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茂木節能競賽-1 GP茂木節能競賽-1 GP

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茂木節能競賽-1 GP 首頁

KV-40 車輛解說KV-40 車輛解說

競技車輛的基本構成

參加車輛必須為三輪以上,並且在停止時或行駛時必須具備自立的結構。

全高 1.8m以下
全長 3.5米以下
全幅 1.7m以下
胎面 0.38m以上
軸距 1米以上

競技車輛的基本構成

煞車

為了安全行駛並確實到達終點,實際上比動力更重要的是剎車。即使動力較弱,車輛仍然可以移動,但如果剎車無法正常運作,就無法確實停下來,可能會發生追撞或接觸,導致駕駛員受傷,或對其他隊伍造成困擾,甚至無法通過檢查。

作為制動機構,許多地方流用自行車的制動系統。
除了使用通過制動線纜夾住輪圈的卡鉗制動和懸臂制動外,還有許多地方使用碟式制動。

煞車

車架(車體骨架)・操舵裝置

車輛的基本骨架框架。自己思考,自行設計。讓我們製作符合車輛規則的車輛。

由於車輪的構成可以相對簡單,因此大多數情況下,2輪的前方裝有操舵裝置,而後方則為1輪。
由於需要確保最小半徑在10m以下的舵角,因此前輪左右轉動時需要有足夠的間隙,以避免與外殼等接觸。在高級車隊中,為了消除間隙並使左右寬度更緊湊以最小化空氣阻力,有些車隊不在2輪的前方裝上操舵裝置,而是將操舵裝置安裝在後方的1輪上。這樣的結構變得更加複雜,技術上似乎相當困難。

大多數車輛是以管狀框架作為骨架,並安裝外殼。有些則是將外殼本身作為框架的單體框架。根據製作預算和製作環境,使用的材料和結構也會受到限制。構成車體的基本材料如下。

鐵框架
材料容易取得,且加工也簡單,因此即使是初學者也能輕鬆操作。

鐵框架

鋁框架
因為比鐵框架輕,所以使用了不同的斷面形狀,並且通過巧妙的部件組合來提高整個框架的強度。
也有通過桁架等結構和加強來提高整體剛性的情況,是使用率最高的。

鋁框架

單體框架
使用高強度纖維,有些團隊將整個外殼或下半部分的外殼作為框架。
將外殼作為框架需要成本和高級技術。

單體框架

纖維強化塑料(FRP)

纖維增強塑料(FRP)是將玻璃纖維等纖維加入塑料中以提高強度的複合材料。
有強度高的樹脂纖維等強化的玻璃纖維增強塑料(GERP)和碳纖維增強塑料(CFRP)等。
過於專注於外殼的形狀和輕量化,剛性不足,當駕駛員乘坐時,車輛會變形,導致外殼無法緊閉,甚至出現縫隙而途中分解的情況。
在緊急情況下,駕駛員無法從內部逃脫,因此無法從外部用膠帶封住縫隙。
KV-2的最低重量為35kg以上。應該在基本骨架上增強剛性,將完成比賽作為首要考量。

電池

動力馬達

由於沒有動力馬達的規定,因此可以看到各種各樣的東西。
從二手家電產品中流用的東西,到廠商市售的電動車賽專用產品等也都可以看到。
在技術力高的團隊中,為了進一步提高從電力到動力的效率,有些團隊甚至會將市售產品重新手工繞製。

從馬達到輪子,通常是通過鏈條來傳遞驅動力。
為了消除鏈條等的阻力損失,並有效地轉化為推進力,有些設計將馬達內置於輪子內部。

感謝贊助的「Mitsuba」公司也有販售用於太陽能車Ene-1的馬達等產品。

三葉先生EV相關首頁

動力馬達

除了大會事務局指定的電池型號外,不能使用電容器等的電容器。
根據1個1.5V的乾電池40個的串聯和並聯連接方式,所產生的電流和電壓會有所不同。
根據團隊的想法和馬達的特性,連接方式和分割方式會有所不同。
10個串聯4列、20個串聯2列、40個串聯這三種模式是最常見的。
除了連接方式外,40個電池的重量和佔用空間也是考量,因此電池的儲存方式也是一個展示實力的地方。
為了確認是否使用指定型號,必須確保電池的表面可見。

電池必須能夠透過接頭等輕易拆卸,並且車輛規則中規定了安裝賽道斷路器的義務等詳細事項。
近年來,參加者獲得了「Panasonic」的贊助,指定品牌的乾電池和充電器免費提供。

電池

電氣配線

為了安全,連接部分必須確保牢固。比賽當天也可能會下雨。
通電的框架等,若裸露的電纜接觸到會短路,則記錄將無法保留。
各焊接部位和接合部位等應使用橡膠或樹脂進行防護,以避免裸露。

電氣配線

抵抗(摩擦)

當你用手推動沒有動力的車輛時,它不會永遠行駛下去,最終會停止。
車輛自然停止的原因是因為存在阻力。
使車輛停止的「阻力」有各種各樣的,包括滾動阻力、空氣阻力等。此外,還有一些妨礙電流的因素,例如電纜的粗細和長度。

抵抗(摩擦)

滾動阻力
即使車軸的中心偏移也會造成阻力。輪胎的尺寸、輪胎的寬度、氣壓、加工精度……就滾動阻力而言,影響因素多種多樣。
增加剎車的遊戲空間等是絕對不可以的!如果剎車失靈而發生接觸或脫離賽道,之前所累積的一切都將化為泡影。
必須堅持到最後,接受檢查旗,否則團隊的紀錄將無法保留。

