能量耗尽、温室效应,是目前全球关注的课题。近几年的蚬壳汽车环保马拉松赛,以享用资源的同时减少碳排放量为题,期望透过年轻一辈新颖的想法,找出更好的解决方案。

走进实验室,学生们正围在一起讨论,仔细一听,发现他们的话题的中心点是“汽车”。原来,学生们正在为即将在新加坡举办的第八届亚洲蚬壳汽车环保马拉松(Shell Eco-marathon,简称SEM)做最后的冲刺与准备。

来到第八届,亚洲SEM今年以“共创未来”作为大会主题,期望激发出新的想法与概念来应对全球能源挑战,在提供更多能源的同时,减少二氧化碳的排放。SEM赛事被分为两种,即原型车(Prototype)与城市概念车(Urban Concept),而两种赛事也按照各种能源发电被分为3组:内燃机(Internal combustion engine)、氢气(Hydrogen fuel cell)和电动发电(Battery-electric)。亚洲各代表即将前往新加坡一决高下,能以最少能量行走最远的队伍为之胜利。

莫纳什大学共有两支队伍入选,即将在3月中旬代表大马到新加坡参与亚洲SEM赛事。图为原型车队伍作品。
莫纳什大学共有两支队伍入选,即将在3月中旬代表大马到新加坡参与亚洲SEM赛事。图为原型车队伍作品。

为了参与SEM大赛,莫纳什大学成立了莫纳什赛车协会(Motorsport team Monash club),教导大专生如何制作一辆车。“协会开放给所有莫纳什的学生参与,但碍于所学的知识非常技术性,因此只有工程系学生主动参与。”莫纳什其中一支入选队伍的顾问林英辉表示,虽然只有工程系学生参与,但有著不同工程系的学生参与,能在各方面给予不同的意见,也是难能可贵的。莫纳什大学从2014年开始参与SEM大赛,至今已有4年经验,而林英辉也是莫纳什大学参加SEM的资深参赛者。

制作车辆不能“偏心”

“此次的亮点,是整辆车从科技、设计到车身都是平衡的。”也是引擎与燃油部门负责人对林英辉解释,许多人都会犯下这项错误:过于注重某个部分。去年正是因聚焦在车身设计,而忽略了其他部分。吸取去年的教训,今年也在带领学弟们制作城市概念车时,成功将注意力平均地放在车子的各个部位,并没有“偏心”一说。

“原本选用天然气作为车子的能源,但后来发现风扇的力度不足,导致引擎无法及时散热,才改用其他能源。”林英辉笑指,如此更环保,因为乙醇燃料(Ethanol Fuel)是再生燃料,燃烧后释放的一氧化碳及二氧化碳比石油来得低。他也透露,原本重达190公斤的车子“塑身”成功,目前仅有约155公斤。该团队期望改良后的轻盈车身可以更节省能源。

采访当天已是最后限期,莫纳什学生抓紧机会咨询亚洲SEM技术总监陈文豪,期望能在将车子送到新加坡之前,修改汽车的各个小毛病。
采访当天已是最后限期,莫纳什学生抓紧机会咨询亚洲SEM技术总监陈文豪,期望能在将车子送到新加坡之前,修改汽车的各个小毛病。

解决计划与实践的误差

自2016年SEM大赛结束后,莫纳什塞车协会便再次招募团队,准备参与今年的比赛。“从去年中旬开始,我们便著手做设计、分析等,直到3个月前才正式开始制作,”队长爱德温杰苏达斯(Edwin Jesu Dass)说道。虽然从8个月前就开始著手设计,但计划永远赶不上变化,负责方向盘设计的詹适光透露,他为方向盘做了4种设计,最终因原材料与档案分析的有所出入,而一改再改。“数据显示这款原材料是坚硬、有韧性的,但开始制作之后,我们才发现它的本质太软。”

“因电子技术与其他部门息息相关,我需要跟许多部门多做沟通。”负责电子技术的郭世杰认为,沟通是团队中最重要的一环,稍微沟通不良,就可能需要重做。“我们一般不会等人齐才开工,而是会按照各自空闲的时间到实验室工作,所以之前有很长一段时间我们面对一个问题:不知道较早开工的人做了哪方面的改良。”爱德温表示,这导致后来又有人将改良的东西再“改”回去,费了不少工夫。

另一个严峻的挑战便是资金问题。有别于其他赛事,SEM不给参赛者提供资金,因此参赛队伍需要自己寻找资金来源。“寻找赞助商对我们来说是颇大的挑战,因为购买这些汽车零件、原材料的费用都很高,所以在寻求赞助时有相当的难度。”所幸,在这个过程中,好些汽车零件品牌和批发商都愿意透过赞助零件的方式来支持他们,更有批发商愿意亲自传授一些技术上的知识,让他们获益不少。

