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兩榜狀元耀南台──從省油車到省電車研發

2005/12/05 經濟部能源局 點閱人次: 158

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▓撰文:陳榮洪、南台車隊 ▓圖片提供:南台科技大學

南台科技大學自1999年第六屆全國大專院校超級省油車大賽起,每年均組隊參賽,且每一次都有很好的表現,儼然已成為南台科技大學機械系的優良傳統。

日正當中,來往車輛比平時少的多,正是進行實車道路測試的最佳時機。南台科技大學的南台車隊來到安平四草大橋進行各項有關車體結構安全、操控性能及省電的測試,工作人員一邊密切監控車況,一邊記錄各項數據。當測試的結果,不但令人滿意,甚至超出預期時,南台車隊就知道這一年來,離開系館汽車工廠時已是「夕陽伴我歸」、甚至「滿天都是小星星」的日子,終將不會白費;而且深信一定能夠在今年度的全國大專院校超級環保車大賽中脫穎而出。

啟動1999

南台科技大學自1999年第六屆全國大專院校超級省油車大賽起,每年均組隊參加,且每一次都有很好的表現,儼然已成為南台科技大學機械系的優良傳統。每一屆參與的同學除了傳承過去的經驗,無不卯足了勁將課堂上所學的有關結構、傳動、流體力學的知識及汽車修護的實務,充分發揮在實車的製作上。在每一次的準備過程中,包括老師及學生在內的小組成員,都曾在集體創作時,體驗到集合眾人智慧的力量,以及讓不可能成為可能的感動。

南台科技大學之所以投入全國大專院校超級環保車大賽,主要是受到校長張信雄的鼓勵,而之後能夠持續開創新猷,更是得力於校方大力支持。張校長秉持理論與實務並重的教育理念,認為投入環保節能車輛的研製,一方面可以通過實車研製,為學生提供一個驗證學理的實作機會;一方面則可以響應政府「節約能源即污染減量」的能源政策宣導,可說是一舉數得。因此南台科技大學從機械系汽車組大三、大四同學中招兵買馬,組成「南台車隊」,自1999年開始了省油車的研製並參賽至今。一路走來,南台車隊在環保車的設計製作理念上,堅持以追求整體車身結構穩固、操控輕巧、風阻低、造型創新等目標而努力。

從舊有中觸發新款

由於省油和省電的差異僅在動力的來源和能量使用的規劃而已,因此去(2004)年南台科技大學開始投入省電車的研發,並在超級環保車比賽中獲得第三名,更於本屆再度參賽時大放異彩,勇奪冠軍(同時省油車也榮獲冠軍)。

省電車的比賽規則是大會提供一個電壓12伏特、蓄電能26安培小時的電瓶(統力SER26)為動力來源,在1小時內行駛最遠者為優勝。因此,穩定、安全、流線、美觀又操控性佳的機械結構是不可或缺的基本條件。而節能的規劃則需從多次的測試及比賽經驗,並配合理論的分析方能決定出駕駛模式(或稱為能量輸出模式)。

在機械結構上,影響能量消耗的因素包括:全車重、車殼間的縫隙、傳動件的效率、輪胎與地面磨擦力、空氣阻力、行駛的穩定性、電路可靠度等。這些因素除了個別對耗能有一定程度的影響,彼此之間也有相互作用,必須在其中取得最佳的配合,才能將不良影響降至最低,獲得最好的性能表現。

以全車重為例,雖然重量越輕越好,但事實上任何方式的輕量化,都有可能造成車輛結構強度減弱和行車的危險,因此設計時必須在輕量化與操作穩定性及安全性上作最佳化的考量。而本屆南台車隊領先使用預浸碳纖布製造技術,製造出質輕、高強度之車殼,所以能夠締造出佳績,即是此一理念考量下的結果。

在省電車節能的規劃上,由於電瓶特性是在高電壓時可釋放較大電能,低電壓時則輸出較少電能,因此比賽前期若車速太快而致後期能量不足時,可能使得1小時內的總里程減少;但若前期車速太慢而在後期雖能維持車速,但總里程數一樣減少。所以需配合馬達不同的轉速變換,不斷的測試如何在1小時內將大會所提供的電瓶能量耗盡,而獲得最長總里程數的駕駛模式。因此其間的酸甜苦辣與辛勞,實在不是外人所能體會的。

將優良傳承延續下去

南台科技大學經過多次的研討及不斷的修改測試,在歷年來參與同學的努力、廠商的技術支援與贊助及校方的支持下,不斷的前進,設計理念及技術都有長足進步。今年質輕、美觀、操控性佳且真正節能的南台車隊,果然在高手雲集的比賽場中表現優異,保持了南台車隊的優良傳統。為了持續精進,南台科技大學將承襲以往的經驗繼續努力;未來在南台汽車工廠、在安平四草大橋邊的試車場、在SAE(中華民國自動機工程協會)的比賽場上,仍然會有一批批年輕的身影穿梭其間,他們都是南台車隊節能的生力軍。(作者為南台科技大學機械系副教授及南台車隊學生)


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