Tomsoi V; Infinity Racing

infinity

Tábornok

  • Teljesítmény: 63 kW/85 LE, max. 13 900 ford/perc
  • Nyomaték: 59 Nm
  • Súly: 209 kg
  • Gyorsulás 0 - 100 km/h: 3,9 s

Erőátvitel

futómű

alváz

Elektronika és információk

  • Acél cső alakú keret
  • Szénszállal erősített műanyagból készült test, beszivárgási folyamat

Az idei versenyautónkhoz, a TOMSOI V-hez acél cső alakú űrkeretet is használtunk az alvázhoz, amellyel már kiváló tapasztalatokkal rendelkezünk a korábbi járművekről. Idén különös figyelmet fordítottak a futómű merevség/tömeg arányára. A cél az volt, hogy a váz a lehető legkönnyebb legyen, anélkül, hogy a keret merevségében túl sokat veszélyeztetne. Ennek a megközelítésnek az eredménye egy nagyon alacsony kerettömeg, 29 kg, kiváló merevség, 1930 Nm/fok.

Az alváz tervezésénél korán meghozták a döntést a hüvelyk méretű csövek használatáról annak érdekében, hogy jelentősen csökkentsék a súlyt. Ezeknek a csöveknek a keresztmetszete pontosan megfelel az előírásokban meghatározott minimális méreteknek, így ez az intézkedés önmagában kb. 7% -os súlycsökkentést tett lehetővé. A szabályozás alapos tanulmányozásával még jobban feltártuk az előírt keretrendszerek határait. B. a két görgős rúd támasza sokkal kompaktabb volt. Ezekkel az intézkedésekkel további súlymegtakarítást értünk el, ami azt jelenti, hogy a keret súlyának teljes csökkenése 12%, körülbelül ugyanolyan merevséggel. Az idei futómű további kiemelései a vázszerkezetbe épített pedáldoboz és a kivehető hátsó motortartók, amelyekkel nagy erőfeszítés nélkül fel lehet szerelni a motort.

A 3D hegesztőasztallal tavaly szerzett tapasztalatoknak köszönhetően ezúttal még részletesebb vázmérőket lehetett kialakítani annak érdekében, hogy még jobban kihasználhassuk az asztal lehetőségeit. A speciálisan hajlított és méretre vágott acélcsövek megújult használatával a CNC-gyártás és az egyes alvázalkatrészek rögzítésének további vázmérőivel együtt hatalmas mértékben megnöveltük a gyártás pontosságát. Ezenkívül különös figyelmet fordítottak a különféle elektromos vagy mechanikus alkatrészek tartóira a tervezési szakaszban annak érdekében, hogy képesek legyenek előkészíteni őket a gyártás előtt, és ezáltal jelentősen leegyszerűsítsék a vázgyártást.

Idén is a végeselemes módszerrel végzett kiterjedt számításokkal optimalizálták a cső alakú térváz torziós merevségét. A nyalábos módszer ismét tökéletesnek bizonyult a merevség meghatározásában, mivel a számítási idők rendkívül rövidek, és sokféle konfiguráció szimulálható. Annak érdekében, hogy a futóműben még jobban képviselhesse az áramlást, a teljes futómű bekerült a szimulációs modellbe. Így 1930 Nm/fokos torziós merevség érhető el.

  • uC átviteli vezérlés CAN interfésszel
  • LCD műszerfal
  • Bosch Motorsport C50 adatgyűjtő
  • 868 MHz-es SRD sávú telemetria

Az idei szezonban a TOMSOI V tervezési szakaszában különös jelentőséget tulajdonítottunk a megbízható és hibamentes kábelezésnek. A kábelköteg modulálásával figyelmet fordítottak az egyszerű karbantartásra.

A motorsportban szokásos módon a kábelköteg-gyártásban csak az űripar nagy teljesítményű anyagait használják. A Spec55 kábelek, a DR-25 zsugorcsövek és a motorsport dugók megfelelnek a követelményeknek, hogy biztosítsák a hibamentes jelátvitelt és az áramellátást magas hőmérsékleten és vegyszerekkel, például üzemanyaggal vagy fékfolyadékkal való érintkezés esetén is. A rövid kábelvezetések és a lehető legkisebb kábelkeresztmetszetek nagyon alacsony szinten tartják az össztömeget.

