Das Formula Student Team der Universität Erlangen- Nürnberg

Transkript

1 Das Formula Student Team der Universität Erlangen- Nürnberg

2 Vorwort Im Anfang war die Tat, das wusste bereits Goethe. Und so machten sich die gut 50 Mitglieder des Vereins High-Octane Motorsports e.v. zu Beginn der neuen Saison tatkräftig ans Werk, um den diesjährigen Rennboliden zu konstruieren. Da uns leider einige Mitglieder nach der letzten Saison verlassen haben, machten wir uns zunächst auf die Suche nach neuen Mitgliedern. In zwei Recruiting Days stellten wir uns und den Rennwagen der Saison 2013, den FAU max zeta unseren Kommilitonen vor und erhielten daraufhin Bewerbungen von vielen motivierten Studenten. Nachdem die einzelnen Fachteams sich gefunden hatten und die Bauteile vergeben waren, begann die Konstruktionsphase des Fahrzeugs für die Saison der FAUmax eta. Mitte Dezember konnte die Konstruktionsphase abgeschlossen werden und wir konnten mit der Fertigung beginnen. Welche Neuerungen es am Fahrzeug geben wird erfahren Sie im Bericht der einzelnen Fachteams auf den folgenden Seiten! Wir freuen uns auf eine spannende und hoffentlich erfolgreiche Saison 2014 und wünschen allen Sponsoren und Unterstützern ein ein gutes neues Jahr 2014!

3 Max Mönch Für welches Team bist du Teamleiter? Organisatorische Gesamtteamleitung, Teamleitung Management and Communication Was fasziniert dich an deinem Aufgabengebiet bzw. an dem Konzept der Formula Student? Mich fasziniert es mit einem so großen Team arbeiten zu können, Schwachstellen zu verbessern und mit so vielen interessanten Leuten/Ideen in Kontakt zu kommen. Was studierst du? Mechatronik Seit wann bist du bei den Octanes? Seit November 2012 Welches besondere Erlebnis verbindest du mit den Octanes? Die zahlreichen arbeitsintensiven und unterhaltsamen Abende in unseren Räumlichkeiten und natürlich mein erstes Event.

4 Tobias Neuhauser Für welches Team bist du Teamleiter? Ich leite in dieser Saison das Chassis Team Was fasziniert dich an deinem Aufgabengebiet bzw. an dem Konzept der Formula Student? Faszinierend ist vor allem die Möglichkeit Ideen in einem relativ freien Rahmen zu verwirklichen. Meiner Meinung nach hat man weder im Studium noch im späteren Berufsleben die Möglichkeit dafür. Was studierst du? Ich studiere Materialwissenschaft und Werkstofftechnik Seit wann bist du bei den Octanes? Mittlerweile baue ich bei dem 3. Auto mit. Welches besondere Erlebnis verbindest du mit den Octanes? Für mich persönlich war die Entformung unseres ersten Monocques ein besonderes Erlebenis. Wenn man nach etlichen Stunden das Resultat seiner Arbeit sieht, motiviert das ungemein!

5 Tobias Weidner Für welches Team bist du Teamleiter? Electronics Was fasziniert dich an deinem Aufgabengebiet/ bzw an dem Konzept der Formula Student? Einerseits fasziniert mich an der Elektronik die fast unendliche Fülle an Möglichkeiten, die die digitale Datenverarbeitung mittlerweile bietet. Andererseits ist es höchstinterressant zu sehen welche Probleme beim Entwurf elektronischer Systeme auftreten können und jedesmal aufs Neue eine Herausforderung sie einzugrenzen und zu beheben. Besonders schön der an Formula Student finde ich die Hilfsbereitschaft und den freundschaftlichen Umgang zwischen allen Teams. Was studierst du? Elektrotechnik-Elektronik-Informationstechnik (EEI) im 5. Semester Seit wann bist du bei den Octanes? Seit ziemlich genau zwei Jahren Welches besondere Erlebnis verbindest du mit den Octanes? Für mich ist es immer wieder ein besonderer Moment, wenn ich unser Auto fahren sehe und mir bewusst wird, was jeder Einzelne im Team im letzten Jahr geleistet hat.

