Formula SAE - это конкурс студенческих дизайнеров, организованный SAE International (ранее известный как Общество автомобильных инженеров, SAE). Соревнования были начаты в 1980 году студенческим отделением SAE в Техасском университете в Остине после того, как предыдущие соревнования по асфальтовым гонкам оказались неустойчивыми.
Концепция Formula SAE заключается в том, что вымышленная производственная компания наняла студенческую команду дизайнеров для разработки небольшого гоночного автомобиля в стиле Formula . Опытный образец гоночного автомобиля должен быть оценен с точки зрения его потенциала в качестве серийного объекта. Целевая маркетинговая группа для гоночного автомобиля - это непрофессиональный гонщик выходного дня автокросс. Каждая студенческая команда проектирует, строит и тестирует прототип на основе ряда правил, целью которых является как обеспечение безопасности на трассе (автомобили управляются самими учениками), так и содействие умному решению проблем.
Прототип гоночного автомобиля оценивается в нескольких различных соревнованиях. График точек для большинства событий Formula SAE:
Статические события | |
---|---|
Проектное событие | 150 |
Событие анализа затрат и производства | 100 |
Событие презентации | 75 |
Динамические события | |
Событие ускорения | 100 |
Событие Skidpad | 75 |
Событие Autocross | 125 |
Экономия топлива Соревнование | 100 |
Соревнование на выносливость | 275 |
Возможное количество баллов | 1000 |
Помимо этих мероприятий, различные спонсоры соревнований предоставляют награды за выдающиеся достижения в области дизайна.. Например, лучшее использование топлива на основе этанола E-85, инновационное использование электроники, возможность вторичной переработки, ударопрочность, аналитический подход к дизайну и общие динамические характеристики - вот лишь некоторые из доступных наград. В начале соревнований транспортное средство проверяется на соответствие правилам во время технического осмотра. Его тормозная способность, устойчивость при опрокидывании и уровни шума проверяются перед тем, как транспортное средство будет допущено к участию в динамических соревнованиях (Skidpad, Autocross, Acceleration и Endurance).
Крупные компании, такие как General Motors, Ford и Chrysler, могут взаимодействовать с персоналом более чем 1000 студентов-инженеров. Работая в командах от двух до 30 человек, эти студенты доказали, что способны создать действующий прототип автомобиля.
Среди добровольцев для оценки дизайна были некоторые из самых известных инженеров и консультантов гоночной индустрии, включая покойный Кэрролл Смит, Билл Митчелл, Дуг Милликен, Клод Руэлль Рон Торанак и.
Сегодня конкурс расширился и включает в себя ряд дополнительных мероприятий. Formula Student - аналогичное мероприятие, санкционированное SAE в Великобритании, а также Formula SAE Australasia (Formula SAE-A), проходящее в Австралии. Verein Deutscher Ingenieure (VDI) проводит соревнования на Hockenheimring.
. В 2007 году было открыто ответвление под названием Formula Hybrid. Он похож на Formula SAE, за исключением того, что все автомобили должны иметь бензиново-электрические гибридные силовые установки. Соревнования проходят на Международной гоночной трассе Нью-Гэмпшира. [1]
Формула SAE имеет относительно мало ограничений по производительности. Команда должна полностью состоять из активных студентов колледжа (включая водителей), что накладывает очевидные ограничения на доступные часы работы, набор навыков, опыт и представляет уникальные проблемы, с которыми профессиональные гоночные команды не сталкиваются с оплачиваемым квалифицированным персоналом. Это ограничение означает, что остальные правила могут быть гораздо менее строгими, чем большинство профессиональных сериалов.
Студентам разрешается получать советы и критику от профессиональных инженеров или преподавателей, но все проектирование автомобиля должно выполняться самими студентами. Студенты также несут полную ответственность за сбор средств, хотя наиболее успешные команды основаны на учебных программах и имеют бюджеты, спонсируемые университетами. Кроме того, система баллов организована таким образом, что несколько стратегий могут привести к успеху. Это приводит к большому разнообразию автомобилей, что является большой редкостью в мире автоспорта.