Először a mechanikus reléket MOSFET áramkör váltotta fel. Mikrovezérlők (ATMEL AT90CAN128) használatával először is lehetőség nyílt az egyes fogyasztók áramának monitorozására, mint például a vezérlőegység, az üzemanyag-szivattyú, a gyújtás és a ventilátor élettartama. Az áramkörön lévő további LED-ek miatt a közelgő problémákat - például a túlzott energiafogyasztást - már korán fel lehet ismerni. Ezeket a LED-eket a funkcionalitás ellenőrzésére is használták.

Ebben az évben egy 3 vonalas kijelzőre szorítkoztunk, amelyet a kormánykerékbe integráltunk. A speciálisan gyártott váltófényt I2C buszon keresztül csatlakoztatták. Ezenkívül ezt kibővítették egy 7 szegmenses kijelzővel a sebességfokozat kijelzőjéhez. A kijelző és a váltófény fényerejét egy gomb segítségével megváltoztathatták.

Az élő telemetria és az átviteli vezérlés moduljait felülvizsgálták a szükséges hely minimalizálása érdekében.

A laptop új fejlesztésű telemetriai felülete sokkal könnyebbé tette a jármű megfigyelését, és nagy mennyiségű járműadatot tett elérhetővé.

A Bosch Motorsport legújabb generációs adatgyűjtőjét két szabadon programozható CAN interfésszel és 6 analóg bemenettel is alkalmazták ebben az évben.

Az adatnaplózás bővítése érdekében számos érzékelőt is beépítettek a járműbe, például érzékelőket a rugó elhajlásához, féknyomás érzékelőket, körbefutó érzékelőt és kormányzási szög érzékelőt.

Az ABS hiánya miatt 300 g-ot is meg tudtunk spórolni az akkumulátoron. Az akkumulátor kapacitása 6,9 Ah-ról 4,6 Ah-ra csökkent. Újra LIFEPO4 akkumulátort használtak. Ezt a nagy energiasűrűség miatt választották.

  • Dupla háromszög alakú egyenetlen hosszúságú keresztlengők alumínium-CFRP-ben
    Hibrid konstrukció
  • Penske az elülső és a hátsó részt nyomta a tolórudakon
    Rugós csappantyú egység
  • Tengelytáv: 1550 mm
  • Pályaszélesség: elöl/hátul 1200/1150
  • Fékek: 4 dugattyú elöl, 2 dugattyú hátul

Koncepció és kinematika

A TOMSOI V alváza ebben a szezonban ismét a bevált kettős háromszög keresztmetszetű tengelyből áll. A tengelytáv 1550 mm, a nyomtávolság 1200/1150 mm, és a legutóbbi TOMSOI IV autónkból vettük át.

Fontos cél a jármű súlypontjának csökkentése volt. Többek között a lengéscsillapítók helyzetét is módosították, és a motort lejjebb helyezték a járműben. A hátsó tengely rugóit nyomórudak működtetik, és az alsó motortartóra rögzítik. Az első tengely lengéscsillapítói az oldalon vannak elhelyezve, és továbbra is vezérelhetők a kialakított kompressziós rúd technológiával.

Az alsó motor eredményeként felülvizsgálták az alváz kinematikáját. A gördülési központok mindkét tengelyen leereszkednek, ami azt jelenti, hogy nagyobb nyomásnövekedés érhető el a nyomás alatt. A nagyobb meredekségértékek lehetővé teszik, hogy a versenyjármű jelentősen nagyobb kanyarsebességet vegyen fel a versenypályákon, ami azonban kisebb gyorsulási és fékezési veszteségeket okoz.

Építkezés

A TOMSOI V alváza ebben a szezonban ismét a bevált kettős háromszög keresztmetszetű tengelyből áll. A tengelytáv 1550 mm, a nyomtáv szélessége 1200/1150 mm, és a legutóbbi TOMSOI IV autónkat vettük át.

