3 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2023-09-13 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • ETH Zurich और Lucerne University of Applied Sciences and Arts के छात्रों द्वारा बनाई गई इलेक्ट्रिक रेसिंग कार mythen ने 0→100km/h की रफ्तार 0.956 सेकंड में हासिल कर इलेक्ट्रिक कार acceleration का विश्व रिकॉर्ड तोड़ दिया
  • रिकॉर्ड रन स्विट्जरलैंड के Duebendorf स्थित Switzerland Innovation Park में हुआ, जहां कार ने 12.3m की दूरी के भीतर 100km/h की रफ्तार हासिल की, और ड्राइवर Kate Maggetti थीं
  • Guinness World Records ने रिकॉर्ड की पुष्टि की, और इसने सितंबर 2022 में University of Stuttgart टीम के 1.461 सेकंड के रिकॉर्ड को एक-तिहाई से भी ज्यादा घटा दिया
  • छात्रों ने PCB, chassis और battery तक खुद विकसित किए, और carbon व aluminium honeycomb से कार का वजन लगभग 140kg तक घटाते हुए 240kW, लगभग 326 horsepower का output निकाला
  • शुरुआत के तुरंत बाद grip ही निर्णायक था, इसलिए AMZ टीम ने आम aerodynamics के बजाय, जो speed बढ़ने पर ज्यादा असरदार होती है, body को जमीन की ओर खींचकर चिपकाने वाली suction device विकसित की

0.956 सेकंड में पूरा हुआ 0→100km/h रिकॉर्ड

  • Academic Motorsports Club Zurich, AMZ के सदस्यों ने लगभग एक साल तक अपना खाली समय इलेक्ट्रिक कार mythen बनाने में लगाया
  • development के दौरान कुछ parts fail हुए और कई बार फिर से design करना पड़ा
  • Guinness World Records ने mythen के इलेक्ट्रिक कार विश्व acceleration रिकॉर्ड टूटने की पुष्टि की
  • रिकॉर्ड रन की शर्तें इस प्रकार थीं
    • स्थान: स्विट्जरलैंड के Duebendorf में Switzerland Innovation Park
    • दूरी: 12.3m
    • गति: 0 से 100km/h, यानी 0 से 62.15mph
    • समय: 0.956 सेकंड
    • ड्राइवर: Kate Maggetti
  • पिछला रिकॉर्ड University of Stuttgart टीम ने सितंबर 2022 में 1.461 सेकंड का बनाया था, और mythen ने इसे एक-तिहाई से भी ज्यादा बेहतर कर दिया

छात्रों ने खुद बनाया वाहन का structure

  • mythen के मुख्य components छात्रों ने खुद develop किए और function के हिसाब से optimize किए
    • PCB
    • chassis
    • battery
  • lightweight carbon और aluminium honeycomb का उपयोग कर कार का वजन लगभग 140kg, यानी 309 pounds के स्तर तक घटाया गया
  • छात्रों द्वारा विकसित चार wheel hub motors और special powertrain 240kW, लगभग 326 horsepower का output देते हैं

शुरुआत के पल में grip हासिल करने का तरीका

  • AMZ में aerodynamics के प्रभारी Dario Messerli का मानना था कि acceleration record में power जितना ही जरूरी है power को जमीन तक प्रभावी ढंग से पहुंचाना
  • सामान्य Formula One कारें rear या front wing के जरिए body को जमीन की ओर दबाने वाली aerodynamics का उपयोग करती हैं
  • यह aerodynamic effect कार के एक निश्चित speed तक पहुंचने के बाद ही काम करता है
  • AMZ टीम ने शुरुआत के तुरंत बाद से मजबूत grip पाने के लिए body को जमीन की ओर खींचकर चिपकाने वाली vacuum cleaner जैसी device विकसित की

इलेक्ट्रिक कार acceleration record फिर स्विट्जरलैंड के नाम

  • AMZ ने 2014 और 2016 में दो बार इलेक्ट्रिक कार विश्व acceleration record बनाया था
  • इसके बाद University of Stuttgart टीम ने AMZ का record तोड़ा था
  • इस बार mythen के record के साथ इलेक्ट्रिक कार acceleration का विश्व record फिर स्विस टीम के पास लौट आया
  • ETH Zurich के छात्रों को भरोसा है कि वे कुछ समय तक यह record फिर नहीं गंवाएंगे

