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2016年の学生フォーミュラは過去最多106チームが参加、インドや中国からも

自動車技術会は2016年7月7日、東京都内で会見を開き、「第14回 全日本学生フォーミュラ大会」の開催概要などを発表した。会場は例年通り、静岡県袋井市の小笠山総合運動公園(エコパ)で、同年9月6~10日の5日間で実施する。エントリーは過去最多の106チームだ。

※ 本記事は、製造業技術者向けポータルサイト「MONOist」から転載しています。

会見に出席した早稲田大学、上智大学、横浜国立大学のチーム

会見に出席した早稲田大学、上智大学、横浜国立大学のチーム

海外勢の初エントリー増

全日本学生フォーミュラ大会は、レーシングカーを開発/販売するベンチャー企業になったつもりで、学生たちが車両の走行性能や開発力、販売戦略、コスト管理などを競う。年産1000台を想定したビジネスモデルを提案するプレゼンテーションも種目に含まれている。

同大会は「Formula SAEシリーズ」の1つで、日本を含む世界8カ国において同一のルールで11大会が実施されている。シリーズ以外にも東南アジアや欧州、カナダなどで同様の競技大会を開催しており、グローバルな競技となっている。

大会委員長を務めるトヨタ自動車 松本保志氏

大会委員長を務めるトヨタ自動車 松本保志氏

今回は海外勢31チームを含む総勢106チームがエントリーし、過去最多となった。中国やインド、台湾、インドネシア、マレーシアなどから15チームが初エントリーする。「日本がFormula SAEシリーズに参加したことで、日本大会の認知度が高まったのが要因だろう。積極的に日本と海外の学生が交流する場としていきたい」(大会委員長を務めるトヨタ自動車 先進技術開発カンパニー 技術管理部の松本保志氏)。

前回優勝したオーストリアのグラーツ工科大学が2016年も参加。EVクラスでは、3連覇中の静岡理工科大学が名古屋大学と合同でエントリーする。

同大会はガソリンエンジン車と電気自動車の2クラス制だ。クラス共通のレギュレーションとして、タイヤをカウルで覆わず、コックピットがオープンな1人乗りとしなければならない。ガソリンエンジン車は、排気量が610cc以下の4サイクルエンジンで、排気音量は110dB以下とされている。ガソリンエンジン車クラスでは海外チームの初エントリーが目立つ。一方、電気自動車クラスは、バッテリーの最大電力が連続的に80kWを超えないことや、最大公称作動電圧を600Vとすることが条件となる。

参戦車両のこだわりは、チームごとにさまざま

会見では、エントリーした早稲田大学、上智大学、横浜国立大学の3チームが参戦車両を紹介した。過去の大会での経緯やチームの方針を反映し、各チームがさまざまなポイントにこだわっている。

早稲田大学は、2013年から2015年にかけて総合順位を落とし続けている。2013年に完走を果たして総合37位となったが、2014年は48位、2015年は58位だった。敗因となったのは、クラッチが切れなくなるトラブルや、車両製作のスケジュール管理の不備、車検に想定以上の時間がかかってしまったことにある。

早稲田大学の参戦車両

早稲田大学の参戦車両

2016年の参戦車両は、スケジュール管理を徹底し2016年4月には完成させた。スロットル系やギア比を見直してドライバビリティの向上した他、電装部品を作りなおしてメンテナンス性を改善した。応答性や挙動の安定性も磨いている。今大会では全種目の完走と総合順位15位を目指す。

軽量化ボディで勝負

上智大学は軽量化でライバルとの差別化を図る。「エンジンにこだわっても、実際のコースで性能を使いきるのは難しい。一方で軽量化はコーナリングや加速性能にダイレクトに効果がある」(上智大学チーム)とし、車体や足回り、エンジンに至るまで軽量化を図っている。

同チームは2014年の参戦車両の重量が210kg、2015年は180kgと軽量化に成功し、2016年の参戦車両の重量は174kgとなった。早稲田大学の車両重量は245kg、横浜国立大学は215kgなので、比較してもかなり軽量な車両だといえる。

上智大学の車両コンセプト。軽量化に力を入れている

上智大学の車両コンセプト。軽量化に力を入れている

車体は炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を採用したモノコックで、重量は17kgだ。フレームのボディと比較してねじり剛性は最大7倍に向上できるとしている。タイヤやホイールは小径化し、従来比55%の軽量化を実現した。重量を低減するだけでなく、タイヤの性能を限界まで使いやすくなるという。足回り部品の1つであるアップライトは、アルミニウムよりも軽量化でき、強度も向上するマグネシウム鋳造製とし、従来比26%の重量低減を図った。

また、上智大学は2013年から軽量化を目的に単気筒エンジンを採用している。4気筒エンジンと比較して重量を30kg削減できるが、出力が45%低下してしまう。これに対し、2015年からは単気筒エンジンにターボチャージャーを組み合わせ、20%の出力増を図っている。

エースドライバーがいなくなった今こそ、誰でも運転しやすいクルマに

2015年までエースドライバーだったメンバーが大学を卒業したため、横浜国立大学はドライバー不足に陥っていた。「ドライバーのなり手が少なく、苦労している。学生フォーミュラの車両は乗用車とは異なる運転感覚なので、運転免許さえあれば速く走れるわけではない。ドライバーの習熟度によってはラップタイムが4秒も差がついてしまう」(横浜国立大学チーム)。

ドライバーの技術の差を吸収し、誰でも運転しやすいクルマを目指した。出典:横浜国立大学

ドライバーの技術の差を吸収し、誰でも運転しやすいクルマを目指した。出典:横浜国立大学

2015年まではエースドライバーの運転を基準に参戦車両を進化させてきたが、今大会からはそのエースドライバーよりも運転技術が未熟なドライバーがステアリングを握る。さらに、担当する種目ごとにドライバーの技量に差がある。こうしたチーム事情を踏まえて、今大会からは運転技能の習熟に関係なく、運転しやすい車両とすることを目指した。

同チームでは、車両挙動の改善や、ドライバーの操作に対する即応性や正確な応答、適正なフィードバック、タイヤのグリップ向上に重点を置いて今大会の参戦車両を開発。パワートレインは、駆動力がアクセル操作に対して滑らかに変化するようにし、アクセルの踏み始めの駆動力が早く立ち上がるようにした。これにより、ドライバーの意図通りの加速を実現したという。また、リアウィングを搭載してダウンフォースを発生しやすくした。

どのドライバーでも運転しやすくなっているかどうかは、市販のカートと参戦車両を運転したタイムを比較して確認した。市販のカートのタイム差が、参戦車両では縮まっているという。また、ドライバーのインプレッションを基に、運転しやすさを追求して調整した。

全日本学生フォーミュラ大会では、車検の他、デザインや年産1000台を想定したコスト、0~75mの加速やスキッドパッド、複雑なコースの走行タイム、燃費性能などさまざまな面で車両が評価される。2カ月後の本番に向けて、各チームとも準備を急いでいる。

※ 本記事は、製造業技術者向けポータルサイト「MONOist」から転載しています。

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