Fontos cél a jármű súlypontjának csökkentése volt. Többek között a lengéscsillapítók helyzetét is módosították, és a motort lejjebb helyezték a járműben. A hátsó tengely rugóit nyomórudak működtetik és az alsó motortartóra rögzítik. Az első tengely lengéscsillapítói az oldalon vannak elhelyezve, és továbbra is vezérelhetők a kialakított kompressziós rúd technológiával.

Az alsó motor eredményeként felülvizsgálták az alváz kinematikáját. A gördülési központok mindkét tengelyen leereszkedtek, ami azt jelenti, hogy a kompresszió során nagyobb erõsödés érhetõ el. A nagyobb meredekségértékek lehetővé teszik, hogy a versenyjármű lényegesen nagyobb kanyarsebességet hajtson végre a versenypályákon, ami azonban kisebb gyorsulási és fékezési veszteségeket okoz.

Testünk építése az előző évekhez hasonlóan azzal az alapvető megfontolással kezdődött, hogy az egyes elemeiben mennyire kell változtatni az előző évhez képest.

Mivel a TOMSOI V alapkoncepciónk a tiszta vezetési élmény érdekében versenyautó, amelynek csak a legfontosabb szerelvényei vannak, ezt a koncepciót a karosszériára is alkalmaztuk. Emiatt az ötödik versenyautónk kialakítását nagyon lecsökkentették.

Testünk kialakításához a korábbiakhoz hasonlóan egy 3D számítógépes grafikai és animációs programot használtunk, amellyel a keret és más, terveket meghatározó szerelvények behelyezése után a külső bőrt formához illő módon tudtuk adaptálni.

Testünknek már nem volt a szokásos, szimmetrikus megjelenése. A két oldalsó hüvelyt csak egy kicsi, speciálisan kialakított hűtőcsatorna javára hagyták ki, és a kipufogórendszer hangtompítóját csak fedéllel látták el az érintkezés ellen. A motorháztető formája a tavalyi évhez hasonlóan megmaradt, csak az aerodinamikai forma volt kissé megkülönböztetőbb, és az első fél alakját ennek megfelelően alakították ki az idén használt szokásos ütközéses doboz miatt. Ezenkívül az egész test lerövidült és nagyjából a fő karika magasságában végződik, hogy elkerülje a motorban a szükségtelen akadályokból eredő hőproblémákat.

Mivel az aerodinamika egyre fontosabbá válik a Formula Student-ben, terveztünk egy alváz diffúzort, amely két részből készült teszt célokra. Az első rész, amely a jármű védelme érdekében szilárdan van rögzítve a vezető védelme érdekében és a fő karikáig terjed, valamint a hátsó rész a megkülönböztető diffúzorral, amely opcionálisan az alváz és a keret első részéhez rögzíthető.

Végül a test hat elemből áll:

a két oldalsó oldal, egy burkolat, a hűtőcsatorna és a kétrészes diffúzorral ellátott alváz.

A karosszéria gyártása során idén is aktív támogatást kaptunk a mamingeni Kessler Modellbau vállalattól, amely gyártotta számunkra a lamináló formákat.

A lehető legkönnyebb test megszerzése érdekében tudatosan alkalmaztuk az infiltrációs folyamatot minden elemre, és kétrétegű szerkezetben gyártottuk őket. Ez a két réteg egy normál szénszövetből áll, mint a belső szerkezeti rétegből és egy durva hálós Oxeon szövetből, mint a látható rétegből, amely a Keller Profi-Lack GmbH festőmű kiváló minőségű festésének köszönhető.

A TOMSOI V alvázát egy szendvics konstrukcióban valósították meg, amely az aramid méhsejt mint alapanyag segítségével nagyon merev és méretei ellenére mégis nagyon könnyű.

