電動レーシングカーで新たな世界記録を樹立：0.956秒で0から100へ
(ethz.ch)- ETH ZurichとLucerne University of Applied Sciences and Artsの学生たちが作った電動レーシングカー mythen が、0→100km/hを0.956秒で達成し、電気自動車の加速世界記録を更新
- 記録走行はスイス・デューベンドルフの Switzerland Innovation Park で行われ、12.3mの距離内で100km/hに到達。ドライバーはKate Maggetti
- Guinness World Recordsが記録を認定し、2022年9月にUniversity of Stuttgartのチームが出した 1.461秒 の記録を3分の1以上短縮
- 学生たちはPCB、シャシー、バッテリーまで自ら開発し、カーボンとアルミハニカムで車両重量を約 140kg まで抑えつつ、240kW、約326馬力を発揮
- 発進直後の接地力が勝負の決め手だったため、AMZチームは速度が上がって初めて効果が大きくなる通常の空力ではなく、車体を地面に吸い付ける 吸着装置 を開発
0.956秒で達成した0→100km/h記録
- Academic Motorsports Club Zurich、AMZ のメンバーは、ほぼ1年にわたり余暇を電気自動車mythenの製作に注いだ
- 開発過程では一部の部品が失敗し、何度も再設計する必要があった
- Guinness World Recordsは、mythenによる 電気自動車の世界加速記録 更新を認定した
- 記録走行の条件は次のとおり
- 場所：スイス・デューベンドルフの Switzerland Innovation Park
- 距離：12.3m
- 速度：0から100km/h、つまり0から62.15mph
- 時間：0.956秒
- ドライバー：Kate Maggetti
- 従来の記録はUniversity of Stuttgartのチームが2022年9月に樹立した 1.461秒 で、mythenはこれを3分の1以上短縮した
学生たちが自ら作った車両構造
- mythenの主要構成要素は、学生たちが自ら開発し、機能に合わせて最適化した
- PCB
- シャシー
- バッテリー
- 軽量カーボンとアルミハニカムを使用し、車両重量を約 140kg、つまり309ポンド程度まで削減
- 学生たちが開発した4基の ホイールハブモーター と特殊なパワートレインが、240kW、約326馬力の出力を生み出す
発進の瞬間に接地力を確保した方法
- AMZの空力担当Dario Messerliは、加速記録では出力と同じくらい、動力を地面へ効果的に伝えることが重要だと考えた
- 一般的なFormula One車両は、リアまたはフロントウイングで車体を地面側へ押し付ける 空気力学 を利用する
- この空力効果は、車両が一定の速度に達してからでなければ働かない
- AMZチームは、発進直後から強い接地力を得るため、車体を地面に吸い付ける 掃除機のような装置 を開発した
再びスイスが手にした電気自動車の加速記録
- AMZは2014年と2016年に、電気自動車の世界加速記録を2度樹立したことがある
- その後、University of StuttgartのチームがAMZの記録を破った
- 今回のmythenの記録により、電気自動車の加速世界記録は再び スイスのチーム の手に戻った
- ETH Zurichの学生たちは、この記録を当面は再び譲ることはないと自信を示している
AMZの活動
- AMZ は2006年にETH Zurichの学生たちが設立した
- 約30人のメンバーが毎年新しいレーシングカーを開発し、国際設計コンペに出場している
- 欧州ではこの大会は Formula Student として知られている
- 初期には内燃機関車両を3台開発したが、2010年からは純電動レーシングカーを製作している
- AMZは、学生たちが複雑な技術環境の中で、授業で学んだ理論知識を実際に応用する機会を提供している
- クラブは財政的に独立しており、複数のスポンサーとスイスの大学から支援を受けている
1件のコメント
Hacker News のコメント
こういうことをやるのに必要なグリップ力のレベルが印象的。古い手法を持ち出して、ある種の sucker car を作ったように見える
https://www.roadandtrack.com/motorsports/a32350/jim-hall-cha...