AMZ की गतिविधियां

  • AMZ की स्थापना 2006 में ETH Zurich के छात्रों ने की थी
  • लगभग 30 सदस्य हर साल नई racing car विकसित कर international design competitions में हिस्सा लेते हैं
  • यूरोप में यह competition Formula Student के नाम से जाना जाता है
  • शुरुआत में उन्होंने internal combustion engine वाली 3 कारें विकसित की थीं, लेकिन 2010 से वे पूरी तरह electric racing cars बना रहे हैं
  • AMZ छात्रों को जटिल तकनीकी environment में कक्षा में सीखे theoretical knowledge को असल में लागू करने का अवसर देता है
  • club आर्थिक रूप से स्वतंत्र है, और कई sponsors व Swiss universities से support पाता है

1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2023-09-13
Hacker News की राय
  • ऐसा काम करने के लिए जिस स्तर की grip चाहिए, वह काफ़ी प्रभावशाली है। लगता है जैसे किसी पुरानी तकनीक को लेकर एक तरह की sucker car बना दी गई हो
    https://www.roadandtrack.com/motorsports/a32350/jim-hall-cha...
    तकनीक अब भी शानदार है, लेकिन अगर race-sanctioning bodies नियमों को अपडेट नहीं करतीं, तो ऐसी कारों के one-off bragging rights बनकर रह जाने की संभावना ज़्यादा है

    • Micromouse(https://en.wikipedia.org/wiki/Micromouse) में autonomous devices maze solve करती हैं, और सबसे तेज़ participants सभी fan से grip बढ़ाकर speed बढ़ाते हैं
    • F1 में सचमुच एक बार race कर चुकी Brabham BT46 fan car भी है। एक बार चली और ban हो गई :-)
      https://youtu.be/B294RfWj1QE?si=jxYpIgwtH44at6Bq
    • जिन्हें sucker car में दिलचस्पी है, उन्हें Goodwood record बनाने वाली McMurtry Speirling की run भी दिलचस्प लगेगी
      https://www.youtube.com/watch?v=5JYp9eGC3Cc
    • ये कारें Formula Student से आई हैं, और 2022 से पहले banned रही “powered ground effect” को फिर से allow किया गया है
      हालांकि इस कार में नियमों के तहत allowed सीमा से ज़्यादा upgraded battery और powertrain है, और संभव है कि tyre warmers या starting surface/tyres पर rubber/adhesive का इस्तेमाल भी हुआ हो
    • दिलचस्प बात यह है कि यह Formula SAE के European version, Formula Student की vehicle है। Formula SAE में powered ground effect बहुत पहले ban कर दिया गया था, लेकिन Formula Student में लगता है इसे allow किया जाता है
  • एक photo खास तौर पर असर छोड़ गई। जहां engine से wheels तक torque पहुंचाने वाला कोई shaft जैसा कुछ होना चाहिए था, वहां सिर्फ़ पीली wires थीं
    मुझे पता है कि EVs वैसे ही काम करती हैं, लेकिन race car के context में देखने पर जोर से महसूस हुआ कि electricity दुनिया के बारे में हमारी intuition से सचमुच अलग तरीके से काम करती है। पुराने factories में central steam engine से belts और shafts के जरिए building के हर कोने तक power पहुंचाई जाती थी, और electricity आने पर उन्हें फिर से design किया गया
    उस photo को देखकर लगा कि वैसी ही कोई चीज़ पहले ही हो चुकी है या अभी हो रही है। काम में rainbow के पीछे न भागने के लिए मैं “boring technology” पर ज़ोर देता हूं, लेकिन कभी-कभी यह याद रखना भी ज़रूरी है कि सच में gold nugget भी होते हैं। वरना मेरी factory steam-powered ही बनी रह जाएगी

