臺北科技大學 Formula SAE參賽企劃
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關於Formula SAE競賽
• 賽事規模 • 競賽項目 • 基本規則 • 時間與地點
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全世界已有34個國家舉辦,車輛產業界非常關 注此賽事,對於人才培養及延攬有極大助力。
.參賽隊伍數 10國 96隊
.參觀廠商 約有300-400間大小廠商參加
.參觀民眾 約5-10萬民眾參觀
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關於Formula SAE競賽 • 賽事規模
• 競賽項目 • 基本規則 • 時間與地點
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FSAE競賽項目-靜態 設計與成本報告:
全車設計模型圖
全車流場分析圖 內流場分析圖
國際性簡報
目標市場與成本簡報
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FSAE競賽項目-動態
直線加速賽
八字繞環賽
高速避障賽
耐久賽
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關於Formula SAE競賽 • 賽事規模 • 競賽項目
• 基本規則 • 時間與地點
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比賽類型有油車、複合動力車、純電車三種 類型比賽。
我們將參賽油車組: • 開輪式小型方程式賽車設計 • 排氣量610cc以內之四行程引擎 • 使用8吋至13吋輪圈 • 煞車測試時四輪必須能鎖死 • 賽車噪音上限為110分貝
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關於Formula SAE競賽 • 賽事規模 • 競賽項目 • 基本規則
• 時間與地點 10
Formula SAE (FSAE) 比賽日期:2015年8月29日至9月10日 比賽地點:日本靜岡縣小笠山綜合運動公園 主辦單位:日本汽車工程協會(JSAE)
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為何舉辦學生方程式賽車?
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平台建立
FSAE是結合了理工知識及實做技術的能力的培 養,有別於其他競速類賽事。 社會關係 FSAE也考核了學生在汽車領域的知識面, 更進一步提高學生實際解決問題、管理的能力, 這勢必將提高國內人才素質,更迅速的融入各 大產業當中。 13
北科將參與這項 國際賽事 目前為止從歷屆省油車比賽的輝煌成績中 已累積了許多參賽經驗,今年開始要挑戰製作 難度更高的FSAE,為本校及台灣爭光!
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環保車歷屆賽事成績 • 電動車組 2012年第20屆動態競賽第二名、第四名
靜態競賽冠軍、佳作
省油車組
連續蟬聯六屆省油車冠軍(2009~2014) 2011年第19屆突破大會破紀錄(紀錄657.31 km/l) 15
FSAE與環保車大賽比較
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Project One車隊介紹
• 指導團隊 • 組織與團隊
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領隊-林啟瑞 副校長
指導老師-黃秀英
副領隊-吳浴沂 學務長,車輛科技研發中心主任
指導老師-蔡國隆 指導老師-陳嘉勳 指導老師-尤正吉 18
Project One車隊介紹 • 指導團隊
• 組織與架構
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組織架構
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Project One車隊計畫 動力部門
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動力部門-規則簡介 • 四行程引擎 • 排氣量低於610cc • 限流器統一規格 a. Gasoline fueled cars - 20.0 mm (0.7874 inch) b. E-85 fueled cars – 19.0 mm (0.7480 inch) • 禁止使用進氣再循環(增壓) • 機械增壓管徑60mm
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動力部門-初代設計重點 • 引擎 使用Kymco UXV500i引擎,不做結構修改 針對比賽噴油個人化與最佳化控制
• 傳動 CVT傳動效率最佳化 終傳系統結構最佳化
• 電系 電腦原廠CODE最佳化 輪速感知器 水溫感知器 無線監控模組(針對車手安全與引擎監控) 23
動力部門-二代設計重點 • 引擎 凸頂活塞總成設計與燃燒最佳化 冷卻系統設計最佳化 機械增壓設計
• 傳動 CVT傳動效率最佳化 終傳系統結構最佳化
• 電系 電子節氣門設計 電子加速踏板 電子輔助剎車踏板 剎車優先系統
電腦:原廠CODE資料庫建立 無線監控模組(針對車手安全 與引擎監控) 24
動力部門-設計理念 • 增加動力單元多功能性選擇 • 強化MIT台灣在地生產製造品質形象 • 小型賽車引擎調教
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Project One車隊計畫 底盤部門
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底盤部門-規則簡介 軸距1525mm以上 車架焊點間需構成三角形 限使用全可調避震器 避震器行程50.8mm以上 (拉伸和壓縮各25.4mm) • 煞車系統需有兩個以上之液壓系統 • 禁止使用拉索式之剎車系統 • • • •
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底盤部門-初代設計重點 • 車架 採用4130鉻鉬鋼管製作,為空間桁架型車架 (space frame) 以高強度及高安全性為設計重點
• 懸吊
採用前後雙A臂設計 機械式全可調減震系統 輪穀總成設計
• 制動
Frando 剎車部品使用 碟盤設計(受限於10吋框) 油路總成設計 28
底盤部門-二代設計重點 • 車架 進行結構最佳化及輕量化分析設計 改良初代車架
• 懸吊 採用前後雙A臂設計 機械式全可調減震系統 輪穀總成設計
• 制動 Frando 剎車部品使用 碟盤設計(受限於10吋框) 油路總成設計 29
底盤部門-設計裸視圖
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底盤部門-設計理念 • 車架高強度輕量化設計 • 強化MIT台灣在地生產製造品質形象 • 小型賽車懸吊調教 • 制動時間最佳化
