سباق السيارات الشمسية يشير إلى السباقات التنافسية للسيارات الكهربائية التي تعمل بالطاقة الشمسية التي يتم الحصول عليها من الألواح الشمسية على سطح السيارة (السيارات الشمسية). كان أول سباق للسيارات الشمسية هو سباق تور دي سول في عام 1985 والذي أدى إلى العديد من السباقات المماثلة في أوروبا والولايات المتحدة وأستراليا. غالباً ما تدخل الجامعات مثل هذه التحديات لتطوير المهارات الهندسية والتكنولوجية لدى طلابها ، لكن العديد من شركات الأعمال دخلت في مسابقات في الماضي. يشارك عدد قليل من فرق المدارس الثانوية في سباقات السيارات الشمسية المصممة حصريًا لطلاب المدارس الثانوية.

سباقات المسافة
السباقين الأثريين لسباق السيارة الشمسية (البرية) هما التحدي العالمي للطاقة الشمسية والتحدي الأمريكي للطاقة الشمسية. هم المتنازع عليها من قبل مجموعة متنوعة من فرق الجامعة والشركات. تشارك فرق الشركات في السباقات لإعطاء فرق تصميمها خبرة في العمل مع كل من مصادر الطاقة البديلة والمواد المتقدمة. تشارك فرق الجامعة لإعطاء طلابهم خبرة في تصميم سيارات عالية التقنية والعمل مع التكنولوجيا البيئية والمواد المتقدمة. غالباً ما يتم رعاية هذه السباقات من قبل الحكومة أو الوكالات التعليمية ، والشركات مثل تويوتا حريصة على تعزيز مصادر الطاقة المتجددة.

الدعم
تتطلب السيارات فرق دعم مكثفة مماثلة في الحجم لفرق سباق السيارات المحترفة. هذا هو الحال خاصة مع التحدي العالمي للطاقة الشمسية حيث تمر أجزاء من السباق عبر بلد بعيد للغاية. سوف تسافر السيارة الشمسية بمرافقة قافلة صغيرة من سيارات الدعم. في سباق مسافات طويلة ، ستسبق كل سيارة شمسية سيارة رائدة يمكنها تحديد المشاكل أو العقبات أمام سيارة السباق. خلف السيارة الشمسية ، ستكون هناك مركبة مراقبة للبعثة يتم التحكم فيها من وتيرة السباق. هنا يتم اتخاذ القرارات التكتيكية على أساس المعلومات من السيارة الشمسية والمعلومات البيئية عن الطقس والتضاريس. وقد يكون هناك خلف مركبة التحكم في المهمة مركبة أو أكثر تحمل محركات بديلة ودعم صيانة بالإضافة إلى لوازم ومعدات تخييم للفريق بأكمله.

التحدي العالمي للطاقة الشمسية
يتميز هذا السباق بمجال من المنافسين من جميع أنحاء العالم الذين يتسابقون لعبور القارة الأسترالية. سيعقد سباق الذكرى الثلاثين للتحدي العالمي للطاقة الشمسية في أكتوبر 2017. تم إصدار تغييرات تنظيمية رئيسية في يونيو 2006 لهذا السباق لزيادة السلامة ، لبناء جيل جديد من السيارة الشمسية ، والتي مع تعديل قليل يمكن أن يكون الأساس ل اقتراح عملي للنقل المستدام ويهدف إلى إبطاء السيارات في الحدث الرئيسي ، والتي يمكن أن تتجاوز بسهولة الحد الأقصى للسرعة (110 كم / ساعة) في السنوات السابقة.

في عام 2013 ، قام منظمو الحدث بعرض فئة Cruiser Class للتحدي العالمي للطاقة الشمسية ، المصممة لتشجيع المتسابقين على تصميم سيارة “عملية” تعمل بالطاقة الشمسية. يتطلب هذا السباق أن تحتوي المركبات على أربع عجلات ومقاعد مستقيمة للركاب ، ويتم الحكم عليها في عدد من العوامل بما في ذلك الوقت والحمولة وأميال المسافر واستخدام الطاقة الخارجي. كان فريق سباق الدراجات النارية الهولندي TU Eindhoven هو الفائز الأول في فئة Cruiser Class بسيارتهم Stella.

