大学生方程式赛车是一项国际大学生设计竞赛，来自世界各地的大学生团队在竞赛中开发、制造、展示和运营自己的方程式赛车。德累斯顿工业大学的 ELBFLORACE 学生方程式车队就是其中之一。该车队成立于 2006 年，是一个注册协会，每年约有 80 名学生积极参与该项目，并已在 2025/26 赛季建造第 18 辆赛车。这辆车将在欧洲的赛道上全电动行驶。在全球比较中，他们的成绩多年来一直名列前 10%。如果没有包括 ACE 在内的大学和行业赞助商的支持，这些成绩是不可能取得的。

上一赛季的赛车 EFR17ed05（又名 "ZoE"）仅重约 168 千克，在 2025 年夏天，凭借四个各 35 千瓦的水冷式轮毂电机、自主研发的逆变器和碳纤维增强塑料（CFRP）制成的整体车身，在不到 2.3 秒的时间内从静止加速到 100 公里/小时。为了控制赛车的速度，驾驶员可以使用加速踏板和制动踏板。此外，赛车的驱动还由多个自主研发的控制装置提供支持，例如监测轮胎打滑或通过扭矩矢量控制实现更灵活的转弯。

满足特殊要求的踏板设计和空气弹簧

与普通乘用车相比，踏板与车辆的连接方式明显不同，踏板行程也不同，而且为了给驾驶员提供合适的驾驶体验，还需要满足更高的要求。例如，必须考虑到更大的振动、车辆的动态响应以及尽可能减少驾驶员的身体疲劳。两个踏板都安装在各自的架子上，因此可以根据驾驶员的变化对其位置进行最佳调整。

为了给赛车加速，驾驶员需要使用一个由 CFRP 制成的踏板，该踏板安装在一个同样由 CFRP 制成的 3D 打印滑块上，以便在 CFRP 管轨上移动。踏板的支点位于驾驶员的脚跟处，采用掺磁螺栓的形式。踏板的旋转以及螺栓的旋转是通过两个不同设计的霍尔传感器来确定的。两个平行的工业气压弹簧可稳定踏板行程，并为骑行者的骑行体验提供额外的机械阻力。这种阻力可根据驾驶员的反馈进行调整。ACE Stoßdämpfer GmbH 是赛车设计领域的主要支持者，多年来一直为 ELBFLORACE e.V. 提供 GS-10-20-AD-100N 和 GS-12-20-AD-100N 工业空气弹簧。与该公司的联系始终简便、礼貌，并提供了很多有价值的信息，车队对此非常感激。

结构紧凑、重量轻的机器元件，实现最佳集成

由于大学生方程式赛车的规定和相关安全要求，制动踏板的设计自由度受到限制。因此，踏板、滑块和导轨均由 EN-AW-7075 铝合金制成，只有脚踏板导轨由 CFRP 制成。当踩下制动踏板时，一个串联安装的膜片力传感器会被驱动，达到单个气压弹簧所规定的力。赛车被制动，并通过称重传感器的输出信号和四个电动马达的能量回收进行能量回收。只有当超过分离力时，才会通过前后制动回路的两个主制动缸启动机械制动，气压弹簧也会随之大幅移动。

特别是，活塞杆伸出时确定的插入力和达到插入力之前可忽略不计的距离证明了 ELBFLORACE 学生方程式车队使用空气弹簧的正确性。这确保了机械制动过程和相关的能量损失仅在设计的踏板压力下启动。除 ELBFLORACE 外，其他许多车队的大学生方程式赛车也使用了空气弹簧。与其他弹簧类型相比，空气弹簧具有结构紧凑、重量轻的优点。这使它们能够用于方程式赛车狭窄的前端。

由于可通过充气阀单独调节气压，而且只需更换整个弹簧，因此 ELBFLORACE 在改装踏板时非常灵活。在应用范围内，空气弹簧的尺寸与伸缩力无关。ACE Stoßdämpfer GmbH 的空气弹簧免维护，即使在高强度使用的情况下，其使用寿命也远远超过一个季度。

轻质材料空气弹簧的未来？

总之，ELBFLORACE 学生方程式车队 TU Dresden e.V. 展示了创新技术和有针对性的开发流程如何在学生环境中实现最佳性能。凭借一支积极进取的团队以及对最先进材料和技术的使用，每年都能开发出在轻质结构、驱动技术和控制工程方面树立标准的车辆。理论知识与实际应用相结合，不仅为学生的职业未来做好了最佳准备，还促进了电动和自动赛车领域的技术进步。

为了进一步优化轻质结构，ELBFLORACE e.V. 希望参与轻质材料空气弹簧的开发，并在未来将其应用到汽车中。与 ACE 等工业合作伙伴的持续支持和紧密合作凸显了该项目对全球大学教育和创新精神的重要性。