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Project One車隊計畫 外觀部門
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外觀部門-規則簡介 • 必須為開輪式車體 • 車殼前鼻頭到後傾桿(後防火牆部分)須包覆,不得 有開口(前懸吊連桿開口除外)
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外觀部門-初代設計重點 • 安全性 使用玻璃纖維,高強度複合材料製作。
• 功能性 考慮重量、風阻、空套產生之下壓力去設計 車體造型。 SolidWorks建模後,再使用ANSYS軟體進 行流體分析。
• 特色 輕巧、簡單,去除非必要的殼體,空套重點 放在車底擴散器上。 34
外觀部門-二代設計重點 • 輕量化 使用重量輕,強度高的碳纖維,為主要製作 材料。
• 空力套件 擴散器最佳化。 前翼與尾翼的分析設計與製作。
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外觀部門-設計圖
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外觀部門-設計圖
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外觀部門-設計理念 • 車身外觀強度與輕量化設計 • 強化MIT台灣在地生產製造品質形象 • 小型賽車空套設計與分析 • 低風阻,高下壓力的最佳化
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北科學生方程式賽車計畫
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北科學生方程式賽車計畫 近程
中程
遠程
• 參加2015九月之日本FSAE大賽
• 校內建立長期經營車隊 • 持續參賽,人才之技術與軟實力累積
• 成立賽車工坊 • 建立合作品牌與賽車商品化
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北科學生方程式賽車計畫
• 合作計畫-近程 • 合作計畫-中程 • 合作計畫-遠程
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近程計畫 參加2015九月之日本FSAE大賽 針對比賽之車輛設計
動力技術
底盤技術
參與賽事
車體技術
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針對比賽之車輛設計 •
改用全取代電腦,噴油個人化與最佳化
→提高爆發力與對手競爭 •
無線監控系統,建立車手安全與車輛即時監測系統
• 傳動輸出配合比賽最佳化 →平均時速60~70公里
• 動力系統是否可改為競技使用
參與賽事 •
車輛製作費用(70萬元)
•
貨運費用(20萬)
•
參賽旅費(70萬)
•
設備耗材(60萬)
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近程計畫效益 針對比賽之車輛設計
• 賽車設計報告 • 引擎實驗與測試報告
• CVT效率測試報告 • 賽車營銷報告 回饋各方之廣告效益 •
社群操作
• 微電影置入 •
賽車,車手,隊員廣告欄位及展場擺設露出 44
北科學生方程式賽車計畫 • 合作計畫-近程
• 合作計畫-中程 • 合作計畫-遠程
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中程計畫 持續參賽
建立長期經營車隊
人才之技術與軟實力累積
建立完善之車隊系統
硬體設備
建立穩定的賽車模型
軟體設備
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持續參賽,人才之技術與軟實力累積 建立相關課程系統:繪圖、分析、實作、
設計、車手培訓 建立學生實習系統:實習工廠、實習商店
建立長期經營車隊 • 硬體設備:焊接機、CNC切削機、 切割機、自動鑽床、數控車床、
研磨機、铣床,等加工機具 •
建立賽車生產模型
•
建立選才平台
•
持續性技術回饋
• 小型生產線規劃 •
建立賽車資料庫
•
賽車成本規劃 47
中程計畫效益 各界與北科建立密切產學合作關係 • 為各界提供選才平台 技術人才
管理人才 能力整合人才
技術回饋 • 賽車參數資料庫
• 藉比賽提供測試與研發平台
推廣與宣傳 • 規劃與試辦台灣學生方程式賽車推廣賽 • 帶動學生方程式賽車熱潮 • →各方可為此活動之推手
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北科學生方程式賽車計畫 • 合作計畫-近程 • 合作計畫-中程
• 合作計畫-遠程
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遠程計畫 成立賽車工坊 • 完成小型研發生產線
建立合作品牌與賽車商品化 • 企業化經營
• 新技術開發與實驗
• 經營品牌與行銷
• 多方系所合作
• 賽車量產上市
高附加價值
高利潤低成本產品
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成立賽車工坊
小型研發生產線 具有獨立打造賽車的完善設備-開發與實驗不受限制
新技術開發與實驗 動力-新動力單元測試、增壓系統開發、複合動力開發 車體與底盤-打造碳纖維車體、單體式車架、碳纖維輪框 自動控制系統
多方系所合作開發 電機工程 機械工程 資訊工程
開發先進車輛系統
• 高附加價值
• 四輪車輛技術回饋 • 產學合作實驗室
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建立合作品牌與賽車量產
企業化經營 建立完善的企業化經營制度
經營品牌與行銷 結合本校商學系與設計學系 創立賽車合作品牌 擴大行銷賽車相關產業
賽車量產上市 針對台灣市場設計 量產化降低生產成本 持續加入新技術使產品有汰換性
• 低成本高利潤
• 打造四輪賽車產業 52
遠程計畫效益 賽車量產上市 • 為校系帶來直接之商品利潤 賽車銷售 相關賽車套件
其他周邊商品 • 開拓新市場 四輪賽車相關產業與活動
與各方建立完整與多元的產學合作關係 • 賽車工坊中心資源共享
多方系所技術回饋 多方系所整合之選才平台
長期培養優秀車輛產業人才
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小型方程式賽車市場分析
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產品定位 價位低負擔小
高性能 高娛樂性
銷售環境 • 高性能車款價位高居不下 • 群眾對賽車產業改觀
• 賽車產業起飛中 • 台灣多為中小型賽車場
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Q&A 謝謝各位先進的指教
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