التحدي الأمريكي للطاقة الشمسية
يتميز التحدي الأمريكي للطاقة الشمسية ، الذي كان يُعرف سابقًا باسم “التحدي الشمسي لأمريكا الشمالية” و “Sunrayce” ، في الغالب بفرق جماعية تتسابق في فترات زمنية محددة في الولايات المتحدة وكندا. يتم استخدام سباق المسار السنوي لفورمولا صن جراند بريكس كمؤهل ل ASC.

رعى التحدي الأمريكي للطاقة الشمسية جزئياً العديد من الرعاة الصغار. ومع ذلك ، فقد تم قطع التمويل قرب نهاية عام 2005 ، وتم إلغاء المجلس الوطني الانتقالي لعام 2007. وعمل مجتمع سباقات الطاقة الشمسية في أمريكا الشمالية على إيجاد حل ، حيث جلب تويوتا كراعٍ أساسي لسباق عام 2008. ومنذ ذلك الحين ، أسقطت تويوتا الرعاية. تم تنفيذ آخر تحدي شمسي في أمريكا الشمالية لعام 2016 ، من بريكسفيل ، أوهايو إلى هوت سبرينغز ، إس دي. فازت السباق من جامعة ميتشيغان. وقد فاز ميشيغان في السباق الماضي 6 مرات تم عقده.

التحدي سيارة سولار ديل ونستون مدرسة
تعد سيارة ديل-وينستون سكول كار تشالينج سباقات السيارات بالطاقة الشمسية السنوية لطلاب المدارس الثانوية. يستقطب الحدث فرقًا من جميع أنحاء العالم ، ولكن في الغالب من المدارس الثانوية الأمريكية. تم عقد السباق لأول مرة في عام 1995. كل حدث هو المنتج النهائي لدورة التعليم لمدة عامين التي أطلقها فريق وينستون للسيارات الشمسية. على السّنوات العشوائيّة ، السباق عبارة عن دورة طريق تبدأ في ديل دايموند في راوند روك ، تكساس. نهاية الدورة تختلف من سنة إلى أخرى. في السنوات ذات الأرقام الزوجية ، السباق هو سباق مضمار حول سباق الدراجات النارية في تكساس. قامت Dell برعاية هذا الحدث منذ عام 2002.

تحدي جنوب افريقيا للطاقة الشمسية
تحدي جنوب إفريقيا للطاقة الشمسية هو سباق سيارات يعمل على الطاقة الشمسية لمدة أسبوعين ويستمر لمدة أسبوعين من خلال طول وعرض جنوب إفريقيا. أثبت التحدي الأول في عام 2008 أن هذا الحدث يمكن أن يجذب اهتمام الجمهور ، وأنه يتمتع بالدعم الدولي اللازم من الاتحاد الدولي للسيارات. في أواخر شهر سبتمبر ، سينطلق جميع المشاركين من بريتوريا ويشقون طريقهم إلى كيب تاون ، ثم يقودون السيارة على طول الساحل إلى ديربان ، قبل أن يتسلقوا الجسر في طريق العودة إلى خط النهاية في بريتوريا بعد 11 يومًا. تم اعتماد هذا الحدث (في عامي 2008 و 2010) من قبل الاتحاد الدولي للسيارات الشمسية (ISF) ، الاتحاد الدولي للسيارات (FIA) ، الصندوق العالمي للحياة البرية (WWF) مما يجعله أول سباق شمسي يتلقى الدعم من هذه المنظمات الثلاث. جرى السباق الأخير في عام 2016. أكدت ساسول دعمها للتحدي الشمسي لجنوب أفريقيا ، من خلال أخذ حقوق التسمية إلى الحدث ، بحيث أنه خلال فترة رعايتها ، كان الحدث يعرف باسم تحدي ساسول سولار ، جنوب أفريقيا.