“得奖与否都没关系,只要我们尽力就足矣。”郭世杰表示,面对即将来临的赛事,除了紧张,更多的是对这场比赛的展望与期待。

找出弱点,不断改进模型

“我们今年最大的亮点便是峇迪外型和采用硬壳式结构为底盘。”玛拉工艺大学原型车团队队长阿米拉阿缇拉(Amirah Athirah)说。换下去年的底盘(Chassis),今年以硬壳式结构(Monoque)作为原型车底部,是为了让车子更为稳固及轻盈。

玛拉工艺大学原型车团队是SEM常胜军,蝉联过去3年亚洲SEM原型车大赛的冠军宝座。每一年,玛拉工艺大学的团队都会以上一年的模型为题,从中找出其弱点,并加以改进。蝉联冠军宝座多年,他们靠的是校内学生的合作物无间。“我们的团员共有27名来自不同科系的学生,以电子工程系、机械工程系与艺术设计系的学生为主。”

这款原型车是玛拉工艺大学原型车团队花费了约莫4个月的时间才完成的作品,以硬壳式结构代替底盘,使车子构造更稳固、轻盈。
这款原型车是玛拉工艺大学原型车团队花费了约莫4个月的时间才完成的作品,以硬壳式结构代替底盘,使车子构造更稳固、轻盈。

“此次的车子便是由艺术设计系的学生全权负责,工程系的学生则负责电子与机械的部分。”在这样的分工下来,大家便能发挥所长,用自己的专业知识为此次的赛事做准备。阿米拉笑称,该校SEM参赛团队一向公开给所有学生参与,因此常会有不同科系的学生参与在其中。虽然制造汽车是较为技术性的工作,但她认为每个人的观点都不一样,尤其理科生与文科生的观点更是大不相同,唯有这样才能更好地改良车子。

对于今年的赛事,这支常胜军将目标设在打破欧洲SEM赛事的前6名纪录。“要直接打破第一名的纪录太遥远了,倒不如将目标设在目前能力所及的范围内。”负责电子技术的阿飞(Afif)兴致高昂地表示,此次参赛除了要打破前几年的纪录,更设下了打破欧洲纪录的新目标,期望这个目标能带领玛拉工艺大学的团队走得更远。

长达4个月的制作过程当中,团队面对了不少挑战,包括车身不符、用电量大等问题,所幸在参赛之前都能一一将这些问题解决。
长达4个月的制作过程当中,团队面对了不少挑战,包括车身不符、用电量大等问题,所幸在参赛之前都能一一将这些问题解决。

埋首研究 不忘抬头沟通

“作为一个能源公司,我们明白能源使用对环境的影响,尤其现代人对能源的需求量不断攀升,往后还有翻倍的可能。当我们对能源的需求越大,就表示会有越多越多二氧化碳的产生,这是一个进退两难的问题。”亚洲SEM技术总监陈文豪表示,液态燃油至少还会在出现在未来50年的使用中,因此要将能源的可用性推到极致,又要减少碳排放的产生,便是举办SEM的目标。他指出,透过这项赛事,能培养出更多对“有效能源”(Energy efficiency)有概念的未来工程师,甚至引起他们深入研究的兴趣。

对于SEM主张学生自己寻找资金的条例,陈文豪认为这对大专生有百利而无一害。“学生们必须知道如何去跟外界沟通。”他笑说,这项比赛除了能训练学生们在工程学方面的思维,还能培养他们的企业精神,从中学会在有限的预算内完成任务。“好比上一次的SEM赛事,印度的学生因资金不足,无法将车子空运或海运过来,只能将车子‘肢解’,来到赛场再组装回去。”他觉得,学生们在抱怨团队资金不足之前,应该先看看其他团队的处境,好好学习对方想尽办法参与赛事的毅力与恒心。

原型车团队由27名来自3大科系的学生组成,但碍于赛事限制,只能从中挑选8名学生做代表。
原型车团队由27名来自3大科系的学生组成,但碍于赛事限制,只能从中挑选8名学生做代表。

开放于民众参与的“Make a Future”展览将会与赛事同一时间开跑。陈文豪透露,为期4天的展览将会推出各种醒觉意识运动,包括游戏、比赛、讲座、电影分等。“开混合动力车(Hybrid)或电动车并不是解决问题的方案,我们期望能从透过展览教育民众,让他们知道什么是‘有效能源’及其重要性。”

“亚洲SEM开跑的前4年有许多大马队伍前来参与,后来许是需要将参赛作品运输到其他国家的运输费让学生们产生退缩心。”今年,大马共有7支代表队伍到新加坡参与SEM赛事,陈文豪希望未来会有更多大马队伍愿意参赛。“明年的赛事可能还会在新加坡进行,学生们应该把握这个机会参与。”

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