Томсои V; Бесконечно трки

Генерал

Моќност: 63 kW/85 PS, максимум 13.900 вртежи во минута
Вртежен момент: 59 Nm
Тежина: 209 кг
Забрзување 0 - 100 км на час: 3,9 с

Моторен погон

Опрема за слетување

шасија

Електроника и информации

Челична тубуларна просторна рамка
Тело изработено од армирана пластика од јаглеродни влакна, процес на инфилтрација

Со TOMSOI V, нашиот тркачки автомобил оваа година, користевме и челична тубуларна просторна рамка за шасијата, со која веќе имавме одлично искуство со претходните возила. Оваа година посебно внимание беше посветено на односот на вкочанетост и тежина на шасијата. Целта беше рамката да биде што е можно полесна без да се наруши премногу во однос на цврстината на рамката. Резултатот од овој пристап е многу мала тежина на рамката од 29 кг со одлична цврстина на рамката од 1930 Nm/степен.

При дизајнирање на шасијата, беше донесена одлука уште рано да се користат цевки со големина на инчи за да може значително да се намали тежината. Напречните пресеци на овие цевки одговараат точно на минималните димензии наведени во регулативата, така што само оваа мерка овозможи да се постигне намалување на тежината од приближно 7%. Внимателно проучувајќи ги регулативите, уште подобро ги озвучивме границите на пропишаните рамковни структури. B. потпорите на двете шипки за тркалање беа многу покомпактни. Со овие мерки, постигнавме понатамошно заштеда на тежина, што значи дека вкупното намалување на тежината на рамката е 12% со приближно иста цврстина. Понатаму, нагласи на овогодинешната шасија, се педалната кутија вградена во конструкцијата на рамката и отстранливите држачи на задниот мотор, со кои е можно да се монтира моторот со малку напор.

Благодарение на искуството стекнато со 3Д маса за заварување од минатата година, овојпат може да се дизајнираат уште подетални мерачи на рамки за да може уште подобро да се искористи потенцијалот на табелата. Заедно со обновената употреба на челични цевки специјално свиткани и исечени во големина со помош на производство на ЦПУ и понатамошни мерачи на рамки за монтирање на одделните компоненти на шасијата, ја зголемивме точноста на производството енормно. Понатаму, во фазата на дизајнирање, посебно внимание се посвети на носителите на разни електрични или механички компоненти за да можат да ги подготват пред производството и со тоа значително да се поедностави производството на рамката.

Оваа година, торзивната цврстина на тубуларната просторна рамка повторно беше оптимизирана преку обемни пресметки со употреба на методот на конечни елементи. Методот на зракот повторно се покажа како совршен начин за одредување на вкочанетоста, бидејќи временските пресметки се исклучително кратки и може да се симулираат голем број на различни конфигурации. За да може уште подобро да се претстави протокот на моќност во шасијата, комплетната шасија беше вклучена во моделот на симулација. Така, може да се постигне торзивна цврстина од 1930 Nm/степен.

Контрола на пренос uC со интерфејс CAN
ЛЦД-табла
Логер за податоци на Bosch Motorsport C50
Телеметрија на SRD опсегот од 868MHz

Во фазата на планирање на TOMSOI V оваа сезона, придадовме особено значење на сигурната и безбедна кабелска мрежа. Со модулирање на кабелскиот ремен, се посвети внимание на лесното одржување.

Како што е вообичаено во мото-спортот, во производството на кабелски ремени се користат само материјали со високи перформанси од воздушниот сектор. Каблите Spec55, цевките за стеснување DR-25 и приклучоците за моторспорт ги исполнуваат условите за да обезбедат пренос на сигнал без грешки и напојување дури и при високи температури и контакт со хемикалии како што се гориво или течност за сопирање. Краткиот работен кабел и најмалите можни пресеци на кабелот ја одржуваат вкупната тежина на многу ниско ниво.

За прв пат, механичките релеи беа заменети со коло MOSFET. Со користење на микроконтролери (ATMEL AT90CAN128) исто така беше можно за прв пат да се следат струите на одделните потрошувачи, како што се контролната единица, пумпата за гориво, палењето и вентилаторот, во живо. Поради дополнителни LED диоди на колото, претстојните проблеми - како што е прекумерната потрошувачка на енергија - може да се препознаат рано. Овие LED диоди беа искористени и за проверка на функционалноста.

Оваа година се ограничивме на 3-линиски дисплеј кој беше интегриран во воланот. Специјално направената светло за смена беше поврзана преку автобус I2C. Покрај тоа, ова е проширено со 7-сегментен дисплеј за индикаторот за брзини. Осветленоста на дисплејот и светлото за префрлување може да се променат преку копче.

Ревидирани се модулите за телеметрија во живо и контрола на преносот со цел да се минимизира потребниот простор.

