Fsae通用技術部分

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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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