Fuel Fighter 5 Yeniden Tasarlanıyor: Avrupa motorsporlarında verimlilik standartları yükseliyor

Merhaba, ben Isak. Trondheim’daki Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nde (NTNU) malzeme teknolojisi öğrencisiyim. Fuel Fighter NTNU’nun üretim ekibinin bir parçası olarak, dünyanın en zorlu mühendislik yarışmalarından biri olan Shell Eco-Marathon’da 40 gönüllü öğrenciyle birlikte çalışıyorum. Misyonumuz, elektrikli tahrik sistemleriyle mümkün olanın mutlak sınırlarını zorlayan, ultra enerji verimli araçlar geliştirmek.

Malzeme bilimi ile Aşırı verimliliğin Kesişim noktası

Fuel Fighter’a beni çeken en önemli unsur, optimizasyona duyulan takıntı oldu. Malzeme biliminde, mikroyapının makroskobik özellikler üzerindeki etkisini inceleriz.

Fuel Fighter’da ise bu yaklaşımı tüm araç sistemine uyguluyoruz: Minimum enerjiyle maksimum performans nasıl elde edilir? Bu, optimizasyonun en uç noktası — ve beni heyecanlandıran da tam olarak bu.

Bir Şampiyonun Yeniden Doğuşu

2019 yılında Fuel Fighter 5 olağanüstü bir başarıya imza attı: 181 km/kWh. Bu değer, Trondheim’dan Oslo’ya yalnızca 0,3 litre benzinle gitmeye eşdeğer. Araç sadece 73 kg ağırlığındaydı ve Shell Eco-Marathon Tasarım Ödülü’nü kazandı.

2025–2026 sezonu için farklı bir yaklaşım benimsiyoruz. Sıfırdan başlamak yerine Fuel Fighter 5’in şasisini yeniden kullanıyor ve bugüne kadar edindiğimiz tüm deneyimi onu daha da ileri taşımak için uyguluyoruz. Hedefimiz oldukça iddialı: Avrupa’nın en enerji verimli elektrikli araçlarından birini geliştirmek ve 2026 Shell Eco-Marathon’da podyuma çıkmak.

Kendini kanıtlamış bir şasiyi yeniden kullanıyoruz, ancak sınırlarını zorluyoruz. Her gram önemli. Her milimetre alan değerli. Ve her bileşen, yarış koşullarına dayanabilecek kadar sağlam olmasının yanı sıra mümkün olduğunca hafif olmalı.

Yeniden Tasarımın Zorlukları

Direksiyon sistemi

Direksiyon sistemimiz, dönme hareketini doğrudan tekerleklerde doğrusal harekete dönüştüren bir sonsuz vida (worm gear) mekanizmasına dayanıyor. En büyük zorluk doğru boyutlandırma: Ağırlığı minimize etmek için mümkün olan en kompakt tasarıma ihtiyaç duyuyoruz, ancak sistem aynı zamanda direksiyon yüklerini güvenle taşıyabilmeli.

Sonsuz vida mekanizması son derece dar toleranslar gerektiriyor. Yük altında kusursuz şekilde çalışan ve tüm direksiyon hareket aralığı boyunca akıcı bir performans sunan vida profilleri ve geometrilerden bahsediyoruz. Kritik ölçülerin ±0,01–0,02 mm aralığında tutulması, boşluğun (backlash) ise yaklaşık 0,05 mm seviyesinde kontrol edilmesi gerekiyor. Tüm bunlar, 100 gramdan daha hafif bileşenler üzerinde sağlanmalı.

Geleneksel üretim yöntemleri, bu hassasiyet ve hafiflik kombinasyonunda zorlanıyor. İşte bu noktada Xometry gibi hassas üretim hizmetleriyle kurulan iş birlikleri büyük önem kazanıyor.

Fren sistemi

Fren sistemi daha da zorlu. Güvenlik yönetmelikleri, iki ayrı tekerlek üzerinde yedekli frenleme gerektiriyor ve sistemin kusursuz çalışması şart — üstelik aracın toplam ağırlığı ortalama bir yetişkinden daha az.