Ново дизајнираниот интерметар за телеметрија за лаптопот го олесни следењето на возилото и направи достапна голема количина податоци за возилото.

Оваа година беше користен и логер за податоци од најновата генерација на Bosch Motorsport со два слободно програмибилни CAN интерфејси и 6 аналогни влезови.

Со цел да се прошири најавувањето на податоците, во возилото беа инсталирани и бројни сензори, како што се сензори за движење на суспензијата, сензори за притисок на сопирачките, активирањето на кругот и сензорот за агол на управувањето.

Поради недостаток на ABS, можевме да заштедиме и 300g на батеријата. Капацитетот на батеријата е намален од 6,9Ах на 4,6Ах. Повторно се користеше батерија LIFEPO4. Ова беше избрано поради неговата висока густина на енергија.

Двојни триаголни коски на желбите со нееднаква должина во алуминиум-CFRP
Хибридна конструкција
Пенске ги притискаше предниот и задниот дел преку бура
Единица за амортизери на пролет
Меѓуоскино растојание: 1550 mm
Ширина на патеката: напред/заден 1200/1150
Сопирачки: 4 клипови напред, 2 клипови одзади

Концепт и кинематика

Шасијата на нашиот ТОМСОИ V и оваа сезона се состои од испробаните двојни триаголни оски на спиралата. Меѓуоскиното растојание е 1550 mm, а ширината на патеката 1200/1150 mm и беа преземени од нашиот последен автомобил TOMSOI IV.

Важна цел беше да се намали тежиштето на возилото. Меѓу другото, беше изменета положбата на амортизерите и моторот беше поставен пониско во возилото. Со изворите на задната оска управуваат управувачки прачки и се прицврстуваат на долниот држач на моторот. Амортизерите на предната оска се поставени настрана и продолжуваат да се контролираат со воспоставената технологија на компресивни прачки.

Како резултат на долниот мотор, кинематиката на шасијата е ревидирана. Центрите за тркалање се спуштаат на двете оски, што значи дека може да се постигне поголема добивка во падот за време на компресијата. Поголемите вредности на камберот овозможуваат тркачкото возило да преземе значително поголема брзина на свиоци на тркачките патеки, што, сепак, предизвикува мали загуби во потенцијалот за забрзување и сопирање.

градба

Важна цел беше да се намали тежиштето на возилото. Меѓу другото, беше изменета положбата на амортизерите и моторот беше поставен пониско во возилото. Со изворите на задната оска управуваат прачки и се прицврстуваат на долниот држач за моторот. Амортизерите на предната оска се поставени настрана и продолжуваат да се контролираат со воспоставената технологија на компресивни прачки.

Како резултат на долниот мотор, кинематиката на шасијата е ревидирана. Центрите за тркалање се спуштени на обете оски, што значи дека за време на компресијата е постигната поголема добивка во камер. Поголемите вредности на камберот овозможуваат тркачкото возило да преземе значително поголема брзина на свиоци на тркачките патеки, што, сепак, предизвикува мала загуба на забрзување и потенцијал за сопирање.

Како и претходните години, изградбата на нашето тело започна со основните размислувања за тоа колку далеку треба да се промени ова во неговите одделни елементи во споредба со претходната година.

Бидејќи нашиот основен концепт за TOMSOI V е тркачко возило за чисто уживање во возењето кое ги има само најважните компоненти, овој концепт го применивме и на каросеријата. Поради оваа причина, дизајнот на нашиот петти тркачки автомобил е многу слаб намален.

За дизајнот на нашето тело, користевме, како и досега, 3Д програма за компјутерска графика и анимација со која би можеле да ја вклопиме надворешната кожа на начин кој ќе одговара на формата откако ќе ја вметнете рамката и другите склопови за дефинирање на дизајнот.

Нашето тело веќе немаше вообичаен, симетричен изглед. Двете странични мешунки беа изоставени во корист на само мал, специјално адаптиран канал за ладење и пригушувачот на системот за издувни гасови доби само прекривка за заштита од контакт. Обликот на хаубата беше задржан сличен на претходната година, само аеродинамичката форма беше малку покарактеристична и формата на предниот дел беше соодветно адаптирана заради стандардната кутија за удари што се користи оваа година. Покрај тоа, целото тело стана пократко и завршува приближно на ниво на главниот обрач со цел да се спречат проблеми со топлина во моторот поради непотребни пречки.

Бидејќи аеродинамиката сега станува сè поважна во Формула Студент, дизајниравме дифузер за подножје што беше произведен во два дела за тест цели. Преден дел кој е цврсто прицврстен на возилото за да го заштити возачот и се протега до главниот обрач, а задниот дел со препознатливиот дифузер, кој по избор може да се закачи на предниот дел од подвозјето и рамката.