Двигатель должен быть четырехтактным, поршневым двигателем с циклом Отто рабочим объемом не более 710 куб. См. ограничитель воздуха круглого сечения должен быть установлен после дроссельной заслонки и перед любым компрессором с диаметром не более 20 мм для бензиновых двигателей с принудительным впуском или без наддува, или 19 мм для двигателей, работающих на этаноле. Ограничитель поддерживает уровень мощности ниже 100 л.с. в подавляющем большинстве автомобилей FSAE. Чаще всего используются серийные четырехцилиндровые двигатели 600 куб. См для спортивных мотоциклов из-за их доступности и рабочего объема. Однако есть много команд, которые используют меньшие V-twin и одноцилиндровые двигатели, в основном из-за их преимуществ в экономии веса и компактности. Очень редко команды создают двигатель с нуля, несколько примеров включают в себя 554сс V8 в 2001 г. Университета Западного Вашингтона, двигатель WATTARD Мельбурнского университета в 2003–2004 гг., и V-близнец Оклендского университета.
Подвеска не имеет ограничений, за исключением правил техники безопасности и требования иметь общий ход колеса 50 мм. Большинство команд выбирают четырехколесную независимую подвеску, почти всегда двухрычажную. Активная приостановка разрешена.
Сложные аэродинамические пакеты, которые не требуются для участия в соревнованиях, являются обычным явлением среди самых быстрых команд на соревнованиях. Поскольку низкие скорости соревнований FSAE редко превышают 60 миль в час (97 км / ч), конструкции должны быть полностью обоснованы на мероприятии по оценке проекта посредством испытаний в аэродинамической трубе, вычислительной гидродинамики, и на трассе тестирования. Аэродинамические устройства регулируются максимальными размерами, а силовые аэродинамические устройства запрещены.
Нет ограничений по весу. Вес среднего конкурирующего автомобиля Formula SAE обычно составляет менее 440 фунтов (200 кг) в гоночной комплектации. Однако отсутствие регулирования веса в сочетании с несколько фиксированным потолком мощности побуждает команды применять инновационные стратегии снижения веса, такие как использование композитных материалов, сложные и дорогостоящие проекты обработки и быстрое прототипирование. В 2009 году за долю экономии топлива в соревнованиях на выносливость было присвоено 100 из 400 баллов выносливости по сравнению с 50. Это изменение правил обозначило тенденцию к уменьшению габаритов двигателя в попытке снизить вес и повысить экономию топлива. Несколько ведущих команд перешли с мощных четырехцилиндровых автомобилей на одно- или двухцилиндровые двигатели меньшего размера, которые, хотя обычно имеют гораздо меньшую мощность, позволяют снизить вес на 75 фунтов (34 кг) или более, а также обеспечивают гораздо лучшую экономию топлива. Если легкий одноцилиндровый автомобиль может поддерживать разумный темп в гонке на выносливость, он часто может компенсировать потери в общем времени по сравнению с более тяжелыми и мощными автомобилями за счет исключительной экономии топлива.
Большинство правил относится к безопасности. Автомобили должны иметь два стальных обруча заданной толщины и сплава, независимо от состава остальной части шасси. В передней части должен быть аттенюатор удара , и данные испытаний этого аттенюатора должны быть предоставлены до соревнований. Автомобили также должны иметь два гидравлических тормозных контура, полные пятиточечные ремни безопасности и должны соответствовать геометрическим шаблонам расположения водителя в кабине для всех участвующих водителей. Испытания на опрокидывание гарантируют, что жидкость не вытечет из автомобиля при прохождении поворотов, и между водителем и топливопроводом, охлаждающей жидкостью или маслопроводом не должно быть прямой видимости.