كاريرا سولار أتاكاما
Carera Solar Atacama هو أول سباق سيارات يعمل بالطاقة الشمسية من نوعه في أمريكا اللاتينية. يغطي السباق 2600 كم (1600 ميل) من سانتياجو إلى أريكا في شمال تشيلي. يدعي مؤسس السباق ، La Ruta Solar ، أنه الأكثر تطرفًا في سباقات السيارات بسبب المستويات العالية من الإشعاع الشمسي ، والتي تصل إلى 8.5 كيلو واط في الساعة / متر مربع في اليوم ، والتي تواجه أثناء عبور صحراء أتاكاما ، بالإضافة إلى تحدي الفرق المشاركة تسلق 3500 متر (11500 قدم) فوق مستوى سطح البحر. هذا السباق ، الذي ظهر لأول مرة في عام 2009 مع عدد قليل من الفرق المحلية ، تم تعيينه لنسخته الخامسة في أواخر أكتوبر 2018 ، مع الترحيب بالفرق الدولية في جميع الفئات ولأول مرة باللغتين الإنجليزية والإسبانية.

السباقات الأخرى
Formula-G ، سباق سنوي في تركيا.
سوزوكا ، سباق سنوي في اليابان.
World Challenge World (World Solarcar Rallye / World Solar Bicycle race) ، سباق سنوي في اليابان.
فاثيون ، جزء من الأولمبياد الثقافي في اليونان قبل دورة الألعاب الأولمبية لعام 2004.
رالي العالم للطاقة الشمسية في تايوان.

سباقات السحب الشمسية
سباقات السحب الشمسية هي شكل آخر من سباقات الطاقة الشمسية. على عكس السباقات الشمسية لمسافات طويلة ، لا تستخدم درابزينات الطاقة الشمسية أي بطاريات أو أجهزة تخزين طاقة مشحونة مسبقًا. يتسابق المتسابقون على مسافة ربع كيلومتر على التوالي. في الوقت الحالي ، يقام سباق سحب بالطاقة الشمسية كل عام في يوم السبت الأقرب إلى الانقلاب الصيفي في ويناتشي ، واشنطن ، الولايات المتحدة الأمريكية. الرقم القياسي العالمي لهذا الحدث هو 29.5 ثانية تم تعيينه من قبل فريق South Whidbey High School في 23 يونيو 2007.

سجلات السرعة

الاتحاد الدولي للسيارات (FIA)
يدرك الـ FIA سجل سرعة الأرض للمركبات التي تعمل بالطاقة فقط عن طريق الألواح الشمسية. تم تعيين الرقم القياسي الحالي من قبل فريق Raedthuys للطاقة الشمسية ، من جامعة Twente مع سيارته Solutra. سجل الرقم 37.757 كم / ساعة تم ضبطه في عام 2005. يتم التسجيل على مدار 1000 متر ، وهو متوسط ​​سرعة الجري في اتجاهين متعاكسين.

في يوليو 2014 ، حطمت مجموعة من الطلاب الأستراليين من فريق Sunswift للسباق الشمسي في جامعة نيو ساوث ويلز رقمًا قياسيًا عالميًا في سياراتهم الشمسية ، من أجل أسرع سيارة كهربائية تزن أقل من 500 كيلوغرام (1100 رطل) وقادرة على مسافر 500 كيلومتر (310 ميل) على شحنة بطارية واحدة. تم الإشراف على هذا السجل الخاص من قبل اتحاد السيارات الأسترالي نيابة عن الاتحاد الدولي للسيارات وليس حصريًا للسيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية ولكن لأي سيارة كهربائية ، وهكذا خلال المحاولة ، تم فصل الألواح الشمسية عن الأنظمة الكهربائية. سجل الرقم القياسي السابق لمسافة 73 كيلومتر في الساعة – الذي تم ضبطه في عام 1988 – من قبل الفريق بمتوسط ​​سرعة يبلغ 107 كيلومترات في الساعة (66 ميل / ساعة) على مسافة 500 كيلومتر (310 ميل).