На крајот на краиштата, телото се состои од шест елементи:

двете странични крила, качулка, каналот за ладење и дводелното подножје со дифузер.

Во производството на каросеријата, оваа година повторно добивме активна поддршка од компанијата Кеслер Моделбау од Меминген, која ги произведе калапите за ламинирање за нас.

Со цел да го добиеме најлесното можно тело, свесно го искористивме процесот на инфилтрација за сите елементи и ги произведевме во двослојна структура. Овие два слоја се состојат од нормална јаглеродна ткаенина како внатрешен структурен слој и грубо распрскувана оксеонска ткаенина како видлив слој, што доаѓа во своја сопственост благодарение на висококвалитетната сликарска боја од продавницата за бои Keller Profi-Lack GmbH.

Подвозјето на TOMSOI V беше имплементирано во сендвич конструкција, која, со помош на арамид саќе како основен материјал, е многу крута, а сепак е многу лесна за нејзината големина.

Yamaha R6 DOHC вграден четири цилиндар RJ09
Поместување: 600 кубика
Контрола на моторот: Bosch MS 4 Sport
Погон со синџири
Диференцијал со ограничено лизгање на Дрекслер
Електропневматски управуван менувач (4-брзински)

За TOMSOI V се користеше испробаниот мотор Yamaha R6 Rj-05, кој беше развиен за екстремно големи побарувања поради потеклото од чистокрвно супер спортско возило. Релативно голема компресија, отпорност на голема брзина и капацитет на топлинско оптоварување играат голема улога.

Оваа година се фокусиравме на правење на моторот постабилен, погон и економичен. Се работеше на старите „градилишта“ и се имплементираа нови идеи.

Бидејќи мора да ги оставиме 600 сантиметри, благодарение на регулативата на Формула Студент, да дишат преку Воздухопловник тенок со пресек од 20 мм, принудени сме да направиме масивни промени во областите за вшмукување и издувни гасови. Благодарение на разните тези на проекти и дипломи во оваа област, во последниве години успеавме да стекнеме многу искуство за нашиот мотор. Постои комплексна симулација на сопствената што може да ги одреди должините на влезниот тракт и издувниот систем. Значи, оваа година колекторот и пригушувачот беа прилагодени на оваа симулација. Беше важно да се продолжи со искуството со поедноставено производство со ЦНЦ свиткани, екстра тенки ledидови цевки.

Спротивно на тоа, дизајнот на страната на вшмукување е целосно променет. За поедноставено производство, користен е вентил за гас од AT-Power, што е веќе вообичаена практика во неколку тимови на Формула Студент. Телото на воздушното сандаче е променето така што тежиштето на возилото може да се спушти со вртење на насоката на вшмукување надолу. Должината на влезните колектори беа избрани така што може да се постигне пристоен излез од 85 КС, но и богат вртежен момент во понискиот опсег на брзина. Airbox CFD беше симулиран со цел да се оптимизираат различните степени на полнење на цилиндрите и имајќи го ова предвид, во него беше вградено ребро-водич. Треба да се спомене дека треба да се избере нов производствен процес. Горниот дел со дифузер и долниот дел со труби на вшмукувачки цевки и вшмукувачки цевки сега се изработени од пластика синтерирана со ласер.

Друго градилиште беше проблемот со индуктивниот сензор на коленестото вратило, кој од време на време го оставаше моторот да излезе и со тоа да не се вклучи доволно, па дури и да не пали. Така, се префрливме од индуктивни во Хол сензори. За ова требаше да се дизајнираат ново тркало и куќиште за кодер.

Сето ова беше координирано на клупата за тестирање мотори на универзитетот во пролетта. Ние ја измеривме потрошувачката на гориво на инјекторите Јамаха и ја завршивме пресметката на горивото во контролната единица. При примена на моторот, ние придававме големо значење на последователната придвиженост, т.е. кривата на вртежниот момент беше исправена. Сепак, не ја изгубивме од вид издржливоста и потрошувачката. Беа користени рани, но безбедни времиња на палење и највисоки можни, но прилагодени вредности на ламбда за моторот.

За да не се заборават динамичките аспекти, беше инсталирана специјално развиена втора брзина за да се надмине големиот отвор на вртежниот момент во фазата на забрзување. Така што моторот секогаш останува добро подмачкан, а податоците од последните неколку години јасно ни покажаа дека тоа не се случувало секогаш, влажниот резервоар повторно се смени. Бидејќи моторот беше навален малку наназад, садот за масло може да биде дизајниран да го оптимизира производството. Оригиналниот шнорхел за масло е оптимизиран со цел да може да се гарантира доволен пуфер за снабдување со масло. Понатаму, преградите беа преуредени.