В 1979 году единственное мероприятие SAE Mini-Indy было проведено в Университете Хьюстона. Соревнование было задумано на основе статьи с практическими рекомендациями, опубликованной в журнале Popular Mechanics, для небольшого автомобиля в стиле Инди, сделанного из дерева и оснащенного пяти-сильным двигателем Двигатель Бриггса и Страттона. Руководствуясь соревнованиями по Mini Baja, студенты-инженеры должны были спроектировать и построить небольшие автомобили в стиле Инди, используя тот же стандартный двигатель, что и в статье «Популярная механика». Тринадцать школ приняли участие и одиннадцать соревновались. Под главным руководством Техасский университет в Эль-Пасо выиграл общее соревнование.
Хотя доктор Уильям Шаптон (который недавно покинул Университет Цинциннати, чтобы присоединиться к Мичиганскому технологическому университету ) высказал идею проведения аналогичного конкурса в 1980 году, однако один выступил, чтобы организовать еще один Mini-Indy.
В 1980 году, когда члены нового студенческого отделения SAE в Техасском университете (Остин) узнали, что Mini-Indy умер, они разработали концепцию нового межвузовского студенческого конкурса инженерного дизайна, который позволил бы студентам применить то, что они изучали в классе, к сложной реальной проблеме инженерного проектирования: проектированию и разработке гоночного автомобиля. Члены студенческого отделения UT SAE Роберт Эдвардс и Джон Теллкамп провели дискуссию среди членов UT SAE и предложили соревнование, которое будет включать в себя проектирование и строительство гоночного автомобиля по образцу гоночной серии SCCA Formula 440 начального уровня, которая была популярна в то время. Профессор Мэтьюз придумал название «Formula SAE», следуя формату Formula A и Formula Vee, но подчеркивая, что этот новый гоночный автомобиль был соревнованием инженеров, а не соревнованием пилотов. Школы собирались после окончания учебного года, чтобы соревноваться и определять, кто построил лучший автомобиль. Эдвардс, Теллкамп и другие студенты UT SAE Джо Грин, Дик Мортон, Майк Бест и Карл Моррис составили проект правил безопасности и конкуренции и представили их членам студенческого отделения SAE и советнику факультета UT SAE профессору Рону Мэтьюсу. Затем профессор Мэтьюз связался с Бобом Сечлером из отдела по связям с образованием SAE в штаб-квартире SAE и попросил его разрешения как на учреждение нового межвузовского студенческого конкурса инженерных дизайнеров, так и на проведение первого конкурса Formula SAE летом 1981 года, и он согласился. Недавно сформированное подразделение UT SAE, состоящее в основном из энтузиастов автомобилей и мотоциклов, получающих инженерные степени, в том числе тех, кто бросил карьеру в областях, для которых рынок труда практически исчез из-за депрессивной экономики в начале 1980-х годов, включая некоторых опытных автомехаников, приняли и приняли эту концепцию, не имея большого представления о том, во что они ввязываются. Руководители студенческого отделения SAE Майк Бест, Карл Моррис и Сильвия Обрегон вместе с доктором Мэтьюз приступили к планированию и организации мероприятия, которое состоится в следующем году.
