Februar 2011 - KaRaT

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Februar 2011 - KaRaT

Die Motorgruppe erhielt in den letzten

Wochen den Bausatz der Trockensumpfschmierung

für den GSXR600K4,

daran erhalten waren eine neue Ölwanne

und eine spezielle Ölpumpe. Damit

können nun die Arbeiten am Motor

beginnen.

Der Vorteil einer solchen Schmiertechnik

ist, dass die Ölwanne viel flacher ist

und damit der Motor um diese Differenz

näher zur Fahrbahn eingebaut werden

kann. Dadurch wird auch der Schwerpunkt

des gesamten Fahrzeugs maßgeblich

in Richtung Fahrbahn verschoben. Dadurch sind höhere Kurvengeschwindigkeiten möglich

und demnach geringere Rundenzeiten.

Ein zweiter entscheidender Vorteil der Trockensumpfschmierung ist die Gewährleistung der Ölversorgung.

In der Standardausführung steht das Öl direkt in der Ölwanne und wird aus dem

tiefsten Punkt angesaugt. Bei hohen Querbeschleunigungen kann es so passieren, dass das Öl

vom Zulauf der Ölpumpe weggedrückt wird

und die Ölpumpe des Motors Luft zieht.

Dies bedeutet den sofortigen Ausfall der

Schmierung des Motors und damit einen

Motorschaden.

Die Pumpe der Trockensumpfschmierung

kann sowohl Öl als auch Luft fördern. Sie

pumpt das Öl aus der Ölwanne in einen externen

Ölbehälter, aus der die Pumpe dann

Blasenfrei ansaugen kann.

Tank

Airbox

Auch die Fertigung der Airbox beginnt. Sie

wurde für den CN09 in einer Studienarbeit

eines KaRaT-Mitglieds konstruiert und hat

sich seit dem bewährt. Bei der Entwicklung wurden CFD Simulationen verwendet um eine Form

zu gestalten, die der Luftströmung möglichst wenig Widerstand bietet. Weiterhin wurde berücksichtigt,

dass die Ansaugrohre, durch die aufeinanderfolgend angesaugt werden, möglichst weit

voneinander entfernt sind. Dadurch behindert der Unterdruck, der beim Ansaugen entsteht nicht

das Ansaugen des nächsten Zylinders.

Um eine solche strömungsoptimierte Form zu realisieren, wird die Airbox aus Verbundwerkstoff

gefertigt. Dafür werden Formen vom CAD Modell abgeleitet.

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Leider haben wir es im Februar nicht ganz geschafft alle Teile unserer Konstruktion in die Fertigung

zu geben. Das Kettenrad befindet sich allerdings bereits bei ZF in der Fertigung.

Unseren Differentialhalter haben wir vor allem noch in Hinsicht auf die Werkstoffausnutzung optimiert.

Damit konnten wir noch ungefähr 20% Gewicht einsparen.

Des Weiteren beschäftigte sich die Antriebsgruppe kurzfristig noch mit der Konstruktion eines

Motor- und Differentialhalters. Diese Konstruktion stellt das Verbindungsstück zwischen Motor

und Differential da und erlaubt uns die Kraftentkopplung des gesamten Systems vom Chassis.

Das heißt, dass Motor und Differential eine Einheit bilden, die autark betrieben werden kann. Wir

leiten keinerlei Kräfte ins Chassis. Der Halter wird zwar anschließend ins Chassis geklebt; dies

stellt aber lediglich eine Positionierung der Komponenten im Chassis dar. Außerdem ist dieser

Halter die logische Ergänzung zu unserem Konzept die Lastpfade des Antriebs möglichst kurz

und von anderen Komponenten fern zu halten.

Differentialhalterung

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In der Fahrwerksgruppe wurden diesen Monat die meisten Teile fertiggestellt und Zeichnungen für

die Fertigung erstellt.

Im Bereich der Pedaleinheit konnte durch

gezielte FEM Berechnungen noch etwas

Gewicht eingespart werden.

Im Bereich der Radaufhängung haben wir

Bremszangen von der schwedischen Firma

ISR-Brakes ausgewählt.

Außerdem haben wir in Kooperation mit

Henkel die Klebeverbindung der Querlenker

weiter ausgearbeitet, sind hier aber noch

nicht genau über die Art des Klebers und

der Fertigung sicher. Die Halter für das Fahrwerk

wurden noch einmal überarbeitet und mit dem Fertigungspartner, der Uni-Metallwerkstatt,

Bremssattel ISR Barke

abgesprochen.

Die technischen Zeichnungen der Teile für die Fertigung sind in Arbeit oder bereits abgeschlossen.

Ziel ist es, alle Teile in näherer Zeit in die Fertigung zu geben.

Hardware:

In unserer Entwicklung des neuen Controller-Boards wurden einige Fortschritte erreicht. Wir

möchten in der Saison 10/11 unsere derzeitigen Controller AT90CAN128 durch eine ARM-basierte

Version ersetzen. Dabei haben wir uns für einen Mikrocontroller entschieden, der auf dem ARM

Cortex-M3 basiert. Konkret werden wir ein Controller von STM, den STM32F107, verwenden.

Weiterhin steigen wir aufgrund von Platzeinsparungen auf neue FFC (Flexible Flat Cable) Connectoren

um. Unsere alte Hardware erweitern wir zudem um die Anschlüsse Ethernet und

USB.

Anstatt von Schaltreglern werden nun Linearregler für die

Spannungsversorgung eingesetzt. Außerdem ist für Zeitmessungen ein Echtzeittakt vorhanden.