  • Yamaha R6 DOHC soros négyhengeres RJ09
  • Kiszorítás: 600 cm3
  • Motorvezérlés: Bosch MS 4 Sport
  • Lánchajtás
  • Drexler korlátozott csúszású differenciálmű
  • Elektropneumatikus működtetésű sebességváltó (4 sebességes)

A TOMSOI V-hez a kipróbált Yamaha R6 Rj-05 motort használták, amelyet egy telivér szuper sportautó eredetéből adódóan rendkívül magas igényekhez fejlesztettek ki. A viszonylag nagy összenyomódás, a nagy sebességű ellenállás és a hőterhelés nagy szerepet játszik itt.

Ebben az évben arra összpontosítottunk, hogy a motor stabilabb, vezethetőbb és gazdaságosabb legyen. A régi "építkezéseket" átdolgozták és új ötleteket valósítottak meg.

Mivel hagynunk kell, hogy a 600 cm3-es motor a Formula Student előírásoknak köszönhetően 20 mm-es keresztmetszetű vékony Airrestrictor-on keresztül lélegezzen be, kénytelenek vagyunk hatalmas változásokat végrehajtani a szívó- és kipufogógáz területén. Az ezen a területen zajló különféle projekt- és diplomamunkáknak köszönhetően az elmúlt években rengeteg tapasztalatot szerezhettünk motorunkról. Van egy saját komplex szimulációja, amely meghatározhatja a szívócsatorna és a kipufogórendszer hosszát. Tehát ebben az évben az elosztót és a hangtompítót ehhez a szimulációhoz igazították. Fontos volt folytatni a CNC-vel hajlított, extra vékony falú csövekkel végzett egyszerűsített gyártás tapasztalatait.

Ezzel szemben a szívóoldal kialakítása teljesen megváltozott. Az egyszerűsített gyártáshoz az AT-Power fojtószelepét használták, ami már több Formula Student-csapatnál is bevett gyakorlat. Az airbox karosszériáját úgy változtatták meg, hogy a jármű tömegközéppontját a szívási irány lefelé fordításával le lehessen engedni. A szívócsatornák hosszát úgy választották meg, hogy tisztességes, 85 LE teljesítményt, de gazdag nyomatékot is elérhessenek az alacsonyabb fordulatszám-tartományban. Az Airbox CFD-t szimulálták a hengerek különböző töltöttségi fokainak optimalizálása érdekében, és ezt szem előtt tartva egy vezetőbordát építettek bele. Meg kell említeni, hogy új gyártási eljárást kellett választani. A diffúzorral ellátott felső rész, az alsó rész szívócsöves trombitákkal és szívócsövekkel most lézerszintezett műanyagból készül.

Egy másik építkezésen az induktív főtengely-érzékelő problémája volt, amely időről időre kiengedte a motort, és így nem fordult be eléggé, vagy be sem indult. Tehát induktívról Hall érzékelőre váltottunk. Ehhez új kódoló kereket és házat kellett megtervezni.

Mindezt tavasszal az egyetem saját motorpróbáján koordinálták. Megmértük a Yamaha injektorok fogyasztását, és a vezérlőegységben befejeztük az üzemanyag-számítást. A motor alkalmazásakor nagy jelentőséget tulajdonítottunk a későbbi vezethetőségnek, vagyis a nyomatékgörbét kiegyenesítettük. A tartósságot és a fogyasztást azonban nem tévesztettük szem elől. Korai, de biztonságos gyújtási időt és a lehető legmagasabb, de motorbarát lambda értékeket alkalmazták.

Annak érdekében, hogy ne feledkezzünk meg a dinamikus aspektusokról, egy speciálisan kifejlesztett második sebességfokozatot építettünk be, hogy túllépjünk a gyorsulási fázis nagy nyomatéklyukán. Annak érdekében, hogy a motor mindig jól kenve maradjon, és az elmúlt évek adatai egyértelműen megmutatták nekünk, hogy ez nem mindig történt meg, a nedves aknát ismét cserélték. Mivel a motort kissé hátrafelé döntötték, az olajteknőt úgy lehetett kialakítani, hogy optimalizálja a termelést. Az eredeti sznorkellel optimalizálták annak érdekében, hogy elegendő puffert tudjon garantálni az olajellátáshoz. Továbbá a terelőlemezeket átrendezték.