# FSAE 2026 懸吊系統規則解析與設計指引

# 引言：2026 懸吊系統研發背景與規範架構

![FSAE 懸吊研發導讀](https://wiki.yueyang.synology.me/uploads/images/gallery/2026-04/scaled-1680-/64WSVqOLGD.png)

本指引旨在協助工程師理解並落實 **FSAE 2026 懸吊系統 (Suspension System)** 的研發與設計。2026 賽規在「技術查核 (Technical Inspection)」的嚴謹度上顯著提升，特別針對結構的可見性、緊固件的安全鎖定以及有效輪胎行程進行了明確規範。

### 1. 研發基準與適用範圍
- **賽規版本**：Formula SAE Rules 2026 v1.0。
- **涵蓋組件**：懸吊連桿 (Suspension)、立柱 (Upright)、轉向連桿 (Steering Components)、避震器 (Dampers/Shock Absorbers) 及相關緊固件 (Critical Fasteners)。

### 2. 2026 核心變動摘要
1.  **有效行程強制化**：車手在位時，車輛必須具備至少 50 mm 的有效輪胎行程 (Usable Wheel Travel)。
2.  **結構可見性**：所有懸吊安裝點 (Mounting Points) 必須在技術查核時清晰可見，禁止被車殼或遮蓋物完全遮擋。
3.  **安全性強化**：針對球面軸承 (Rod ends) 與球軸承 (Spherical Bearings) 強制要求雙剪力 (Double Shear) 或捕捉式 (Capture) 設計。

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**本章重點摘要**：定義 2026 研發基準與安全核心。
**對應賽規編號**：Rules 2026 v1.0。
**Tech 查核警告點**：50 mm 行程、安裝點可見性。

# 2026 懸吊賽規解析：V.3 節點與技術查核要點

本章詳細解析 FSAE 2026 懸吊系統與轉向系統的核心賽規，並針對技術查核 (Tech Inspection) 轉化為具體的設計建議。

### 1. 懸吊系統基礎規範 (V.3.1)

- **V.3.1.1 避震器與行程要求**：
    - **規範內容**：前、後輪均須配備避震器。在車手就座狀態下，必須具備至少 **50 mm 的有效輪胎行程**。
    - **技術解析**：此行程必須為「可用行程」，不可被緩衝塊 (Bump stop) 或結構干涉提早限制。查核時將進行壓載測試以確認。

- **V.3.1.2 系統判定權利**：
    - **規範內容**：大會官方有權判定車輛是否具備真實且可運作的懸吊系統。
    - **技術解析**：若系統因設計不良導致動態失效（如極度嚴重的 Bump Steer 或行程受阻），可能面臨取消資格 (Disqualified)。

- **V.3.1.3 安裝點可見性**：
    - **規範內容**：所有懸吊安裝點必須在查核時可被直視。
    - **技術解析**：若安裝點位於鼻錐 (Nose) 或側箱 (Sidepod) 內部，必須設計可快速拆卸的檢視蓋或開孔。

### 2. 緊固件與安全鎖定 (V.3.1.4 / V.3.1.5)

- **Critical Fasteners**：懸吊系統中所有緊固件均定義為「關鍵緊固件」，必須符合 T.8 安全鎖定規範。
- **雙剪力與捕捉式設計**：
    - 所有球面軸承 (Rod ends) 與球軸承 (Spherical Bearings) 必須安裝於**雙剪力 (Double Shear)** 結構中。
    - 若無法實現雙剪力，則必須使用**捕捉式 (Captured)** 設計，透過大外徑墊圈防止球頭脫離座體。

### 3. 轉向系統規範 (V.3.2)

- **V.3.2.4 轉向限位**：
    - 必須具備實體限位塊 (Positive Steering Stops)，防止轉向過度導致輪胎干涉連桿或散熱器。

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**本章重點摘要**：落實 V.3 規範中的安全與行程要求。
**對應賽規編號**：V.3.1.1 ~ V.3.2.9。
**Tech 查核警告點**：避免使用單剪力 (Single Shear) 連接。

# 懸吊設計流程：從參數定義到結構實現

![懸吊設計流程圖](https://wiki.yueyang.synology.me/uploads/images/gallery/2026-04/scaled-1680-/mNw2NSimpb.png)

卓越的懸吊設計必須在滿足賽規的前提下，平衡幾何動態與結構輕量化。

### 1. 系統化設計流程

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flowchart TD
    A[需求定義與賽規限制] --> B[建立基本車輛參數]
    B --> C[懸吊形式選擇]
    C --> D[幾何硬點定義]
    D --> E[動態參數分析]
    E --> F[彈簧與避震器配置]
    F --> G[結構載荷計算與 FEA 分析]
    G --> H[立柱與連桿設計]
    H --> I[Mock Tech 驗證]
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### 2. 常見懸吊形式對比：Pushrod vs Pullrod

