Formula SAE

Formula SAE
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Nazione	Internazionale
Prima edizione	1981
Squadre	425
Motori	600 cm3 con restrizione all'aspirazione di 20mm
Sito web ufficiale	[1]

La Formula SAE è una competizione tra studenti universitari organizzata dalla Society of Automotive Engineers (SAE) che prevede la progettazione e la produzione di un’auto da corsa, valutata durante una serie di prove in base alle sue qualità di design e di efficienza ingegneristica.

Competizioni

La Formula SAE viene istituita nel 1981, con lo scopo di dare agli studenti universitari la possibilità di confrontarsi in un evento che risulti quanto più appetibile e interessante. Ad oggi la competizione si è diffusa in tutto il mondo, con nove eventi ufficili annuali, organizzati direttamente dalla SAE in collaborazione con le associazioni nazionali di ingegneri e tecnici dell'automobile (è il caso dell'Italia, per la quale è l'ATA ad occuparsene). Le gare inserite nel calendario 2009 sono:

Formula SAE in Michigan, USA
Formula SAE West, in California, USA
Formula SAE in Virginia, USA
Formula SAE Australasia, in Australia (organizzata da SAE Australasia)
Formula SAE Brasil (organizzata da SAE Brasil)
Formula SAE Italy (organizzata da ATA)
Formula SAE Japan (organizzata da SAE Japan)
Formula Student, Regno Unito (organizzata da IMechE)
Formula Student Germany, Germania (organizzata da VDI)

Nell'Agosto 2009 si è inoltre tenuta la prima edizione, non ufficialmente riconosciuta dalla SAE, della Formula Student Austria, che, visto il grande successo, tornerà nell'Agosto 2010, precedento di una settimana la prima edizione della Formula Student Hungary. Ogni evento FSAE si compone di quattro giorni di gare, dal Giovedì alla Domenica, in alcuni dei più famosi e importanti circuiti del mondo, come l'autodromo di Silverstone in Inghilterra o HockenheimRing in Germania.
Pur non esistendo un campionato mondiale sulla base di ciò che avviene in Formula 1 o nei rally, la FISITA (Fédération Internationale des Sociétés d'Ingénieurs des Techniques de l'Automobile) mette in palio dal 2006 la FISITA World Cup, in cui i quattro team vincitori della Formula SAE, della Formula Student, della Formula SAE Australasia e della Formula SAE Japan si sfidano in un evento unico, ospitato, a rotazione annuale, in occasione della successiva edizione di una delle quattro competizioni citate. Attualmente il team detentore della coppa del mondo è il Rennteam dell'Università di Stoccarda.

Concept

L’idea posta alla base della Formula SAE è che un’azienda fittizia ingaggi il team affinché realizzi un prototipo di auto da corsa con determinate caratteristiche, che occupi il segmento di mercato dedicato a piloti non professionisti, definiti come "weekend autocross racers". Ogni team di studenti deve progettare, costruire, testare e promuovere il prototipo, il quale viene valutato in otto tipologie di prove, che spaziano dalle performance pure, al design, alla pubblicizzazione e alla presentazione del veicolo stesso. Ad ogni evento è possibile totalizzare un massimo di 1000 punti distribuiti tra varie prove secondo il seguente schema:

Auto finaliste del 2007; da sinistra, University of Michigan - Ann Arbor, TU Graz, University of Wisconsin - Madison, University of Kansas

Presentazione Piano Aziendale	75
Presentazione Design Vettura	150
Analisi dei Costi	100
Prova di accelerazione	75
Prova Skid-Pad	50
Prova Autocross	150
Consumo carburante	100
Endurance	300

Regolamento

Le vetture devono sottostare ad un preciso regolamento, atto soprattutto a garantirne la sicurezza ed a limitarne le prestazioni, lasciando ampio spazio alle soluzioni tecniche adottabili.

Per quanto riguarda il motore i vincoli più significativi sono sulla cilindrata (610 cc) e sull'obbligo di inserire un restringimento di 20 mm di diametro nel circuito di aspirazione. Le tipologie di propulsore in genere utilizzate sono di origine motociclistica, senza nessuna prescrizione per quanto riguarda il frazionamento. Inoltre il motore non può essere sovralimentato originariamente, l'eventuale sovralimentazione deve essere progettata e aggiunta durante la fase di realizzazione della macchina.

La vettura deve prevedere adeguate protezioni per il pilota in caso di urto laterale o di ribaltamento; inoltre va previsto un sistema da collocarsi nella parte anteriore che assorba parte dell'energia in caso di urto frontale.