Здесь важно отметить, что Formula SAE НЕ была простым переименованием конкурса Mini-Indy, а была вместо этого совершенно новым межвузовским студенческим конкурсом инженерного дизайна. В отличие от всех предыдущих студенческих гонок / соревнований по дизайну, санкционированных SAE, включая Mini-Indy, правила Formula SAE оставляли выбор двигателя на усмотрение команды разработчиков при условии, что использовался 4-тактный двигатель с впускным ограничителем диаметром один дюйм. (Текущие правила Formula SAE позволяют командам использовать 4-тактные двигатели объемом до 710 куб. См с меньшим ограничителем.) Кроме того, в отличие от всех предыдущих студенческих гонок / соревнований по дизайну, санкционированных SAE, включая Mini-Indy, модификации двигателей были разрешены и поощряется. Первое соревнование Formula SAE было проведено на стоянке бейсбольного поля UT (поле Disch-Falk) в кампусе Техасского университета в выходные, посвященные Дню поминовения, 1981 г. Судьи включали легендарного инженера / владельца / водителя гоночных автомобилей и чемпиона Indy 500 Джима. Зал. В то время как внезапный ливень в Техасе заставил всех искать укрытие как раз перед соревнованиями на выносливость в тот день, погода не испортила настроение ученикам, судьям или зрителям, и так родилась Формула SAE. Техасский университет продолжал проводить мероприятие с 1982 по 1984 год по мере роста популярности и количества участников. В эти последующие годы UT перенесла соревнования Formula SAE на другие парковки, которые включали изменение высоты и подъездные дорожки, которые вынуждали использовать функционирующие подвески. Событие стало международным в 1982 году с участием команды Universidad La Salle из Мехико. Существенными изменениями правил на 1982 год были: 1) предел рабочего объема 600 куб. См (300 куб. См для Ванкеля), но правило ограничителя диаметра 1 дюйм было сохранено; 2) требование для 4-колесной независимой подвески (Mini-Indy не имел любые правила подвески), и 3) добавление временного класса автомобилей «BS», которые изначально были разработаны для Mini-Baja, должны были сохранить двигатель Briggs Stratton мощностью 8 л.с. и не соответствовать требованиям 4-колесного независимое правило подвески. Формула SAE продолжила оставаться международным соревнованием, когда вернулась команда из Университета Ла Саль. Единственными ограничениями двигателя, являвшимися ограничением рабочего объема 600 куб.см и максимальным диаметром впуска 1 дюйм, процветала креативность. Также в 1983 году временный класс BS был упразднен, Техасский университет в Остине представил первый составной автомобиль Formula SAE, а Университет Маркетта представил первый двигатель с турбонаддувом. Правила позволили автомобилю Formula SAE участвовать в соревнованиях в течение двух лет в знак признания усилий, необходимых для создания и тестирования качественного автомобиля. Это также позволило студентам получить опыт реинжиниринга и улучшения элементов дизайна, которые не работали. Правила 1984 года специально разрешали турбокомпрессоры, нагнетатели и использование закиси азота, но двигатель должен был дышать через выходное отверстие 25,4 мм в отливке карбюратора (1984 год был задолго до электронного впрыска топлива). Позже ограничители впуска двигателя были ужесточены, поскольку автомобили становились все быстрее из года в год, поскольку знания передавались внутри и между командами. Кроме того, было обнародовано правило о колесной базе 65–100 дюймов, которое требовало, чтобы все автомобили имели «кузов, напоминающий автомобиль формулы». Поле Формулы SAE выросло до одиннадцати автомобилей в 1984 году, поэтому Техасский университет в Остине решил, что конкуренция достаточно созрела, чтобы можно было безопасно передавать ее другим хозяевам.
Конкурс проводился в Техасском университете в Остине до 1984 года. В 1985 году конкурс проводился в Техасском университете в Арлингтоне. Там доктор Роберт Вудс под руководством комитета по работе со студентами SAE изменил концепцию соревнований с соревнований, в которых учащиеся построили чисто гоночный автомобиль, на концепцию соревнований SAE Mini-Baja, где они должны были спроектировать и построить автомобиль для производства ограниченной серии.
General Motors проводила соревнование в 1991 году, Ford Motor Co. в 1992 году и Chrysler Corp. в 1993 году. После соревнования 1992 года эти трое сформировали консорциум для запуска Formula SAE.
По окончании конкурса 2008 года консорциум прекратил свое существование. В настоящее время мероприятие финансируется SAE за счет спонсорской помощи и пожертвований компании, а также за счет вступительных взносов команд.
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Formula SAE. |