سجل غينيس العالمي
تعترف موسوعة غينيس للأرقام القياسية بالسجل الأرضي للمركبات التي تعمل بالطاقة فقط عن طريق الألواح الشمسية. تحتفظ جامعة نيوساوث ويلز حاليا بهذه السيارة مع Sunswift IV. تمت إزالة بطارية 25 كيلوغراما (55 رطل) حتى كانت السيارة تعمل بالطاقة فقط من خلال الألواح الشمسية. تم تحديد الرقم القياسي لمسافة 88.8 كيلومتر في الساعة (55.2 ميلا في الساعة) في 7 يناير 2011 في القاعدة الجوية البحرية HMAS Albatross في Nowra ، محطماً الرقم القياسي الذي كانت تمتلكه في السابق سيارة Sunraycer التابعة لشركة General Motors من 78.3 كيلومتر في الساعة (48.7 ميلاً في الساعة). يتم تسجيل الرقم على امتداد 500 متر (1600 قدم) ، وهو متوسط ​​التشغيل في اتجاهين متعاكسين.

سجلات متنوعة
Australian Transcontinental (Perth to Sydney) Speed ​​Record
وقد عقد بيرث لسيدني عبر القارات سجل جاذبية معينة في سباقات السيارات الشمسية. انتهى هانز تهلستروب (مؤسس التحدي العالمي للطاقة الشمسية) من هذه الرحلة لأول مرة في The Quiet Achiever في أقل من 20 يومًا في عام 1983. هذه السيارة موجودة في مجموعة المتحف الوطني الأسترالي في كانبيرا.

تم ضرب الرقم القياسي من قبل ديك سميث وسباق السيارات أورورا سباقات في أورورا Q1

تم تعيين الرقم القياسي الحالي في عام 2007 من قبل فريق UNSW لسباقات السيارات مع سيارته Sunswift III mk2

تصميم السيارة
تجمع سيارات الطاقة الشمسية بين التكنولوجيا المستخدمة في صناعة الطيران والدراجات والطاقة البديلة وصناعات السيارات. على عكس معظم سيارات السباق ، تم تصميم السيارات الشمسية بقيود طاقة شديدة تفرضها لوائح السباق. تحد هذه القواعد من الطاقة المستخدمة فقط التي يتم جمعها من الإشعاع الشمسي ، وإن كان ذلك يبدأ بحزمة بطارية مشحونة بالكامل. تسمح بعض فئات المركبات أيضًا بإدخال الطاقة البشرية.ونتيجة لذلك ، فإن تحسين تصميم حساب السحب الديناميكي ، ووزن السيارة ، ومقاومة التدحرج ، والكفاءة الكهربائية تعتبر ذات أهمية قصوى.

التصميم المعتاد للمركبات الناجحة اليوم هو مظلة صغيرة في وسط صفيف منحني يشبه الجناح ، مغطى بالكامل بالخلايا ، مع 3 عجلات. من قبل ، كان أسلوب الصرصور مع الانزلاق السلس للأنف في اللوحة أكثر نجاحًا. عند السرعات الأقل ، مع المصفوفات الأقل قوة ، تكون التكوينات الأخرى قابلة للبناء وأسهل في الإنشاء ، على سبيل المثال تغطية الأسطح المتاحة للمركبات الكهربائية الموجودة بالخلايا الشمسية أو تثبيت الستائر الشمسية فوقها.

نظام كهربائي
يتحكم النظام الكهربائي في جميع الطاقة الداخلة والخارجة من النظام. تقوم البطارية بتخزين فائض الطاقة الشمسية الناتجة عندما تكون السيارة ثابتة أو تسير ببطء أو نزولاً. تستخدم السيارات الشمسية مجموعة من البطاريات بما في ذلك بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات هيدريد النيكل والمعدن (NiMH) وبطاريات النيكل والكادميوم (NiCd) وبطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الليثيوم بوليمر.