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Für Analog-To-Digital-Conversions haben wir außerdem eine Referenzspannungsquelle eingebaut.

Weiterhin können auf das Controllerboard verschiedene Peripheriegeräte wie SD-Logger oder

Sensorconnectoren aufgesteckt werden.

Software:

Die Software wird so aufbereitet werden, dass es eine Treiberschicht und eine weitesgehend von

der Hardware unabhängige Applikationsschicht geben wird. Je nach Rolle des Boards wird dann

die Software für die jeweilige Peripherie

aufgespielt. Die Software für den

SD-Logger ist auf der ARM-Plattform

bereits am weitesten gediehen. Hier

erden CAN-Packete entgegengenommen

und mit einem eitstempel versehen

auf eine SD-Karte geschrieben.

Um einfaches Auslesen der Daten auf

dem PC zu gewährleisten soll ein FAT-

Dateisystem zum Einsatz kommen. Auf

dem Mikrocontroller werden wir dafür

die freie FatFs Bibliothek von Chan

verwenden.Diese stellt ausschließlich

die Fat Funktionen zur Verfügung und

ist weitestgehend von der Hardware

unabhängig, da die Schnittstellen zur

Hardware selbst implementiert werden

müssen. So passt diese Bibliothek

hervorragend in unser Konzept. In

unserer Applikationsschicht werden

die Sensordaten per CAN empfangen,

aufbereitet und dann mit Hilfe der gewählten

FAT Bibliothek auf die SD-Karte geschrieben.

Layout des aktuellen

Controllerboard-Prototyps

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Die Konstruktion des Monocoques ist seit Mitte Januar abgeschlossen, sodass sich die Gruppe

Chassis momentan mit der Fertigung und der Strukturanalyse beschäftigt. Dieses Jahr wird das

Monocoque, wie auch schon in den Jahren 2008 und 2009, im Autoklav-Verfahren hergestellt.

Dabei kommen Prepregs zum Einsatz, die uns Dank der Zusammenarbeit der Firmen Toho Tenax,

C. Cramer und Delta Preg zur Verfügung gestellt werden. Zur Erhöhung der Steifigkeit wird ein

Rohacell-Schaum als Sandwichkern verwendet.

Eine große Neuerung ist, dass zusätzlich zum vorderen Teil, dem eigentlichen Monocoque, auch

der hintere Teil des Wagens in der gleichen Bauweise umgesetzt wurde. Es handelt sich hier allerdings

nicht um zwei separate Teile, sondern um eine integrale Struktur, die alle wichtigen Anbindungspunkte

beinhaltet. Lediglich die obere Partie des Vorderteils wird nachträglich durch eine

Klebung mit der übrigen Struktur verbunden.

Die neuentwickelte Frontpartie verfügt über leicht gekrümmte Seiten, die zu einer Erhöhung der

Steifigkeit führen. So kann die Materialstärke und damit auch das Gewicht reduziert werden.

Um dennoch eine einfache Anbindung der Fahrwerkskomponenten zu ermöglichen, wurden die

Anbindungspunkte als kleine Erhebungen mit gerader Oberfläche ausgeführt. Diese sind in untenstehender

Abbildung zu sehen.

Anbindung Fahrwerk

Anbindung Main-Hoop

Anbindung Fahrwerk

Aktuelles CAD- Modell Monocoque

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In den nächsten Wochen werden die Berechnungen abgeschlossen und einige Materialtests

durchgeführt, deren Ergebnisse in den folgenden Newslettern vorgestellt werden.

Um den hohen körperlichen Anforderungen

im Rennsport gerecht zu

werden, haben wir uns entschlossen,

uns möglichst effektiv darauf vorzubereiten.

Dazu wurde ein mehrmals wöchentlich

stattfindender Sporttreff gegründet.

Die Leitung hat dabei Christian

Rausch, unser Kassenwart, der Sport

studiert, übernommen.

Dreimal die Woche treffen wir uns

nun, um gemeinsam Ausdauerläufe,

Sprints und Geschicklichkeitsübungen

zu absolvieren.

Ein Teil der Sportgruppe auf dem Humberg

Unser regelmäßiges Laufgebiet umfasst dabei sowohl den Fernsehturm bei Dansenberg als auch

den Humbergturm sowie die Umgebung.

Wie bereits in den Jahren zuvor stellen wir auf der größten Industriemesse

der Welt auf dem Gemeinschaftsstand Rheinland-Pfalz aus.

Dabei sind wir in diesem Jahr mit unserem CarboNyte 2010 vor Ort und

stellen den Besuchern unsere Arbeit vor.

Wir würden uns sehr über Ihren Besuch auf unserem Messestand C48 in

Halle 2 freuen.

Bei Interesse schicken wir Ihnen sehr gerne Freikarten für die Messe zu.

Vor Ort für Sie sind dabei:

Vom 04.04. bis zum 07.04.: Patrick Schatz (Teamentwicklung), Oliver Rimmel (2.Vorsitzender)

Vom 07.04. bis 09.04.: Fabian Reuter (Gruppenleitung Motor), Henning Mansel (1. Vorsitzender)

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Henning Mansel

1. Vorsitzender

Oliver Rimmel

2. Vorsitzender

Kaiserslautern Racing Team - KaRaT e.V.

Fraunhofer-Platz 1

67663 Kaiserslautern

Telefon: 0631 / 6800 3048

Telefax: 0631 / 6800 1199

E-Mail: office@karat-racing.de

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