Formato di gara

Verifiche tecniche

Prima di poter partecipare alle prove guidate le vetture devono essere "omologate" dai giudici, che con una ispezione accurata ne verificano la conformità al regolamento, soprattutto per quanto concerne le norme preposte a garantire l'incolumità del pilota.
A seguito dell'ispezione da parte dei giudici avviene il rifornimento della vettura, che viene successivamente posizionata sulla tilt table, una piattaforma in grado di inclinare il prototipo su entrambi i lati fino ad un angolo di 60 gradi, al fine di certificare che non vi sia perdita di liquidi.
Superata la prova di tilt, la vettura viene sottoposta alla prova di noise, nella quale i giudici accertano che il motore a diversi reggimi non superi i 110 Db di rumore.
L'ultima delle prove pre-gara è il test di frenata, in cui la macchina deve essere in grado, dopo una lunga accelerazione, di bloccare contemporaneamente tutte e quattro le ruote senza arrivare allo spegnimento del motore.
Per ognuna di queste quattro prove di verifica viene rilasciato un adesivo, che i giudici applicano sul musetto anteriore della vettura; solo dopo aver collezionato tutte e quattro gli stickers il prototipo potrà scendere in pista e iniziare la competizione

Prove statiche

Cost Analysis: L'obiettivo dell'analisi dei costi è quello di insegnare ai partecipanti quanto il costo in relazione al budget disponibile sia fattore imprescindibile, cui è fondamentale tenere conto in una progettazione ingegneristica. E' cosi possibile imparare e capire quali siano le tecniche e i processi da attuare durante la produzione dei componenti scelti in fase progettuale. La prova è suddivisa in due parti: la compilazione di un report scritto (che deve essere inviato ai giudici prima della competizione) e una discussione durante l'evento stesso. Questo consente di valutare non soltanto il costo del prototipo, ma anche l'abilità del team di produrre una stima accurata dei costi di produzione e progettazione. E' pertanto chiaro che il cost report debba corrispondere alla vettura scelta per la competizione. La vettura con il minor costo di acquisto e la miglior presentazione ricevono ciascuna 30 punti. Durante l'evento altri 20 punti sono assegnati per premiare la reale possibilità di produrre il veicolo, mentre gli ultimi venti punti a come il team espone i processi di produzione su due argomenti scelti a caso dai giudici.

Business Plan Presentation: Questa presentazione è finalizzata a valutare l'abilità del team nello sviluppare e consegnare un ampio ed esaustivo business case. L'evento è giudicato da persone provenienti dal mondo dell'automobile, pertanto il team deve ipotizzare di confrontarsi non soltanto con ingegneri, ma con un esecutivo rappresentate le varie aree di una società, inclusi manager di produzione, marketing e finanza. La valutazione è focalizzata al contenuto, all'organizzazione e all'illustrazione del progetto, nonchè all'abilità nel rispondere alle domande dei giudici, pertanto il team che produrrà la miglior presentazione, associata alla qualità del veicolo, vincerà la prova.

Engineering Design: Il concetto alla base dell'evento è quello di valutare le scelte e gli sforzi progettuali e come essi incontrino le esigenze di mercato. Questi aspetti vengono valutati dai giudici in unione alla capacità del team di rispondere ai quesiti posti e all'ispezione della macchina, la quale deve essere presentata totalmente assemblata e pronta a gareggiare.

Prove dinamiche

Acceleration: Durante il test di accelerazione la vettura deve accelerare per 75 metri lungo un percorso rettilineo su superficie piana. La prova è divisa in due batterie, che devono essere corse da due differenti piloti, ognuno dei quali ha a disposione due tentavi. Il punteggio è determinato dalla differenza tra il peggiore e il migliore tempo assoluti fatti registrare, tenendo presente che il tempo più alto preso in considerazione dai giudici non deve superare i 5.8 secondi, pari ad una velocità media di 46.55 km/h.

Skid-Pad: La prova valuta la capacità in curva della vettura. Il tracciato richiama la figura di un 8 con due cerchi di 15.25 metri, al cui centro è posta la linea di partenza/arrivo e delimitati da sedici piloti nel lato esterno e sedici lungo il lato interno di ciascun cerchio. La vettura, una volta entrata nel percorso, deve compiere un giro del cerchio destro, per stabilire il senso di marcia, al termine del quale deve compierne un secondo, il quale viene cronometrato dai giudici. Terminato il secondo giro, la vettura deve spostarsi nel cerchio sinistro per effettuare due ulteriori giri, il secondo dei quali viene cronometrato. Ultimato il quarto giro, la macchina lascia il tracciato, nella stessa direzione da cui è entrata. La prova è divisa in due batterie, che devono essere corse da due differenti piloti, ognuno dei quali ha a disposione due tentavi. Il punteggio è determinato sulla capacità di accelerazione laterale.