يمكن استخدام إلكترونيات الطاقة لتحسين النظام الكهربائي. يضبط الحد الأقصى لتعقب الطاقة نقطة التشغيل للمجموعة الشمسية إلى هذا الجهد الذي ينتج أكبر قدر من الطاقة للظروف المعينة ، مثل درجة الحرارة. يحمي مدير البطارية البطاريات من الشحن الزائد. يتحكم جهاز التحكم في المحرك في قوة المحرك المطلوبة. تسمح العديد من وحدات التحكم بالفرامل التجديدي ، أي أن الطاقة يتم إرجاعها إلى البطارية أثناء التباطؤ.

تمتلك بعض السيارات الشمسية أنظمة معقدة للحصول على البيانات التي تراقب النظام الكهربائي بأكمله ، بينما تعرض السيارات الأساسية جهد البطارية والتيار الكهربائي. من أجل الحكم على المدى المتوفر مع اختلاف إنتاج الطاقة الشمسية والاستهلاك المحفز ، يعمل جهاز ساعة أمبير على مضاعفة تيار البطارية ومعدلها ، مما يوفر نطاق السيارة المتبقي في كل لحظة في الظروف المعينة.

تم استخدام مجموعة متنوعة من أنواع المحركات. أكثر المحركات كفاءة تتجاوز كفاءة 98 ٪. وهي عبارة عن وحدة تحكم ثلاثية “ثلاثية الطور” بدون فرشات ، يتم تبديلها إلكترونياً ، ومحركات عجلات ، مع تشكيلة صفيف هالباج لمغناطيس النيوديميوم-الحديد-البورون ، وسلك Litz من أجل اللفات. بدائل أرخص هي AC غير متزامن أو محركات DC بالفرشاة.

الأنظمة الميكانيكية
تم تصميم الأنظمة الميكانيكية للحفاظ على الاحتكاك والوزن إلى الحد الأدنى مع الحفاظ على القوة والصلابة. عادة ما يستخدم المصممون الألمنيوم والتيتانيوم والمواد المركبة لتوفير بنية تلبي متطلبات القوة والصلابة في حين أنها خفيفة. يستخدم الفولاذ في بعض أجزاء التعليق على العديد من السيارات.

عادة ما تحتوي السيارات الشمسية على ثلاث عجلات ، لكن بعضها يحتوي على أربعة عجلات. عادة ما تشتمل العجلات الثلاثية على عجلتين أماميتين وعجلة خلفية واحدة: عجلة القيادة الأمامية والعجلة الخلفية. يتم تركيب سيارات الدفع الرباعي مثل السيارات العادية أو بالمركبات ذات العجلتين مع العجلتين الخلفيتين.

للسيارات الشمسية لديها مجموعة واسعة من المعلقات بسبب الأجسام المختلفة والهيكل. التعليق الأمامي الأكثر شيوعًا هو نظام الترقوة المزدوج.التعليق الخلفي غالبا ما يكون تعليق ذراع زائدة كما هو موجود في الدورات الحركية.

مطلوبة السيارات الشمسية لتلبية معايير صارمة للفرامل. فرامل القرص هي الأكثر استخدامًا نظرًا لقدرتها على الفرملة الجيدة وقدرتها على الضبط. المكابح الميكانيكية والهيدروليكية تستخدم على نطاق واسع. وعادة ما يتم تصميم وسائد الفرامل أو الأحذية لسحبها لتقليل فرامل المكابح ، على السيارات الرائدة.

أنظمة التوجيه للسيارات الشمسية تختلف أيضا. عوامل التصميم الرئيسية لأنظمة التوجيه هي الكفاءة والموثوقية والمحاذاة الدقيقة لتقليل تآكل الإطارات وفقدان الطاقة. أدت شعبية سباق السيارات الشمسية إلى قيام بعض الشركات المصنعة للإطارات بتصميم إطارات للسيارات الشمسية.وقد أدى ذلك إلى زيادة السلامة والأداء بشكل عام.

