【原】【德味】實踐出真知：德國大學(xué)生打造的方程式賽車

ams車評 2022-12-11 發(fā)布于北京

展開全文

不，這并不是什么看起來有些夸張的碳纖維“肥皂盒賽車”，而是一輛德國大學(xué)生方程式單座賽車。好吧，這樣說或許沒有什么幫助。那么，我們就為您介紹一下大學(xué)生方程式賽車及車隊……

大學(xué)生方程式賽車比賽——沒聽說過？雖然大學(xué)生方程式賽車比賽已經(jīng)舉辦超過20年了，但并不是每個人都知道它。它被認(rèn)為是賽車運(yùn)動的“人才工廠”，然而，賽車運(yùn)動的主要工作內(nèi)容并不在于駕駛。相反，重點是汽車工程學(xué)和車隊，也就是車隊的成立、融資以及包括贊助在內(nèi)的整個營銷，還有比賽期間在后臺運(yùn)行的所有工作。聽起來很令人興奮？的確令人興奮，尤其是在打造E0711-12的時候。

這個聽起來有點笨拙的名字中間的“0711”是斯圖加特的區(qū)號，因為“綠之隊”是以斯圖加特大學(xué)的名字開頭的。你猜對了，E代表“電動”。“12”代表車輛的研發(fā)版本。大學(xué)生方程式比賽已經(jīng)舉辦很長時間了。車隊并非專業(yè)車隊。在每年從9月開始的設(shè)計和規(guī)劃階段，大學(xué)生們會聚在一起制造一輛全新的車輛。“當(dāng)然，你也可以從上一代車型的經(jīng)驗中獲得啟發(fā)”，負(fù)責(zé)底盤設(shè)計的金·鮑爾（Jan Bauer）解釋道。但是，禁止來自工業(yè)界的教授和工程師提供幫助與合作。

就像在賽車運(yùn)動中一樣

這是一個跨學(xué)科的項目，可行的商業(yè)計劃和小批量生產(chǎn)的營銷理念與技術(shù)開發(fā)是并行的。他們展示的也是可進(jìn)行“激烈競爭”的部分?？傮w而言，重要的是要在三個靜態(tài)和五個動態(tài)比賽中獲得令人信服的成績。駕駛測試分為三個不同類別：內(nèi)燃機(jī)的“燃燒”、純電力驅(qū)動的“電動”和“無人駕駛”，也就是自動駕駛。

是的，你沒看錯：這輛碳纖維硬殼式單座原型車在沒有駕駛員的情況下也可以快速行駛。當(dāng)然，只能在封閉的路線上，而且采用了激光雷達(dá)系統(tǒng)。具體地說，這里是指“光探測和測距功能”，它是一種純粹使用激光進(jìn)行環(huán)境識別的功能，也可用于量產(chǎn)車輛，但大多情況下與攝像頭結(jié)合使用。這套技術(shù)設(shè)備隱藏在駕駛艙前的小盒子里。

“理論上，如果沒有55~85千克的駕駛員坐在車內(nèi)，這輛車甚至可以在賽道上跑得更快”，負(fù)責(zé)拍攝的馬蒂亞斯·波瑟（Matthias Poser）一邊開玩笑，一邊在ams工作室穿上賽車服。

用肌肉力量代替電子力量

然而，為了讓電動賽車在照相館中移動，首先需要肌肉力量，四個大學(xué)生足以將其抬起：E0711-12僅重185千克。其中大約45千克是電池的重量，這是整個車輛最重的組件：來自中國制造商風(fēng)云電池的300個軟包電池，電池單價為33歐元，由斯圖加特車隊的大學(xué)生進(jìn)行質(zhì)量檢查、接線和組裝，但究竟如何組裝則是他們的秘密。事實上，該車隊并不直接隸屬于大學(xué)，而是一個注冊的協(xié)會，因此車隊需要獲得贊助、物質(zhì)上的支持以及合作，這一點從車身上不同贊助商的貼紙可以看出。如果你也想支持車隊，可以對車隊進(jìn)行資助(www.greenteam-stuttgart.de)。

接著讓我們說說令人興奮的600伏技術(shù)：電池容量為7.67千瓦時?！皬拈L遠(yuǎn)來看，你不需要更大的容量”，馬蒂亞斯·波瑟說，他也是這個大學(xué)生車隊的電池專家之一。22公里為短距離比賽項目。插電式混合動力車的鋰離子電池也是自制的。但是它的電池組已經(jīng)和這輛整車一樣重了。原因之一是一般只采用風(fēng)冷電池，而不是通常的油冷電池。這減輕了車身重量，使車輛更容易維護(hù)，更不容易發(fā)生故障，當(dāng)然也更容易制造。因為與其他賽車一樣，賽車的一切都是自制的。

聽起來好像是手工藝品？你在開玩笑嗎！與技術(shù)相關(guān)的部件和底盤都是在電腦上作為3D模型創(chuàng)建的。此外，這里的一切都有一個目的：盡可能快速輕便。這輛不到3米長、幾乎只有1.2米高的單座車主要由CFRP碳纖維制成?！拔覀冏约涸诤献骰锇榈母邷馗邏涸O(shè)備中生產(chǎn)碳纖維部件”，鮑爾自豪地說。是的，這就是大學(xué)生們在畢業(yè)后獲得實踐經(jīng)驗并增加自己工作市場價值的方式。由于很難一邊學(xué)習(xí)一邊完成這些工作，因此許多車隊成員需要為此申請額外的學(xué)期假。

與賽車運(yùn)動中通常的考核方式不同，參賽者需要仔細(xì)研究數(shù)百頁的比賽規(guī)則。這些規(guī)則不僅對賽車的尺寸和設(shè)計有相關(guān)相求，而且還限制了賽車性能。車隊自主研發(fā)的4臺輪轂電機(jī)在21 000轉(zhuǎn)/分的情況下每臺只能產(chǎn)生理論上可能的40千瓦的功率，但是它們在減速過程中可以全功率回收動能。因此，車軸上類似于自行車上的那種制動盤就很少能發(fā)揮作用。

與內(nèi)部開發(fā)的可提供1484牛·米系統(tǒng)扭矩的行星齒輪組（傳動比為12.37 : 1)和水冷電動機(jī)相比，控制車輛的軟件更重要。通過智能驅(qū)動控制，包括對特定車輪的牽引力控制以及對整車的扭矩矢量控制可縮短加速時間，達(dá)成百公里加速僅為2.0秒，橫向加速度超過2g的驚人性能。