    • electric motor का पारंपरिक internal combustion engine/drivetrain की तुलना में मिलने वाला instant torque भी आकर्षक है, लेकिन शायद उससे ज़्यादा उपयोगी electric systems में संभव कहीं तेज़ power modulation है
      EVs traction control को कहीं ज़्यादा precise तरीके से कर सकती हैं, इसलिए वे असंभव लगने वाले काम भी कर लेती हैं। कई Audi models की snowy uphill comparison में internal combustion vehicles और EVs की तुलना की गई थी, जिसमें दिखता है कि electric traction control बेहद low-friction situations को आसानी से handle कर लेता है, जिसकी कल्पना करना मुश्किल है: https://www.youtube.com/watch?v=HJRRvHlvhAI
    • मुझे Shop Smith याद आया, जो 20वीं सदी के मध्य में घरेलू woodworking tools के लिए मशहूर था। इसमें एक motor को कई attachable tools से जोड़कर lathe, band saw, table saw आदि को एक-एक करके चलाया जाता था
      space saving भी आकर्षक रही होगी, लेकिन मुझे लगता है कि सिर्फ़ एक electric motor खरीदनी पड़ती थी, यह भी बड़ी बात रही होगी। अब जिंदगी बदल देने जितनी अच्छी motors commodity parts बन गई हैं, और precision से बनी motors acceleration world records बना रही हैं। जीने के लिए क्या शानदार दौर है
    • कुछ हद तक सही है, लेकिन इस team ने खास तौर पर hub motors इस्तेमाल कीं, जिससे traditional axle की जरूरत नहीं रही। hub motors inefficient होने के लिए मशहूर हैं, इसलिए आम battery EVs में कम इस्तेमाल होती हैं; आमतौर पर motor को axle के center के पास “e-axle” के हिस्से के रूप में रखा जाता है
      इस team की car मूल रूप से acceleration के लिए purpose-built vehicle है, इसलिए वे ऐसे तरीके अपना सके जो speed बनाए रखने या efficiently drive करने वाली cars में मुश्किल से दिखेंगे। सचमुच कमाल का idea है
    • एक दिलचस्प तथ्य: आधुनिक industrial facilities का बड़ा हिस्सा internal devices चलाने के लिए compressed air का काफी इस्तेमाल करता है
      कई Amazon facilities में main compressor site पर कहीं होता है और एक बड़े tank को भरकर रखता है। compressed air पूरे facility में pipes के जरिए supply की जाती है[0], और कई moving parts को open loop में drive करती है; जब device चलता है और air exhaust करता है, तो वह खास “hiss” sound[1] निकालता है। सब नहीं, लेकिन काफी सारे simple devices जो तेज़ और कुछ हद तक ताकतवर movement मांगते हैं, ऐसे ही होते हैं
      सब कुछ computer-controlled है और electricity भी बड़ा role निभाती है, लेकिन असली driving force compressed air से आती है। काफी cool है
      [0] site के control technicians ने ऐसा बताया था
      [1] https://www.youtube.com/watch?v=Y5Hf08XrI_A शुरुआती लगभग 30 seconds में खास तौर पर अच्छी तरह सुनाई देता है
    • यहां असल में “mechanical work को distribute करने वाला हिस्सा” process से हटा दिया गया है
      यह हैरान करने वाला है कि car के cylinders का ऊपर-नीचे जाना—ठीक कहें तो छोटे explosions से ऊपर-नीचे force किया जाना—work में बदलता है। rotational motion को work में बदलना इंसानों का पुराना तरीका रहा है, और spacefaring future में शायद इसका इतना बड़ा हिस्सा न हो
  • प्रभावशाली तो है, लेकिन तुलना करें तो यह Top Fuel dragster के acceleration का लगभग आधा है, और वे भी अभी और तेज़ होते जा रहे हैं
    मौजूदा record—सबसे कम समय और सबसे ज़्यादा speed—Brittany Force का है, यहां है: https://www.nhra.com/news/2022/brittany-force-sets-national-...
    1000 feet में 0→338.43mph, 3.665 seconds में किया। Cars 1320 feet के लिए बहुत तेज़ हो गई थीं, इसलिए 2008 से race 1000 feet पर होती है

    • dragsters को लगभग हर run के बाद engine पूरी तरह खोलकर rebuild करना पड़ता है, और उनका बड़े fireball में explode होना भी आम है
    • maximum acceleration 8G है, parachute से brake लगाते समय deceleration -6G तक जाता है। Power 11,000 horsepower है
    • EV का 0→60mph लगभग 0.9 seconds है, और Top Fuel लगभग 0.4 seconds—यह हैरान करने वाला है
    • अगर उसी powertrain से 10 races करनी पड़ें तो result कैसा होगा, यह जानने की उत्सुकता है। शायद मुकाबला काफी ज़्यादा बराबरी का हो जाएगा
    • लगता है कि EV आखिरकार किसी भी dragster को हरा देगी। Maximum torque तुरंत मिलता है न
  • यह सोचें कि पिछला record 1.461 seconds था, तो यह खास तौर पर impressive है। इतने बड़े अंतर से record टूटना आम नहीं है