それでもすばらしい技術だが、競技の公認団体が規則を更新しない限り、こうした車は一回限りの見せ物で終わる可能性が高い
https://youtu.be/B294RfWj1QE?si=jxYpIgwtH44at6Bq
https://www.youtube.com/watch?v=5JYp9eGC3Cc
ただしこの車は規定で許される範囲よりもバッテリーとパワートレインがアップグレードされており、タイヤウォーマーや、スタート面／タイヤにゴム・接着剤を使っていた可能性もある
ある写真がとりわけ心に残った。エンジンから車輪へトルクを伝える軸のようなものがあるはずの場所に、黄色い電線だけがあった
電気自動車がもともとそう動くことは分かっているが、レーシングカーという文脈で見ると、電気は世界に対する直感とは本当に違った働き方をするのだと強く実感する。昔の工場は中央の蒸気機関からベルトと軸で建物の隅々まで動力を伝えていて、電気が入ってきたことで設計し直された
その写真を見て、似たようなことがすでに起きた、あるいは今起きているのだという感覚を得た。仕事では虹ばかり追いかけないよう「退屈な技術」を重視するほうだが、ときには本物の金塊があることも覚えておくべきだ。そうしないと、自分の工場はずっと蒸気動力のままになりそうだ
電気自動車はトラクション制御をはるかに精密に行えるため、不可能に見えることも実現する。複数の Audi による雪道登坂の比較で内燃機関車と電気自動車を比べており、電気式トラクション制御が想像しにくい低摩擦状況を簡単に処理する様子を示している: https://www.youtube.com/watch?v=HJRRvHlvhAI
省スペースも魅力だっただろうが、電気モーターを1つだけ買えばよいという点も大きかったのだと思う。今では人生を変えるほど優れたモーターが汎用部品になり、精巧に作られたモーターは加速の世界記録を打ち立てている。生きるには素晴らしい時代だ
このチームの車は事実上、加速だけのために目的設計された車両なので、速度を維持したり効率よく走ったりする必要がある車では見られにくい方式を使えたのだ。本当に見事な発想だ
多くの Amazon 施設では、主コンプレッサーが敷地内のどこかにあり、大きなタンクを満たしている。圧縮空気は施設全体に配管で供給され[0]、さまざまな可動部品をオープンループで駆動し、装置が動いて空気を排出するときに特有の「シューッ」という音[1]を出す。全部ではないが、素早く、ある程度力強く動く必要がある単純な装置の多くがそうだ
すべてコンピューターで制御され、電気も大きな役割を占めているが、実際の駆動力は圧縮空気から来ている。かなりかっこいい
[0] 現場の制御技術者たちがそう説明してくれた
[1] https://www.youtube.com/watch?v=Y5Hf08XrI_A 最初の30秒あたりで特によく聞こえる
自動車のシリンダーが上下する動き、正確には小さな爆発によって上下に強制される動きが仕事に変わるというのは驚きだ。回転運動を仕事に変えることは人類にとって古くからの方式であり、宇宙へ出ていく未来では、それほど大きな比重を占めないかもしれない
印象的ではあるが、比較すると Top Fuel ドラッグスターの加速の半分ほどで、そちらも今なお速くなり続けている。
現在記録されている最短時間と最高速度を持つ Brittany Force の記録はこちら: https://www.nhra.com/news/2022/brittany-force-sets-national-...