تستخدم جميع الفرق الكبرى الآن محركات العجلات ، مما يزيل محركات الأقراص أو السلاسل.

الاختبار ضروري لإثبات موثوقية السيارة قبل السباق. من السهل أن تنفق مائة ألف دولار للحصول على ميزة لمدة ساعتين ، ومن السهل أن تفقد ساعتين بسبب مشاكل الموثوقية.

مجموعة الشمسية
تتكون المجموعة الشمسية من مئات (أو الآلاف) من الخلايا الشمسية الكهروضوئية التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء. يمكن للسيارات استخدام مجموعة متنوعة من تقنيات الخلايا الشمسية ؛ في معظم الأحيان السليكون متعدد البلورات ، السليكون أحادي البلورة ، أو زرنيخيد الغاليوم. يتم توصيل الخلايا ببعضها البعض في سلاسل ، بينما يتم ربط السلاسل معًا لتشكيل لوحة. عادةً ما يكون للوحات الفولتية قريبة من جهد البطارية الاسمي. الهدف الرئيسي هو الحصول على أكبر مساحة للخلايا في أصغر مساحة ممكنة. يقوم المصممون بتغليف الخلايا لحمايتها من الطقس والكسر.

إن تصميم مصفوفة شمسية هو أكثر من مجرد تجميع حفنة من الخلايا معاً. تعمل مجموعة الطاقة الشمسية مثل العديد من البطاريات الصغيرة جدا مدمن مخدرات في سلسلة. مجموع الجهد الناتج هو مجموع جميع الفولتية الخلية. المشكلة هي أنه إذا كانت خلية واحدة في الظل فإنها تعمل مثل الصمام الثنائي ، مما يحجب التيار عن سلسلة الخلايا بأكملها. للتصميم ضد هذا ، يستخدم مصممو المصفوفة الثنائيات الجانبية بالتوازي مع أجزاء أصغر من سلسلة الخلايا ، مما يسمح بالتجول حول الخلية (الخلايا) غير العاملة. وهناك اعتبار آخر وهو أن البطارية نفسها يمكنها إجبار التيار إلى الخلف من خلال المصفوفة ما لم يكن هناك صمامات ثنائية في نهاية كل لوحة.

تعتمد الطاقة التي تنتجها المجموعة الشمسية على ظروف الطقس ، وموقع الشمس وقدرة الصفيف. عند الظهيرة في يوم مشرق ، يمكن أن تنتج مجموعة جيدة أكثر من 2 كيلووات (2.6 حصان). ستنتج مجموعة 6 M2 من الخلايا 20 ٪ ما يقرب من 6 كيلو واط • ساعة (22 كيلو جول) من الطاقة خلال يوم نموذجي على WSC.

استخدمت بعض السيارات أشرعة قائمة بذاتها أو مدمجة لتسخير طاقة الرياح. تعتبر السباقات ، بما في ذلك WSC و ASC ، أن طاقة الرياح هي الطاقة الشمسية ، لذلك تسمح لوائح السباق هذه الممارسة.

الديناميكا الهوائية
السحب الديناميكي هو المصدر الرئيسي للخسائر على سيارة سباق شمسية. السحب الإيروديناميكي للسيارة هو نتاج المنطقة الأمامية وأسطوانتها. بالنسبة لمعظم السيارات الشمسية ، تبلغ المساحة الأمامية من 0.75 إلى 1.3 متر مربع. في حين تم الإبلاغ عن قرص مضغوط منخفض يصل إلى 0.10 ، فإن 0.13 أكثر شيوعًا. هذا يحتاج إلى قدر كبير من الاهتمام بالتفاصيل.

كتلة
كتلة السيارة هي أيضا عامل مهم. تنتج المركبة الخفيفة مقاومة متدحرجة أقل وستحتاج إلى مكابح أصغر حجمًا ومكونات تعليق أخرى. هذه هي الدائرة الفاضلة عند تصميم المركبات خفيفة الوزن.