Autocross: L'obiettivo della prova di autocross è di valutare la manovrabilità e la guidabilità del veicolo, lungo un percorso sgombro da vetture avversarie. L'autocross richiede ottime performance da parte del prototipo in termini di accelerazione, frenata e di percorrenza in curva. Si corre in due manche, ognuna della quali con un pilota differente, che deve guidare per due giri cronometrati e il cui migliore viene considerato come tempo di riferimento della manche. Il percorso è delimitato da coni, con una penalità pari a due secondi per ciascuno di essi abbattuto. I tempi fatti registrare durante ogni batteria vengono rgistrati e il migliore di essi viene utilizzato per determinare il punteggio finale.

Endurance and fuel economy: La prova di endurance è l'evento che chiude il week end di gare, e mira a valutare le performance complessive del prototipo. Per questo motivo rappresenta, senza dubbio, l'evento principale di una competizione Formula SAE. Si svolge lungo un tracciato molto simili a quello in cui si corre la prova di autocross, per un totale di 22 km. Ai componenti del team non è permesso di intervenire sul veicolo durante lo svolgimento della prova, mentre è previsto un cambio di pilota a meta' prova, durante un periodo di sosta di tre minuti. L'ordine di partenza viene stilato in base ai risultati dell'autocross, con il team più veloce primo a scendere in pista, seguito dal secondo e cosi via, scorrendo la classifica. Il tempo complessivo dell'endurance è dato dalla somma dei tempi di ciascun pilota, cui vanno a sommarsi le eventuali penalità, comparato con quello del team più rapido in pista. Un massimo di 300 punti è disponibile per questo evento Nello stesso contesto dell'endurance viene stilata una classifica, e conseguentemente assegnati dei punti, per la fuel economy. Il risparmio di carburante rappresenta un aspetto fondamentale in molte forme di competizione motosportiva, oltre a mostrare quanto efficacemente sia stata preparata la vettura. Durante l'endurance non è consentito per questo alcun rifornimento di carburante. Il punteggio è basato sul conteggio della media di litri di carburante per chilometro durante la prova di endurance.

Vincitori

Anno	Formula SAE	Formula Student (UK)	FSAE Australasia (Australia)	FSAE Japan	FSAE Brazil	FSAE Italy	Formula Student Germany	FSAE West (USA)	Formula SAE at VIR	Formula Student Austria	Formula Hybrid
2009	TU Graz	Rennteam Uni Stuttgart				Rennteam Uni Stuttgart	Rennteam Uni Stuttgart	Rochester Institute of Technology	Missouri University of Science and Technology	Oregon State University	Texas A&M University - College Station
2008	University of Western Australia	University of Stuttgart	University of Stuttgart	Sophia University	Centro Universitário da FEI	University of Stuttgart	Delft University of Technology	University of Maryland - College Park	University of Wisconsin–Madison		McGill University
2007	University of Wisconsin–Madison	RMIT University	University of Western Australia	Sophia University	Faculdade de Engenharia de Sorocaba	University of Stuttgart	University of Stuttgart	Texas A&M University - College Station			McGill University
2006	RMIT University	University of Toronto	RMIT University	Sophia University	Centro Universitário da FEI	University Of Applied Sciences - Graz	TU Graz	Texas A&M University - College Station
2005	Cornell University	University of Toronto	University of Western Australia	Kanazawa University	University of São Paulo - São Carlos	TU Graz
2004	Cornell University	RMIT University	University of Wollongong	University of Texas at Arlington	University of São Paulo - São Carlos
2003	University of Wollongong	University of Toronto	Georgia Institute of Technology	Sophia University
2002	Cornell University	Georgia Institute of Technology	University of Wollongong
2001	Cornell University	Georgia Institute of Technology	Rochester Institute of Technology
2000	Texas A&M University	California State Polytechnic University - Pomona
1999	University of Akron	Rochester Institute of Technology
1998	Cornell University	University of Texas at Arlington
1997	Cornell University
1996	University of Texas at Arlington
1995	University of Texas at Arlington
1994	University of Michigan at Ann Arbor
1993	Cornell University
1992	Cornell University
1991	Virginia Polytechnic Institute and State University
1990	University of Texas at Arlington
1989	University of Texas at Arlington
1988	Cornell University
1987	University of Maryland - College Park
1986	University of Texas at Arlington
1985	University of Texas at Arlington
1984	University of Houston
1983	University of Texas at Arlington
1982	University of Texas at Austin
1981	Stevens Institute of Technology