, Formula SAE kuralları, bir inç çaplı giriş kısıtlayıcıya sahip 4 zamanlı bir motor kullanıldığı sürece motor seçimini tasarım ekibine bırakıyordu. (Mevcut Formula SAE kuralları, takımların daha küçük bir kısıtlayıcı ile 710 cc'ye kadar 4 zamanlı motorları kullanmasına izin verir.) Ayrıca, Mini-Indy dahil olmak üzere önceki tüm SAE onaylı öğrenci yarış/tasarım yarışmalarının aksine, motor modifikasyonlarına hem izin verildi hem de cesaretlendirdi. İlk Formula SAE yarışması, 1981 Anma Günü hafta sonu, Teksas Üniversitesi kampüsündeki UT beyzbol sahasının (Disch-Falk sahası) otoparkında yapıldı. Jüri üyeleri arasında efsanevi yarış arabası mühendisi/sahibi/sürücüsü ve Indy 500 şampiyonu Jim vardı. Salon. Ani bir Teksas yağmur fırtınası, o günkü dayanıklılık yarışından hemen önce herkesi siper almak için çırpınırken, hava öğrencilerin, yargıçların veya seyircilerin moralini bozmadı ve Formula SAE doğdu. Texas Üniversitesi, popülaritesi ve katılımcı sayısı arttıkça etkinliğe 1982'den 1984'e kadar ev sahipliği yapmaya devam etti. Bu sonraki yıllarda, UT, Formula SAE yarışmasını, çalışan süspansiyonların kullanımını zorlayan yükseklik değişiklikleri ve araba yolu önlüklerini içeren diğer park alanlarına taşıdı. Etkinlik, 1982'de Mexico City'den Universidad La Salle ekibinin katılımıyla uluslararası hale geldi. 1982 için önemli kural değişiklikleri şunlardı: 1) 600 cc'lik bir yer değiştirme sınırı (Wankels için 300 cc), ancak 1 inç çapındaki sınırlayıcı kuralı korundu, 2) 4 tekerlekten bağımsız süspansiyon için bir gereklilik (Mini-Indy, herhangi bir askıya alma kuralı) ve 3) orijinal olarak Mini-Baja için tasarlanmış, 8 hp Briggs & Stratton motorunu korumak zorunda olan ve 4 tekerlekli ile uyumlu olması gerekmeyen geçici bir “B&S” sınıfı araçların eklenmesi bağımsız askıya alma kuralı. Formula SAE, Universidad La Salle ekibi geri döndüğünde uluslararası bir yarışma olmaya devam etti. Tek motor kısıtlaması, 600 cc'lik bir deplasman sınırı ve giriş için maksimum 1 inç çap olan yaratıcılıkla birlikte gelişti. Ayrıca 1983'te geçici B&S sınıfı ortadan kaldırıldı, Austin'deki Texas Üniversitesi ilk kompozit Formula SAE aracına girdi ve Marquette Üniversitesi ilk turboşarjlı motora girdi. Kurallar, bir Formula SAE otomobilinin, kaliteli bir otomobil inşa etmek ve test etmek için gereken çabayı kabul ederek iki yıl boyunca rekabet etmesine izin verdi. Bu aynı zamanda öğrencilere, çalışmayan tasarım öğeleri üzerinde yeniden mühendislik ve iyileştirme deneyimi yaşamalarına da izin verdi. 1984 kuralları özellikle turboşarjlara, süper şarjlara ve azot oksit kullanımına izin verdi, ancak motorun karbüratör dökümünün 25.4 mm'lik bir çıkış deliğinden nefes alması gerekiyordu (1984 elektronik yakıt enjeksiyonundan çok önceydi). Ekipler içinde ve ekipler arasında bilgi aktarıldıkça otomobiller yıldan yıla daha hızlı hale geldikçe motor giriş kısıtlayıcıları daha sonra sıkılaştırıldı. Ayrıca, tüm araçların “formül arabasına benzeyen bir gövdeye” sahip olmasını gerektiren bir kural olduğu gibi, 65-100 inçlik bir dingil mesafesi kuralı da yürürlüğe girdi. Formula SAE alanı 1984'te on bir araca ulaştı, bu nedenle Austin'deki Texas Üniversitesi, rekabetin yeterince olgunlaştığına ve onu diğer ev sahiplerine aktarmanın güvenli olduğuna karar verdi.
Austin'deki Texas Üniversitesi 1984 yılına kadar yarışmaya ev sahipliği yaptı. 1985'te yarışma Arlington'daki Texas Üniversitesi tarafından düzenlendi . Orada, Dr. Robert Woods, SAE öğrenci faaliyetleri komitesinin rehberliğinde, yarışma konseptini öğrencilerin saf bir yarış arabası yaptığı bir kavramdan, onların tasarlayıp inşa edecekleri SAE Mini-Baja yarışmalarını yansıtan bir konsepte dönüştürdü. sınırlı seri üretim için bir araç.
1991'de General Motors, 1992'de Ford Motor Co. ve 1993'te Chrysler Corp. yarışmaya ev sahipliği yaptı. 1992 yarışmasından sonra, üçü Formula SAE'yi yönetmek için bir konsorsiyum kurdu.
2008 yarışmasının sonunda konsorsiyumun varlığı sona erdi. Etkinlik şimdi SAE tarafından şirket sponsorlukları ve bağışların yanı sıra takımların kayıt ücretleri aracılığıyla finanse ediliyor.
kazananlar
Ayrıca bakınız
Referanslar
- Bass, Edward A., Larry M. Bendele ve Scott T. McBroom (1990), "The 1989 Formula SAE Student Design Competition", SAE Paper 900840, doi:10.4271/900840.
- Beckel, Stephen A., Sylvia Obregon ve Ronald D. Matthews (1982), "The 1982 National Intercollegiate Formula SAE Competition", SAE Paper 821093, doi:10.4271/821093.
- Matthews, Ronald D., Richard K. Morton ve Billy H. Wood (1983), "The 1983 Formula SAE Championship Competition", SAE Paper 831390, 1983, doi:10.4271/831390.
- Matthews, Ronald D., Dan Worcester, Billy Wood ve Tim Ryan (1984), "The 1984 Formula SAE Üniversitelerarası Yarışması", SAE Paper 841163, doi:10.4271/841163.