電氣阻抗
超導以外的所有物質都有某種阻抗,這是學習電學的基本。
阻抗值與電氣阻抗值和長度成正比,與截面積成反比。端子和接觸部如果不完全,則會產生較大的阻抗。

空氣阻力
許多車輛的平均時速超過50km/h。空氣的阻力可能微不足道,但如果想要更進一步,則應考慮車體外觀的形狀以減少空氣阻力。為了減少空氣阻力,可以看到各種形狀的外殼。

空氣阻力

駕駛者的環境

在狹小的車輛中長時間乘坐,對駕駛員來說負擔很大。因此最多可以更換3名駕駛員。

駕駛員因疼痛而無法集中,可能會發生碰撞或脫離賽道,這樣的情況下記錄將無法保留。
許多車輛在駕駛員坐的位置上沒有任何墊子。考慮創造一個能讓駕駛員專注於駕駛的環境也是一種方法。
在方程式賽車等車輛中,使用發泡聚氨酯來根據駕駛員的背部和腰部形狀調整座椅形狀。
圍繞駕駛員的環境因素包括視野、光線、溫度、風、姿勢、身體接觸的部位、操作性等,考慮的因素非常多樣。

如果看不清前方,就會出現脫離賽道或碰撞的情況。車輛與遙控車不同,Ene-1是由人駕駛的。
考慮到駕駛者視角的車體設計對於獲獎是絕對必要的。特別是在長距離賽中,會進行集體起跑,速度也很高,超車和被超車的情況也很多。

駕駛者的環境

從駕駛者的立場來看
在專注於車輛製作的同時,往往會忽略駕駛者實際駕駛時的操作性和可視性驗證。
為了不降低駕駛者的專注力,提升視覺和操控穩定性等舒適性也是重點。

即使是賽車,當車輛完成後,駕駛者的手也常常無法觸及座位上的開關類。
在全罩式安全帽下躺著的姿勢,安全帽的下巴部分有時會遮擋視線。
實際穿上比賽時使用的裝備,坐上車輛確認操作類和視線吧。

駕駛安全駕駛也是重點
除了電源管理和速度控制外,駕駛者還應隨時掌握前後左右周圍車輛的動態。

在雨天時,帶有外殼的車輛會因駕駛員的呼吸而使窗戶起霧,視線變差。
使用市售的防霧劑或撥水劑,進行防霧或雨天對策以確保視線,這對於確保能夠順利到達終點是必要的。

在比賽中,競技車輛之間如果發生碰撞,即使損壞,修理費用也由各自負擔。
每次決賽都有五到六輛車在賽道上停下來退賽。此外,一旦啟動並進入賽道後,即使因車輛故障停下來,也不能借助其他力量。
如果在賽道上停下來,駕駛員可以在安全的地方自行修理車輛,因此如果對車輛有疑慮,至少應該將基本工具放在競技車輛上。

雖然想要爭取上位的心情也在高漲,但為了讓大家一起建立的成果能夠轉化為結果,首先要考慮確實的目標。
在正式比賽之前,將會舉行實際使用的賽道試跑會。請務必來參觀。已經開始製作車輛的團隊可以在試跑會上實際駕駛,確認運作和故障等,為正式比賽做好準備。

駕駛員的裝備

駕駛員必須穿著上下完全連接的連身服。
手套必須是非軍手的手套,鞋子需能遮住腳踝。
安全帽必須使用符合規則書中JIS或SNELL等標準的產品,且不得有損傷。

駕駛員的裝備

KV-Moto 車輛解說KV-Moto 車輛解說

KV-BIKE

競技車輛的基本構成

不需要像KV-40那樣從零開始設計製作,因為可以使用市售自行車,因此相對容易參加。
根據規則,輪子尺寸和傾斜角度無法更改,必須使用20英寸以上的市售自行車。
由於山地自行車的塊狀輪胎會造成阻力,因此希望更換為公路用輪胎。

競技車輛的基本構成

煞車

許多車輛以裝有高穩定性的碟式煞車作為基礎車輛。

煞車

車架(車體骨架)・操舵裝置

無法減輕車架的重量,座椅高度必須在60cm以上。
由於不需要踏板,因此需要新設置安全行駛時放置腳的踏板。
還必須記得安裝喇叭和鈴鐺,並且無法安裝外殼。

車架(車體骨架)・操舵裝置

動力馬達

當騎手的手離開時,馬達的旋轉會停止(馬達不再通電)必須這樣設計。
與KV-40相比,必須從馬達旋轉減速到驅動鏈進行安裝。
需要考慮從馬達到減速齒輪鏈的佈置等。
由於結構上,騎手的腳附近有馬達、齒輪、軸、鏈輪、鏈條等旋轉體,因此必須考慮安全並安裝保護罩。

動力馬達

電池

40根電池約重1公斤。對於自行車來說,這是相當大的重量比例。馬達也是重的組件之一。
如果車輛的重量平衡不好,不僅會影響操控性,還會增加行駛阻力,因此希望將重物牢固地固定在車輛中心附近。

此外,由於KV-Moto的配線等暴露在外,因此在操作手把時需要特別注意配線的處理和固定,以免騎手拉扯到配線或將配線勾住。

電池

騎手的裝備

必須佩戴安全帽和連身服。其他,必須穿著能覆蓋到腳踝的鞋子,以及護肘和護膝。
特別是,由於騎手的腳附近有馬達、鏈條和齒輪等,因此連身服的下擺必須確保不會纏繞。

騎手的裝備

選單

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