News März 2020

by Judith Meyer

Das Motorpotenzial auf die Rennstrecke bringen

Dieses Ziel verfolgt unsere Baugruppe „Antrieb“. Das Team, bestehend aus sieben Studenten aus dem Bereich „Elektrotechnik/Mechatronik“ und drei Studenten aus dem Bereich „Maschinenbau“, beschäftigt sich mit der Herausforderung, die Leistungen der Motoren auf die Rennstrecke der Events zu bringen. Um die Leistung und Wettbewerbsfähigkeit zu steigern, wurden einige Änderungen vorgenommen.

 

 

Im Jahr 2019 haben wir für unseren Motor den Emrax 208 als ein „Ein-Motor-Konzept“ mit einem maximalen Drehmoment von 140 Nm und einer Drehzahl von 6000 1/min verwendet. Dieses Jahr nutzen wir zwei Emrax 188 (Pos. Nr. 1) mit einem maximalen Drehmoment von jeweils 90 Nm und einer Drehzahl von 6500 1/min als Motoren, die gleichzeitig eine Gewichtseinsparung von 2kg ermöglichen. Ebenfalls haben wir Änderungen bei der Kupplung vorgenommen. 2019 erfolgte die Übersetzung noch mittels eines Kettentriebs, während wir dieses Jahr eine elastische Klauenkupplung (Pos. Nr. 2) nutzen. Die Vorteile sind einerseits die Ermöglichung der Aufnahme von stoßartigen Kräften und andererseits die einfachere Montage, sodass ein Ausgleich bei geringem, axialem Versatz realisiert werden kann.

 

Außerdem nutzen wir ein Planetengetriebe (Pos. Nr. 3) mit einer Übersetzung von i = 4, wodurch ein Drehmoment von 360 Nm am Rad realisiert wird. Während der Vorgängerjahrgang ein mechanisches Differential nutzte, um dafür zu sorgen, dass sich die Räder beim Fahren von Kurven ungleich schnell drehen, ersetzen wir 2020 dieses durch ein elektrisches Differential, woraus Gewichtseinsparungen und eine verbesserte Bauraumausnutzung resultieren. Zudem ermöglichen sich weitere Gewichtseinsparungen, indem wir die Anbindungslaschen (Pos. Nr. 4) und die Halterungsbleche für die Motoren und Getriebe (Pos. Nr. 5 und 6) in ihrer Topologie optimieren. Im letzten Jahr nutzten wir noch ein mechanisches Differential, um dafür zu sorgen, dass sich die Räder beim Fahren von Kurven ungleich schnell drehen. 2020 ersetzen wir dieses durch ein elektrisches Differential, woraus Gewichtseinsparungen und eine verbesserte Bauraumausnutzung resultieren. Weitere Gewichtseinsparungen können durch Topologie-optimierung der Anbindungslaschen (Pos. Nr. 4) und der Halterungsbleche (Pos. Nr. 5 und 6) realisieret werden. Die Veränderungen auf der mechanischen Seite erfordern auch einige Anpassungen der elektronischen Komponenten des Wagens. Der größte Fortschritt in diesem Bereich ist die Erhöhung der Betriebsspannung auf 400V, wodurch sowohl eine höhere Ausnutzung des Leistungspotential ermöglicht wird und auch die Reduzierung der Kabelquerschnitte und damit zusätzliche Gewichtseinsparungen.
in Hauptaugenmerk in diesem Jahr ist die Entwicklung und Verbesserung der Motorsoftware. Dabei fokussieren wir uns zum einem auf die Entwicklung eines elektrischen Differentials. Das Ziel ist es, die angetriebenen, hinteren Räder in Kurvenfahrten unterschiedlich anzutreiben. Nimmt ein Fahrzeug nämlich eine Kurvenfahrt auf, legt das äußere Rad aufgrund eines größeren Radius einen längeren Weg zurück. Werden jetzt beide Räder gleich angetrieben, wird Kraft verschwendet und das Fahrverhalten stark beeinflusst. Mit dem elektrischen Differential kann man die Kraft und letztlich die Drehzahlen der jeweiligen Räder anpassen. Um in der kurzen Entwicklungszeit und bereits vor Einbau in das Fahrzeug möglichst viel Erfahrung zu sammeln, wurde im letzten Jahr bereits eine Empfehlung für einen Motorprüfstand ausgesprochen und in diesem Jahr von zwei Studenten des Teams entwickelt und realisiert. Hardwareseitig kann die Grundstruktur der Antriebsplatine beibehalten werden. Wichtigste Neuerung ist hier, dass die Drehzahlsensorwerte (Sitzen an jedem Rad zur Erfassung der tatsächlichen Drehzahl) aufgrund ihrer Wichtigkeit für die Steuerung des Antriebsstrang nun direkt auf der Antriebsplatine ausgelesen werden. Bei dem Antriebssteuergerät hingegen ergibt durch das „ZweiMotor-Konzept“ ein erhöhter Anpassungsbedarf, weswegen diese Baugruppe eng mit der Baugruppe „Steuergerät“ zusammenarbeitet.