  • मुझे लगता है ऐसे hub motors ही future हैं। Car के नीचे की जगह को ज़्यादा batteries के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, driveshaft और universal joints की complexity खत्म होती है, और software पूरी तरह traction control कर सकता है
    नई vehicle design करने का time भी कम हो जाता है। Wheels में सिर्फ power wires और data cables जोड़ दें तो लगभग vehicle तैयार है, और यह fully electric braking की ओर पहला step भी है
    कमी यह है कि unsprung mass बढ़ता है। लेकिन modern motors लगातार हल्के होते जा रहे हैं। अगर driveshaft न हो, तो wheels potholes से बचने के लिए अंदर-बाहर move कर सकें, या जिस road पर चल रहे हों उसके हिसाब से camber को dynamically adjust करें—ऐसी bold movements भी संभव हो सकती हैं

    • modern motors के हल्के होने की एक वजह यह है कि वे छोटे rotor से कम torque देते हैं, लेकिन higher RPM से उसकी भरपाई कर सकते हैं। Hub motor में यह संभव नहीं है
    • सोचता हूं कि centrifugal force को किसी काम की चीज़ में इस्तेमाल किया जा सकता है या नहीं। उदाहरण के लिए, क्या battery cell plates को और कसकर पास लाने में कोई फायदा होगा?
  • मैं सोच रहा था कि motorcycles से तुलना कैसी होगी, लेकिन मुझे पता नहीं था कि आजकल की production motorcycles modern hypercars से बहुत ज़्यादा तेज़ नहीं हैं। सबसे तेज़ motorcycle भी 2.2 seconds पर दर्ज है[1]
    million-dollar sports cars को छोड़ भी दें, तो 2020 Porsche 911 Turbo S जैसी car 2.1 seconds करती है[2]
    Tesla या Lucid जैसी cars भी पागलपन की हद तक तेज़ हैं, यह पता है, लेकिन मेरी जानकारी में घोषित 0→60 records सभी rollout को include करते हैं
    [1]https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_mot...
    [2]https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_car...

    • high-speed driving के लिए design की गई cars को motorcycles के मुकाबले बड़ा फायदा होता है। वे downforce capture करके tyres और road surface के बीच friction को dramatically बढ़ा सकती हैं, और traction lose करके wheelspin होने से पहले ज़्यादा force लगा सकती हैं
      motorcycles power-to-weight ratio में मजबूत होती हैं, लेकिन अगर वह पूरी power इस्तेमाल करें तो wheel बस spin करने लगता है, इसलिए वे पूरी तरह उसका फायदा नहीं उठा पातीं
      maze-solving race में सबसे बड़ी advances में से एक यह थी कि छोटे “mouse” में fan लगाया गया, जिससे उसे नीचे की ओर दबाया जाए और wheel traction बढ़े—यह जानकर मुझे वाकई बहुत दिलचस्प लगा
      https://hackaday.com/2008/11/26/vacuum-micromouse/
      Veritasium का maze race पर detailed explanation: https://www.youtube.com/watch?v=ZMQbHMgK2rw
    • MotoGP bike और Rimac Nevera की comparison video
      https://youtu.be/_3868Dnogrk?si=o4rkjjOcdHIBSbMt
  • ऐसे vehicle में driver की भूमिका क्या होती है, यह जानने की उत्सुकता है। Vehicle में एक इंसान बैठाकर weight बढ़ाने के अलावा क्या वह वास्तव में बहुत कुछ करता है?
    यह गंभीर सवाल है, और शायद अज्ञानता भरा सवाल भी हो सकता है। क्योंकि सब कुछ 1 second से भी कम समय में होता है, इसलिए पूछ रहा हूं। Shift करने के लिए gears नहीं हैं और शायद मुड़ने के लिए corners भी नहीं हैं, तो समझ नहीं आता driver क्या करता है

