Formula Student er en internasjonal designkonkurranse for studenter der universitetslag fra hele verden utvikler, bygger, presenterer og driver sine egne formelbiler. ELBFLORACE Formula Student-teamet ved TU Dresden er ett av dem. Teamet ble grunnlagt som en registrert forening i 2006, og rundt 80 studenter er aktivt involvert i prosjektet hvert år, og er allerede i gang med å bygge sin 18. bil for sesongen 2025/26. Denne vil kjøre helelektrisk rundt på racerbanene i Europa. I en global sammenligning har de i en årrekke ligget blant de 10 % beste. Disse resultatene ville vært umulige uten støtte fra universitetet og sponsorer fra industrien, deriblant ACE.

Kjøretøyet fra forrige sesong, EFR17ed05, også kjent som "ZoE", veier bare rundt 168 kg og akselererte fra stillestående til 100 km/t på under 2,3 sekunder sommeren 2025 med fire vannkjølte hjulnavmotorer på 35 kW hver, egenutviklede vekselrettere og en monocoque laget av karbonfiberarmert plast (CFRP). For å kontrollere hastigheten på racerbilen har føreren en akselerasjonspedal og en bremsepedal til rådighet. I tillegg støttes drivverket av flere egenutviklede kontroller som for eksempel overvåker dekkslip eller gir mer smidig svingkjøring gjennom momentvektorisering.

Pedaldesign og gassfjærer for spesielle krav

Sammenlignet med en vanlig personbil er pedalene koblet til kjøretøyet på en helt annen måte, har en annen pedalbevegelse og må også oppfylle høyere krav for å gi føreren en passende kjøreopplevelse. Det må for eksempel tas hensyn til større vibrasjoner, kjøretøyets dynamiske respons og minst mulig fysisk utmattelse for føreren. Begge pedalene er montert på hver sin vogn, slik at posisjonen kan justeres optimalt for skiftende førere.

For å akselerere racerbilen har føreren en pedal laget av CFRP, som er montert på en 3D-printet slede, også den laget av CFRP, for bevegelse på CFPR-rørskinnene. Pedalens omdreiningspunkt er ved førerens hæl i form av en magnetisk dopet bolt. Pedalens og dermed boltens rotasjon bestemmes redundant via to Hall-sensorer med ulik utforming. To parallelle industrielle gasstrykkfjærer stabiliserer pedalbevegelsen og gir føreren ekstra mekanisk motstand for kjøreopplevelsen. Denne motstanden kan tilpasses førerens tilbakemeldinger. ACE Stoßdämpfer GmbH er en viktig støttespiller på dette området innen design av racerbiler, og har i flere år sponset ELBFLORACE e.V. med industrigassfjærene GS-10-20-AD-100N og GS-12-20-AD-100N. Kontakten med selskapet er alltid ukomplisert, høflig og krydret med verdifull informasjon, noe teamet er svært takknemlig for.

Kompakte, lette maskinelementer for optimal integrering

På grunn av Formula Student-reglementet og de tilhørende sikkerhetskravene er designfriheten til bremsepedalen begrenset. Derfor er pedalen, vognen og skinnen laget av aluminiumslegeringen EN-AW-7075, og bare fotføringene er laget av CFRP. Når bremsepedalen trykkes ned, aktiveres en seriemontert membrankraftsensor opp til den kraften som defineres av den individuelle gasstrykkfjæren. Racerbilen bremses, og energien gjenvinnes via utgangssignalet fra lastcellen og rekuperasjonen av de fire elektriske motorene. Mekanisk bremsing utløses via de to hovedbremsesylindrene for bremsekretsene foran og bak først når utløsningskraften overskrides og gasstrykkfjæren beveger seg betydelig som følge av dette.

Det er særlig den definerte innsettingskraften når stempelstangen trekkes ut, og den ubetydelige avstanden til denne er nådd, som rettferdiggjør bruken av gassfjærer for Formula Student Team ELBFLORACE. Dette sikrer at den mekaniske bremseprosessen og det tilhørende energitapet først utløses ved det beregnede pedaltrykket. I tillegg til ELBFLORACE finnes det også gassfjærer i Formula Student-bilene til en rekke andre team. Alle utnytter det faktum at gassfjærer er kompakte og lette sammenlignet med andre fjærtyper. Dette gjør at de kan brukes i den smale fronten på formelbilene.

Takket være det individuelt justerbare gasstrykket via en påfyllingsventil og den enkle utskiftingen av hele fjæren, er ELBFLORACE fleksibel når det gjelder ettermontering av pedaler. Dimensjonen på gassfjæren er uavhengig av ut- og inntrekkskraften innenfor bruksområdet. Gassfjærene fra ACE Stoßdämpfer GmbH er vedlikeholdsfrie og har en levetid som langt overskrider en sesong, selv ved intensiv bruk.

Gassfjærer av lettvektsmaterialer i fremtiden?

ELBFLORACE Formula Student Team TU Dresden e.V. viser hvordan innovativ teknologi og målrettede utviklingsprosesser kan føre til topprestasjoner i et studentmiljø. Med et svært motivert team og bruk av de nyeste materialene og teknologiene utvikles det hvert år biler som setter nye standarder når det gjelder lettvektskonstruksjon, drivverksteknologi og styringsteknikk. Kombinasjonen av teoretisk kunnskap og praktisk anvendelse forbereder ikke bare studentene optimalt på deres yrkesfremtid, men fremmer også teknologisk fremgang innen elektrisk og autonom motorsport.

For å optimalisere lettvektskonstruksjonen ytterligere, er det ønskelig for ELBFLORACE e.V. å delta i utviklingen av gassfjærer laget av lettvektsmaterialer og implementere dem i kjøretøy i fremtiden. Den kontinuerlige støtten og det tette samarbeidet med industripartnere som ACE understreker hvor viktig prosjektet er for utdanningen og innovasjonsånden ved universiteter over hele verden.