المقاومة المتداول
يمكن التقليل من مقاومة المتداول باستخدام الإطارات المناسبة ، والتي يتم نفخها بالضغط الأيمن ، والمحاذاة بشكل صحيح ، وتقليل وزن السيارة.

معادلة الأداء
يخضع تصميم السيارة الشمسية لمعادلة العمل التالية:

والتي يمكن تبسيطها بشكل مفيد إلى معادلة الأداء

للأجناس مسافات طويلة ، والقيم ينظر في الممارسة.

باختصار ، يمثل الجانب الأيسر مدخلات الطاقة في السيارة (البطاريات والطاقة من الشمس) ، والجانب الأيمن هو الطاقة اللازمة لقيادة السيارة على طول مسار السباق (التغلب على مقاومة التدحرج ، والسحب الأيرودينامي ، والانتقال إلى الأعلى والتسارع ). يمكن تقدير كل شيء في هذه المعادلة باستثناء v. تتضمن المعلمات:

رمز	وصف	فورد أستراليا	فجر	فجر	فجر
	عام	1987	1993	1999	2007
η	كفاءة المحرك والتحكم وكفاءة القيادة (عشري)	0.82	0.80	0.97	0.97
ب	كفاءة البطارية وات ساعة (عشري)	0.82	0.92	0.82	1.00 (ليبولي)
E	الطاقة المتاحة في البطاريات (الجول)	1.2e7	1.8e7	1.8e7	1.8e7
P	متوسط ​​القدرة التقديرية من المصفوفة (1) (وات)	918	902	1050	972
س	المسافة لمسافة السباق (بالمتر)	3e6	3.007e6	3.007e6	3.007e6
W	وزن المركبة بما في ذلك الحمولة النافعة (نيوتن)	2690	2950	3000	2400
C rr 1	أول معامل مقاومة الدوران (غير الابعاد)	0.0060	0.0050	0.0027	0.0027
C rr 2	المعامل الثاني لمقاومة الدرفلة (نيوتن – ثانية لكل متر)	0	0	0	0
N	عدد العجلات على السيارة (عدد صحيح)	4	3	3	3
ρ	كثافة الهواء (كيلوغرام لكل متر مكعب)	1.22	1.22	1.22	1.22
ج د	معامل السحب (غير الابعاد)	0.26	0.133	0.10	0.10
ا	منطقة أمامية (متر مربع)	0.70	0.75	0.75	0.76
ح	الارتفاع الكلي الذي ستصعده السيارة (بالأمتار)	0	0	0	0
ن	عدد المرات التي ستتسارع فيها السيارة في يوم السباق (عدد صحيح)	4	4	4	4
ز	تسارع محلي بسبب متغير الجاذبية (متر في الثانية مربعة)	9.81	9.81	9.81	9.81
الخامس	متوسط ​​السرعة المحسوبة فوق الطريق (بالأمتار في الثانية)	16.8	20.3	27.2	27.1
	متوسط ​​السرعة المحسوبة بالكيلومتر / ساعة	60.5	73.1	97.9	97.6
	سرعة السباق الفعلية km / h	44.8	70.1	73	85

ملاحظة 1 بالنسبة إلى WSC ، يمكن تقريب متوسط ​​قدرة اللوحة على النحو (7/9) × الطاقة الاسمية.

حل صيغة طويلة من المعادلة للسرعة يؤدي إلى معادلة كبيرة (حوالي 100 مصطلح). باستخدام معادلة القوة كحكم ، يمكن لمصممي السيارات مقارنة تصاميم السيارات المختلفة وتقييم الأداء المقارن عبر مسار معين. جنبا إلى جنب مع CAE ونظم النمذجة ، يمكن أن تكون معادلة القوة أداة مفيدة في تصميم السيارة الشمسية.

اعتبارات مسار السباق
يؤثر الاتجاه التوجيهي لمسار سباق السيارات الشمسية على الموقع الظاهر للشمس في السماء خلال يوم السباق ، مما يؤثر بدوره على مدخلات الطاقة في السيارة.