    • अगर car के अंदर इंसान न हो, तो शायद उसे world record के रूप में मान्यता मिलना मुश्किल होगा
      मैं mechanical engineer नहीं हूं, लेकिन बिना इंसान वाले device को 1 second के अंदर 0→100 तक पहुंचाना निश्चित रूप से संभव लगता है
    • इंसान के बैठने से stakes बढ़ जाते हैं और कुछ हद तक accountability भी आती है। वरना यह बस ऐसी missile नहीं है जिसे जमीन से एक निश्चित level का contact चाहिए?
    • सवाल वाजिब है, लेकिन आखिर human sports इंसानों के बारे में ही होते हैं। Robots को आपस में compete करते देखना कम interesting है, हालांकि वह भी मुझे पसंद है
    • racing sport शायद बहुत कम interesting हो जाएगा अगर उसमें किसी खास skill वाले इंसान द्वारा vehicle operate करने वाला variable न हो। Cars autopilot पर race करें तो दर्शक उसे उतना interesting मानेंगे या नहीं, यह सवाल है। फिर भी वह काफी cool तो होगा
    • AMZ की cars autonomous driving भी कर सकती हैं। असल में पिछले कुछ वर्षों में वे autonomous driving category की top teams में से एक रही हैं
      शायद यह इस Guinness record category की requirement रही होगी, या फिर वे software की चिंता नहीं करना चाहते होंगे
  • “शुरुआत के तुरंत बाद मजबूत grip पाने के लिए AMZ टीम ने एक तरह का vacuum cleaner विकसित किया, जो suction के जरिए वाहन को जमीन से चिपकाए रखता है” — यही मुख्य बात है
    अब grip ही सीमित करने वाला factor है, इसलिए बेहतर acceleration record बेहतर grip से ही आएगा

    • कारों की performance में grip हमेशा से limiting factor रहा है
      Civic Type R ने 2010 के शुरुआती दौर की exotic supercars से तेज lap time इसलिए निकाले क्योंकि आज के सामान्य road-legal tyre compounds उस समय के slick racing tyres जितना अच्छा चिपकते हैं। आज के racing tyres गर्म होने के बाद सचमुच सड़क से चिपकते हैं, इसलिए उनका static friction coefficient 1 से ज्यादा होता है
    • 1978 में F1 में भी कुछ ऐसा ही किया गया था: https://en.wikipedia.org/wiki/Brabham_BT46
      यह इतना अच्छा काम करता था कि जाहिर है, जल्दी ही ban कर दिया गया
  • acceleration लगभग 3G है। प्रभावशाली है

    • याददाश्त के आधार पर हाथ से calculation किया। 3.6km/h = 1m/s और 1g = 9.8m/s² होता है
      इसलिए 100km/h यानी 27.8m/s। 0.956 सेकंड में उस speed तक पहुंचने पर average acceleration 29.1m/s² होता है, और इसे 9.8m/s² से divide करने पर 2.96g आता है
    • calculator[1] से यह करीब 3.5G लगता है। मजे के लिए देखें तो, pilot 2 सेकंड तक जितनी force सह सकता है उसे आधार मानें, तो limit शायद लगभग 0.35 सेकंड के आसपास होगी
      0.3 सेकंड पर लगभग 11G होगा, जो किसी इंसान को मारने के लिए काफी स्तर है। ये सभी आंकड़े quick search से मिले numbers पर आधारित हैं
      अगर कार 2 सेकंड तक 9G दे सके, तो वह लगभग 635km/h तक पहुंच जाएगी
    • यह fairs में लोकप्रिय Gravitron ride के स्तर जैसा है
  • YouTube पर मैंने कार acceleration tests काफी देखे हैं (COVID की बदौलत), और EVs, खासकर artificial vacuum downforce इस्तेमाल करने वाली गाड़ियां, असंभव लगने वाली limits के करीब पहुंच रही हैं
    कम trained drivers में acceleration की वजह से बोलने जैसी basic functions अस्थायी रूप से प्रभावित होती दिखती हैं
    लेकिन John Stapp ने बार-बार जिन acceleration/deceleration tests को झेला था, उनकी तुलना में यह कमजोर लग सकता है: https://en.wikipedia.org/wiki/John_Stapp
    उनकी 1-second mark पर speed नहीं मिल पाई, लेकिन Wikipedia में लिखा है कि 3 जनवरी 1955 को उन्होंने 5 सेकंड में 2,800 feet (850m) तक accelerate होकर 632mph (1,017km/h) की speed पकड़ी, फिर 0.5 सेकंड तक coast किया, और 1.4 सेकंड में रुक गए। track length 3,500 feet (1,100m) बताई गई है