A Formula Student egy nemzetközi diákverseny, amelyben a világ minden tájáról érkező egyetemi csapatok saját formula versenyautókat fejlesztenek, építenek, mutatnak be és üzemeltetnek. A TU Dresden ELBFLORACE Formula Student csapata is köztük van. A 2006-ban bejegyzett egyesületként alapított csapatban évente mintegy 80 diák vesz részt aktívan, és a 2025/26-os szezonban már a 18. járművüket építik. Ez teljesen elektromos meghajtással fogja bejárni Európa versenypályáit. Globális összehasonlításban teljesítményükkel évek óta a legjobb 10%-ban szerepelnek. Ezek az eredmények elképzelhetetlenek lennének az egyetemi és ipari szponzorok, köztük az ACE támogatása nélkül.

Az előző szezonban EFR17ed05 néven, más néven "ZoE" néven futó jármű mindössze mintegy 168 kg-ot nyom, és 2025 nyarán négy darab, egyenként 35 kW teljesítményű, vízhűtéses kerékagymotorral, saját fejlesztésű inverterekkel és szénszál-erősítésű műanyagból (CFRP) készült monocoque-kal álló helyzetből 2,3 másodperc alatt gyorsult fel 100 km/h-ra. A versenyautó sebességének szabályozásához a vezetőnek egy gázpedál és egy fékpedál áll rendelkezésére. Emellett a hajtást számos saját fejlesztésű vezérlés támogatja, amelyek például figyelik a gumiabroncsok megcsúszását, vagy a nyomatékvektorálás révén agilisabb kanyarodást tesznek lehetővé.

Pedálkialakítás és gázrugók a különleges igényekhez

Egy hagyományos személyautóhoz képest a pedálok lényegesen másképp kapcsolódnak a járműhöz, más pedálútjuk van, és magasabb követelményeknek is megfelelnek, hogy a vezetőnek megfelelő vezetési élményt nyújtsanak. Figyelembe kell venni például a nagyobb rezgéseket, a jármű dinamikus reakcióját és a vezető lehető legkisebb fizikai fáradtságát. Mindkét pedál saját futóművön van felszerelve, így a helyzetük optimálisan beállítható a változó vezető számára.

A versenyautó gyorsításához a vezetőnek egy CFRP-ből készült pedál áll rendelkezésére, amelyet egy szintén CFRP-ből készült, 3D nyomtatott szánra szereltek a CFRP-csősíneken való mozgatáshoz. A pedál forgáspontja a vezető sarkánál található, egy mágnesesen doppingolt csavar formájában. A pedál és így a csavar elfordulását két különböző kialakítású Hall-érzékelő segítségével redundánsan határozzuk meg. Két párhuzamos ipari gáznyomású rugó stabilizálja a pedál útját, és további mechanikai ellenállást biztosít a vezetőnek a vezetési élményhez. Ez az ellenállás a vezető visszajelzéseihez igazítható. Az ACE Stoßdämpfer GmbH a versenyautók tervezésének ezen a területén jelentős támogatója, mivel már több éve szponzorálja az ELBFLORACE e.V.-t a GS-10-20-AD-100N és GS-12-20-AD-100N ipari gázrugókkal. A kapcsolatfelvétel a céggel mindig zökkenőmentes, udvarias és értékes információkkal fűszerezett, amiért a csapat nagyon hálás.

Kompakt, könnyű gépelemek az optimális integráció érdekében

A Formula Student szabályzata és a kapcsolódó biztonsági követelmények miatt a fékpedál tervezési szabadsága korlátozott. Ennek megfelelően a pedál, a futómű és a sín az EN-AW-7075 alumíniumötvözetből készül, és csak a lábvezetők készülnek CFRP-ből. A fékpedál lenyomásakor egy sorba szerelt membránerő-érzékelő az egyes gáznyomású rugók által meghatározott erőig működésbe lép. a versenyautó lefékeződik, az energia pedig a terhelésmérő cella kimeneti jelén és a négy villanymotor rekuperációján keresztül visszanyerhető. A mechanikus fékezés csak akkor indul meg az első és a hátsó fékkör két főfékhengerén keresztül, ha a kitörési erőt túllépik, és ennek következtében a gáznyomású rugó jelentősen elmozdul.

Különösen a dugattyúrúd kihúzásakor fellépő meghatározott behatolási erő és az ennek eléréséig tartó elhanyagolható távolság indokolja a gázrugók használatát a Formula Student Team ELBFLORACE számára. Ez biztosítja, hogy a mechanikus fékezési folyamat és az ezzel járó energiaveszteség csak a tervezett pedálnyomásnál indul be. Az ELBFLORACE mellett számos más csapat Formula Student járműveiben is megtalálhatóak gázrugók. Mindegyikük kihasználja azt a tényt, hogy a gázrugók más rugótípusokhoz képest kompaktak és könnyűek. Ez lehetővé teszi, hogy a formula motorsport autók keskeny orrában használhatók legyenek.

A töltőszelepen keresztül egyedileg szabályozható gáznyomásnak és a teljes rugó egyszerű cseréjének köszönhetően az ELBFLORACE rugalmas a pedálok utólagos felszerelését illetően. A gázrugó mérete az alkalmazás keretein belül független a ki- és behúzóerőtől. Az ACE Stoßdämpfer GmbH gázrugói karbantartásmentesek, és élettartamuk még intenzív használat mellett is messze meghaladja az egy szezon időtartamát.

Könnyű anyagokból készült gázrugók a jövőben?

Összefoglalva, az ELBFLORACE Formula Student Team TU Dresden e.V. megmutatja, hogyan lehet innovatív technológiával és célzott fejlesztési folyamatokkal csúcsteljesítményt elérni a diákkörnyezetben. Egy rendkívül motivált csapat és a legmodernebb anyagok és technológiák felhasználásával minden évben olyan járműveket fejlesztenek, amelyek a könnyűszerkezetes építés, a hajtástechnika és a vezérléstechnika terén is mércét állítanak. Az elméleti tudás és a gyakorlati alkalmazás kombinációja nemcsak optimálisan készíti fel a hallgatókat szakmai jövőjükre, hanem elősegíti a technológiai fejlődést az elektromos és autonóm motorsport területén.

A könnyűszerkezetes építés további optimalizálása érdekében kívánatos lenne, hogy az ELBFLORACE e.V. részt vegyen a könnyűszerkezetes anyagokból készült gázrugók fejlesztésében és a jövőben a járművekben való alkalmazásukban. A folyamatos támogatás és az olyan ipari partnerekkel való szoros együttműködés, mint az ACE, kiemeli a projekt fontosságát az oktatás és az innováció szellemében az egyetemeken világszerte.