1000フィートで 0→338.43mph を 3.665秒で達成している。車両が 1320フィートでは速くなりすぎたため、2008年からは 1000フィートでレースしている。
以前の記録が 1.461秒だったことを考えると、特に印象的だ。これほど大きな差で破られる記録はめったにない。
こういうハブモーターこそ未来だと思う。車体下部の空間をより多くのバッテリーに使え、ドライブシャフトやユニバーサルジョイントの複雑さをなくせて、ソフトウェアで完全なトラクション制御ができる。
新しい車両の設計時間も短くなる。ホイールに電源線とデータケーブルをつなぐだけで車になるようなもので、完全電動ブレーキへ進む最初の一歩でもある。
欠点はばね下重量が増えること。ただし現代のモーターはどんどん軽くなっている。ドライブシャフトがなければ、ホイールがポットホールを避けるために内外へ動いたり、走っている路面に合わせてキャンバーを動的に調整したりといった大胆な動作も可能になるかもしれない。
オートバイと比べたらどうなのか気になったが、最近の量産オートバイが現代のハイパーカーより大きく速いわけではないことを知らなかった。最速のオートバイでも 2.2秒と記録されている[1]。
100万ドル級のスポーツカーを除いても、2020年型 Porsche 911 Turbo S のような車は 2.1秒だ[2]。
Tesla や Lucid のような車も狂ったように速いのは知っているが、公表されている 0→60 の記録はいずれもロールアウトを含む値だと理解している。
[1]https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_mot...
[2]https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_car...
オートバイはパワーウェイトレシオでは強いが、その力をすべて使うとホイールがただ空転してしまうため、十分には活用できない。
迷路解きレースでの最大の進歩の一つが、小さな「マウス」の中にファンを入れて下向きに押し付け、ホイールの接地力を高めたことだったと知って、本当に面白いと思った。
https://hackaday.com/2008/11/26/vacuum-micromouse/
Veritasium による迷路レースの詳しい解説: https://www.youtube.com/watch?v=ZMQbHMgK2rw
https://youtu.be/_3868Dnogrk?si=o4rkjjOcdHIBSbMt
こういう車両でドライバーの役割は何なのか気になる。車内に人を乗せて重量を増やす以外に、実際にやることは多いのだろうか？
真面目な質問だし、無知な質問かもしれない。1秒にも満たない時間で起きることなので聞いている。変速するギアもなく、曲がるコーナーもなさそうなのに、ドライバーが何をするのか分からない。
機械工学者ではないが、人を乗せない装置なら 1秒以内に 0→100 を出させることは確かに可能そうだ。
おそらくこの Guinness 記録部門で求められる条件だったか、ソフトウェアまで気にしたくなかったからだろう。
「スタート直後に強いグリップを確保するため、AMZチームは吸引で車両を路面に貼り付ける一種の掃除機を開発した」という部分が核心
いまやグリップが制約要因なので、より良い加速記録はより良いグリップから生まれるはず
Civic Type Rが2010年代前半のエキゾチックなスーパーカーより速いラップタイムを出せる理由も、現代の一般公道用タイヤコンパウンドが、当時のスリックレーシングタイヤ並みによく食いつくから。現在のレーシングタイヤは温まると実際に路面に貼り付くため、静止摩擦係数が1を超える
あまりにうまく機能したため、当然すぐに禁止された
ほぼ3Gの加速。印象的
だから100km/hは27.8m/s。0.956秒でその速度に達すると平均加速度は29.1m/s²で、これを9.8m/s²で割ると2.96gになる
0.3秒なら約11Gになり、人を殺すのに十分なレベル。すべてざっと検索して見つけた数字ベース
車が2秒間9Gを出せるなら、約635km/hまで到達する計算
YouTubeで自動車の加速テストをたくさん見た（COVIDのおかげで）が、EV、特に人工的な真空ダウンフォースを使う車両は、不可能に見える限界に近づいている
訓練の浅いドライバーは、加速力のために話すといった基本的な機能が一時的に影響を受けているように見える
とはいえ、John Stappが繰り返し受けた加速・減速テストと比べると弱く見えるかもしれない: https://en.wikipedia.org/wiki/John_Stapp
彼の1秒時点の速度は見つけられなかったが、Wikipediaには1955年1月3日に5秒間で632mph（1,017km/h）まで2,800フィート（850m）を加速し、その後0.5秒間滑走して、1.4秒で停止したと書かれている。トラックの長さは3,500フィート（1,100m）だったという