![Pushrod 與 Pullrod 比較](https://wiki.yueyang.synology.me/uploads/images/gallery/2026-04/scaled-1680-/pushrod-pullrod.png)

| 形式 | 優點 | 缺點 | 建議應用場景 |
|---|---|---|---|
| **雙 A 臂** | 幾何可調性高、結構穩定度佳 | 佔用空間較多 | 大部分 FSAE 賽車的首選 |
| **推桿式 (Pushrod)** | 避震器可內置、優化空力與重心 | 結構鏈條較長，受力複雜 | 追求空力表現與重心配置 |

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**本章重點摘要**：標準化研發流程以減少反覆修改。
**對應賽規編號**：V.3.1.2 系統設計完整性。

# 幾何與運動學設計基礎：核心參數分析

![雙 A 臂幾何示意圖](https://wiki.yueyang.synology.me/uploads/images/gallery/2026-04/scaled-1680-/double-wishbone.png)

懸吊幾何決定了輪胎在各種動態下（轉向、側傾、俯仰）的觸地狀態。

### 1. 側傾中心 (Roll Center) 及其遷移
- **設計基準**：前輪側傾中心建議落在 0 ~ 30 mm。應避免側傾中心隨行程劇烈遷移。

### 2. 傾角補償 (Camber Gain) 與 外傾補償 (Scrub Radius)
- **Camber Gain**：建議在 25 mm 的跳動行程 (Bump) 中，產生約 1.0 ~ 1.5 度的 Camber 變化。
- **Scrub Radius**：建議值 0 ~ 20 mm。

### 3. 束角曲線 (Toe Curve) 與 顛簸轉向 (Bump Steer)
- **優化**：透過調整轉向機 (Rack) 的垂直位置或 Tie-rod 在立柱上的高度來消除 Bump Steer。

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**本章重點摘要**：建立穩定的接觸面幾何。
**對應賽規編號**：V.3.1.2 系統判準。

# 動態參數與實測：彈簧、避震器與 50mm 行程驗證

![槓桿比 Motion Ratio 示意圖](https://wiki.yueyang.synology.me/uploads/images/gallery/2026-04/scaled-1680-/motion-ratio.png)

### 1. 槓桿比 (Motion Ratio) 與 輪端剛度 (Wheel Rate)
- **輪端剛度計算**： = \frac{K_s}{MR^2}$。建議 $ 控制在 1.0 附近。

### 2. 50 mm 有效行程實測流程 (V.3.1.1)

![50mm 行程測試示意圖](https://wiki.yueyang.synology.me/uploads/images/gallery/2026-04/scaled-1680-/50-mm.png)

為了確保通過技術查核，團隊必須進行以下 Mock Tech 測試：
1.  **基準量測**：設定車輛於標準乘載高度。
2.  **壓載模擬**：由體重與車手相當的隊員就座。
3.  **行程驗證**：手動移動懸吊至極限，量測輪端垂直位移是否確大於 50 mm。

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**本章重點摘要**：確保行程規範的量化驗證。
**對應賽規編號**：V.3.1.1 50 mm Wheel Travel。

# 結構件設計與材料力學：Upright、軸承與緊固件

![立柱 Upright 設計示意圖](https://wiki.yueyang.synology.me/uploads/images/gallery/2026-04/scaled-1680-/upright.png)

### 1. 立柱 (Upright) 設計重點
- **軸承安裝 (Fit)**：輪軸承座與立柱孔位應採用過盈配合 (Interference Fit)。

### 2. 軸承安裝安全規範 (V.3.1.5)

![雙剪力與捕捉式設計](https://wiki.yueyang.synology.me/uploads/images/gallery/2026-04/scaled-1680-/double-shear-capture.png)

- **雙剪力 (Double Shear)**：緊固件穿過兩層支撐結構，軸承夾於中間。
- **捕捉式設計 (Capture)**：必須使用大於軸承外徑的鋼製墊圈，確保球頭被限制在螺栓上。

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**本章重點摘要**：安全性設計大於輕量化追求。
**對應賽規編號**：V.3.1.5 / T.8。

# Mock Tech 實務指南：技術查核常見遺漏與清單

![Mock Tech 檢查現場示意圖](https://wiki.yueyang.synology.me/uploads/images/gallery/2026-04/scaled-1680-/mock-tech.png)

### 1. 技術查核必檢清單 (Checklist)
1.  [ ] **行程驗證**：車手就座後，輪端行程是否有 >50 mm 的自由作動空間？
2.  [ ] **可見性檢查**：所有 A-arm 安裝點是否能被評審直視？
3.  [ ] **鎖定機制**：所有關鍵螺栓是否具備 Positive Locking。
4.  [ ] **軸承規範**：Rod ends 是否全部符合雙剪力或捕捉式設計？

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**本章重點摘要**：將賽規轉化為最後防線。
**對應賽規編號**：IN.16 (Reinspection)。