Birden fazla hareketli bileşenden oluşan hafif bir fren sistemi tasarlıyoruz: kaliperler, bağlantı elemanları ve mekanik bağlantılar; minimum sürtünme ve kusursuz hizalama ile çalışmalı. Kaliper bağlantı braketleri, sonlu elemanlar analizi (FEA) ile belirlenen yük yollarını takip eden cepler ve nervürler içeren karmaşık geometrilere sahip.

Üretim zorluğu oldukça yüksek: Bu parçalar, aynı anda dar toleranslarda tutulması gereken çok sayıda kritik ölçü içeriyor. Yanlış bir noktada yalnızca 0,1 mm’lik bir sapma bile sıkışmaya veya fren verimliliğinde düşüşe neden olabilir. Güvenlik söz konusu olduğunda “yeterince iyi” diye bir kavram yok.

Hafiflik ile Üretilebilirlik Arasındaki Denge

Belki de en kalıcı zorluğumuz şu: ultra hafif bileşenler üretmek için topoloji optimizasyonunu yoğun şekilde kullanıyoruz. Bu sayısal çalışmalar, düşük gerilme bölgelerinden malzeme kaldırarak kütleyi %40–50 oranında azaltabiliyor.

Ortaya çıkan sonuçlar son derece etkileyici: tasarlanmıştan çok “büyümüş” gibi görünen, organik ve akıcı formlar. Ancak bu geometrilerin üretimi oldukça zor. Karmaşık alt kesitler özel takımlar gerektiriyor ve optimizasyon ne kadar agresif olursa, parçanın üretim maliyeti de o kadar artıyor.

Bu nedenle dengeyi bulmayı öğreniyoruz: generatif tasarım ile ideal yük yollarını belirliyor, ardından geometrileri üretime daha uygun hale getirmek için manuel olarak sadeleştiriyoruz. %5 daha ağır, ancak %50 daha hızlı ve daha düşük maliyetle üretilebilen bir parça, çoğu zaman en doğru mühendislik tercihidir.

Topoloji optimizasyonu uygulanmış yapısal bileşen

Bu Projeyi Ne Özel Kılıyor?

Fuel Fighter’ı farklı kılan unsur, ileri mühendislik analizlerinin aşırı hafiflik bilinciyle entegre edilmesidir. Her bileşenin detaylı şekilde analiz edildiği, optimize edildiği ve minimum malzeme ile görevini yerine getirecek şekilde rafine edildiği bir araç geliştiriyoruz. Hedefimiz, yarış için gereken hassasiyeti korurken, on gramlar seviyesinde bileşen kütlelerine ulaşmak.

Teknik özelliklerin ötesinde, bu projeyi anlamlı kılan bir diğer unsur da sahip olduğumuz kaynaklara kıyasla üstlendiğimiz zorluğun büyüklüğü. Akademik ekipmanlara ve sınırlı bütçelere sahip gönüllü öğrencileriz; profesyonel mühendislik desteği alan takımlarla yarışıyoruz. Her üretim ortaklığı, rekabet gücümüz üzerinde somut bir etki yaratıyor.

2026 Yarışına Doğru

Kısa vadeli hedefimiz 2026 Shell Eco-Marathon. Fuel Fighter 5 şasisinin, iyileştirilmiş sistemler ve bugüne kadar edindiğimiz deneyimlerle birleştiğinde bizi podyum mücadelesine taşıyacağına inanıyoruz.

Benzer mühendislik zorluklarıyla karşılaşan öğrenciler için öne çıkan bir ders var: üretim ortaklıkları düşündüğünüzden çok daha önemli. Gelişmiş CAD ve FEA yazılımları teoride neyin mümkün olduğunu gösterir; ancak bu parçaların gerçeğe dönüştürülmesi, gerçek üretim uzmanlığı gerektirir. Hassasiyet ve verimliliği birlikte anlayan, karmaşık geometrileri bütçeyi aşmadan toleranslara uygun fiziksel parçalara dönüştürebilen iş ortakları bulun.

2026 sezonuna hazırlanırken, hassas üretim ortaklıklarının ekibimiz için nelerin kapısını aralayabileceğini görmek bizi heyecanlandırıyor. Doğru araçlar ve doğru iş ortaklarıyla Fuel Fighter’ın, Norveç mühendislik yetkinliğini Avrupa sahnesinde en iyi şekilde temsil edeceğine inanıyoruz.