FancyCarol is Ecomarothon Team in Japan
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FancyCarol
FANCY CAROLの 開発資源 Our facilities

実験、解析ツール Testing and Analyzing Tools
頭の中では”性能向上するはず”と考えていたことや”強豪チームがやっているから” 信じて採用した技術等も、自分で実際にテスト評価してみると逆に性能悪化させていたことに気付くことが多々あります。
マシンの性能向上を図るには、実際に自分で実験し、現象をしっかりと把握することがとても重要です。マシンの持っているポテンシャルを100%引き出すことも、決して簡単ではないということも判かってきます。
ここで当チームで自作したりして活用している測定装置を紹介致しますので、なんらかの御参考になれば幸いです。
また、御質問や”簡単で正確に測れるこんな評価方法もあるよ”という方は是非御一報下さいませ。

It is very important to evaluate engine and vehicle performance for improving them.
So we have been making some testing facilities by ourselves and using them to verify our new ideas. let me introduce our facilities.
  計測項目 算出方法、特徴
シャシーローラ
Chassis Roller
駆動トルク:T 歪みゲージ→トランスミッター
→ローパスフィルター→電圧計→回帰式(kgm)
ローラー回転数:n 電磁ピックアップ→回転計(rpm)
燃料消費量:Q ビューレット(cc/sec)
EGIの場合は燃料をエアー加圧して計測
駆動輪での熱効率:η η=Ne/60G*100(%)
G=ρ*Q:燃料の質量流量(g/sec)
ρ:燃料比重(g/cc)
Ne=T*n/716.2:出力馬力(PS)
駆動輪の抵抗:Fr モーターで逆に駆動ローラーを駆動することにより、駆動輪の抵抗Fr(kg)の測定が可能。
特にタイヤの開発で効力を発揮。
転がり抵抗係数:μr μr=Fr/W
W:駆動輪荷重(kg)
エンジンテストベンチ
engine testing bench
トルク:T トルクメーター(kgm)
回転数:n トルクメーター内蔵(rpm)
燃料消費量:Q ビューレット(cc/sec)
EGIの場合は燃料をエアー加圧して計測
熱効率:η η=Ne/60G*100(%)
G=ρ*Q:燃料の質量流量(g/sec)
ρ:燃料比重(g/cc)
Ne=T*n/716.2:出力馬力(PS)
抵抗トルク:Tf モーターで逆にトルクメータ軸を駆動することにより、エンジン各部の抵抗トルクTr(kgm)の測定が行える。
微少抵抗測定装置
very small resistance testing bench
チェーン、
ベルトの伝達抵抗:Ttr
フライホイールと動力循環回路を結合し、
フライホイールに初速を与えて
その角減速度から、微少抵抗を計測
Ttr=Iα1 (kgm)
I:F/Wのイナーシャ(kgms^2)
α1:チェーン、ベルトによるF/Wの角減速度(rad/s^2)
チェーン、
ベルトの伝達効率:ηtr
ηtr=(Tcir-Ttr)/Tcir*100(%)
Tcir:循環トルク(kgm)
フライホイールの抵抗:Tf/w Tf/w=Iα2 (kgm)
α2:F/Wの抵抗による角減速度(rad/s^2)
簡易惰行試験路
simple coasting performance testing road


惰行距離から転がり抵抗を比較評価 室内(無風)緩傾斜でスタートさせ、
平坦路をどこまで転がるかで比較評価。
簡単に評価できるが、
路面の状態、車速によって
効果の感度が実際のレースと違うので要注意。
風洞試験装置
wind tunnel
空気抵抗:Fcd 乗用車の1/2モデル用の
天秤を使って計測
空気抵抗係数:Cd 2*Fcd/ρ/S/v
惰行性能試験路
coasting performance testing road
全走行抵抗:Fall 光電管により、
 50m間隔の車速を計測、
Fall=m*(v1-v2)/t12(kg)
m:車両総質量(kgs^2/m)
v1,v2:車速(m/s)
t12:v1ーv2間の通過時間(sec)
空気抵抗:Fcd Fallを各車速の2乗でグラフにプロットし、
回帰直線の傾きがFcd。
転がり抵抗:Fμr Fallを各車速の2乗でグラフにプロットし、
回帰直線の切片がFμr。


設計、解析ツール Designing and Analyzing Tool
FANCY CAROLの最も優れた点は、設計能力の高さです。
以下のツールを使って 最高の効率を実現しながら、コンパクトで軽量なマシンに仕上げています。

Our superior point is higher designing sense and ability. And these make high efficiency ,compactness and light weight.
  検討項目 特徴
サーキット
シミュレーション
circuit simulation
車両諸元(W,S,μr,Cd,Be,etc)と登坂の仕方(エンジンON、OFF、各頂上での車速)を入力すると、サーキットを走行し、各ポイントでの空気抵抗、転がり抵抗、車速を表示、ゴールすると燃費を計測する。 Basicで作成。
フライホイールを用いたエネルギー回収の効果も予測可能。
実験で求めた各抵抗値、効率を基に目標を実現する車両諸元の定量化が可能。
CAD 各種諸元 投影面積、断面積変化、重量、タイヤの重量配分、重心、転倒トルク、最小回転半径etc.を2D3Dで設計。