في محاذاة مسار سباق من الجنوب إلى الشمال ، على سبيل المثال ، كانت الشمس ترتفع فوق كتف السائق الأيمن وتنتهي على يساره (بسبب حركة الشمس-الغربية الواضحة).
في محاذاة مسار سباق بين الشرق والغرب ، ترتفع الشمس خلف السيارة ، ويبدو أنها تتحرك في اتجاه حركة المركبة ، وتقف في مقدمة السيارة.
تتضمن محاذاة المسارات الهجينة أقسامًا مهمة من الطرق الجنوبية – الجنوبية والشرقية – الغربية معًا.
وهذا أمر مهم للمصممين الذين يسعون إلى زيادة دخل الطاقة إلى لوحة من الخلايا الشمسية (تسمى في كثير من الأحيان “مجموعة” من الخلايا) عن طريق تصميم الصفيف ليشير مباشرة نحو الشمس لأطول فترة ممكنة خلال يوم السباق. وهكذا ، يمكن لمصمم سيارة سباق من الجنوب إلى الشمال أن يزيد من إجمالي الطاقة في السيارة باستخدام الخلايا الشمسية على جانبي السيارة حيث ستضربها الشمس (أو عن طريق إنشاء مجموعة محدبة محورية مع حركة المركبة). وعلى النقيض من ذلك ، قد يؤدي محاذاة السباق بين الشرق والغرب إلى تقليل الاستفادة من وجود خلايا على جانب المركبة ، وبالتالي قد يشجع تصميم مجموعة مسطحة.

نظرًا لأن السيارات الشمسية غالبًا ما تكون مبنية على الأغراض ، ولأن المصفوفات لا تتحرك عادة في ما يتعلق بباقي المركبات (مع وجود استثناءات ملحوظة) ، فإن هذا التناغم الذي يوجهه السباق أو المسطح في مواجهة التصميم المحدب هو أحد أهم الطرق. القرارات التي يجب على مصمم السيارة الشمسية القيام بها.

على سبيل المثال ، فازت سباقات Sunrayce USA في عامي 1990 و 1993 بواسطة مركبات ذات صفائف محدبة بشكل ملحوظ ، بما يتوافق مع محاور السباق بين الجنوب والشمال. بحلول عام 1997 ، ومع ذلك ، فإن معظم السيارات في هذا الحدث لديها صفائف مسطحة لتتناسب مع التغيير إلى طريق بين الشرق والغرب.

استراتيجية العرق

استهلاك الطاقة
يعتبر تحسين استهلاك الطاقة ذو أهمية قصوى في سباق السيارات الشمسية. لذلك ، من المفيد أن تكون قادرًا على مراقبة معايير الطاقة في السيارة وتحسينها باستمرار. نظراً للظروف المتغيرة ، فإن معظم الفرق لديها برامج تحسين سرعة السباق التي تقوم بتحديث الفريق باستمرار حول السرعة التي يجب أن تسير بها السيارة. تستخدم بعض الفرق القياس عن بعد الذي ينقل بيانات أداء المركبات إلى مركبة دعم ، والتي يمكن أن توفر لسائق المركبة استراتيجية مثالية.

طريق السباق
سيؤثر مسار السباق نفسه على الإستراتيجية ، لأن الموقع الظاهر للشمس في السماء سيختلف باختلاف العوامل الخاصة بتوجيه السيارة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تغير تغيرات الارتفاع على مسار سباق بشكل كبير مقدار الطاقة اللازمة للسفر على الطريق. على سبيل المثال ، عبر مسار تحدي شمسي أمريكا الشمالية لعامي 2001 و 2003 جبال روكي.

التنبؤ بالطقس
سيحتاج فريق سباقات السيارات الشمسية الناجحة إلى الوصول إلى تنبؤات جوية موثوقة من أجل التنبؤ بمدخل الطاقة إلى السيارة من الشمس خلال كل يوم سباق.