6 Alexander Durst Für welches Team bist du Teamleiter? Team Motor und Antriebsstrang Was fasziniert dich an deinem Aufgabengebiet/ bzw an dem Konzept der Formula Student? Das faszinierende an meinem Aufgabengebiet ist die große Breite über die sich meine Aufgaben und die verwendeten Materialien erstrecken. Diese reichen von Mechanik und Dynamik über Thermodynamik bis hin zu Fertigungstechnologie. Bei den Materialien kommt man mit Aluminium und Stahl sowie deren höchstfeste Legierungen in Kontakt und des weiteren auch noch mit Kunststoff und Carbon. Was studierst du? Maschinenbau Seit wann bist du bei den Octanes? Herbst 2011 Welches besondere Erlebnis verbindest du mit den Octanes? Tolle Events mit Tausenden internationalen Studenten, bei welchen man auf uneingeschränkte Solidarität und Hilfsbereitschaft stößt. Konkurrenz existiert dabei wirklich nur auf der Strecke.

7 Christian Schlenk Für welches Team bist du Teamleiter? Fahrwerk / Vehicle Dynamics Was fasziniert dich an deinem Aufgabengebiet/ bzw an dem Konzept der Formula Student? Ein Fahrwerk hat so viele verschiedene, komplexe Einflussgrößen und Zusammenhänge wie kaum ein anderes Gebiet der Fahrzeugtechnik. Die Formula Student bietet die ideale Platform, direkt am Auto und an der Konstruktion zu lernen und seine eigenen Ideen und Vorstellungen ohne große Restriktionen in das Auto einfliesen zu lassen. Was studierst du? Wirtschaftsingenieurwesen Seit wann bist du bei den Octanes? Seit September 2012 Welches besondere Erlebnis verbindest du mit den Octanes? Siegerehrung in Tschechien und der Gewinn der Skid Pad Disziplin

8 Teambuilding Nach unserem erfolgreichen Recruiting am Anfang des Semesters haben wir rund 40 neue Mitglieder im Team willkommen heißen dürfen. Um unsere neuen Mitglieder bestmöglich ins Team zu integrieren, sind wir Anfang Dezember ein Wochenende in eine abgelegene Hütte ins Rothmannstal gefahren. Abgeschnitten von der Außenwelt und somit ohne Internet und Handyempfang konnte das Team sich ganz auf sich konzentrieren. Der Termin war bewusst Anfang Dezember gesetzt worden, so wollten wir dem Team die Möglichkeit geben, sich von der stressigen Konstruktionsphase zu erholen und mit frischer Motivation in die Fertigungsphase zu gehen. Es erwarteten die Mitglieder verschiedenste Aufgaben in denen es darum ging, einander besser kennen zu lernen und im Team diverse Problemstellungen zu lösen. Beim Bauen eines Katapultes in Kleinteams sollten möglichst funktionstüchtige Geschosse gebaut werden, welche in den Disziplinen Acceleration und Endurance gegeneinander antraten. Am nächsten Tag wurden Raketen entworfen, diese wurden in den Disziplinen Funktionalität, Business Plan, Cost Report und Design bewertet. Insgesamt war es ein sehr gelungenes Teambuilding Wochenende und wir freuen uns nun auf die gemeinsame Fertigungsphase.

9 Fahrwerk // Vehicle Dynamics Für die Saison 2013/2014 hat sich das Fahrwerksteam vorgenommen, das Fahrwerk noch variabler und innovativer zu gestalten. Zu den bisherigen Verstellmöglichkeiten wie zum Beispiel bei Fahrzeughöhe, Spur, Sturz und Dämpferhärte, werden in der kommenden Saison noch weitere dazu kommen. Hierzu zählt zum einen die variable Rollzentrumsverstellung. Anhand von verschiedenen Bohrungen in den rahmenseitigen Querlenkeraufnahmen kann so die Rollzentrumshöhe verstellt werden. Dadurch ändert sich das Moment, das der Fahrzeugschwerpunkt um den Drehpunkt der Radaufhängung ausübt. Diese Einstellungen haben also direkten Einfluss auf das Wankverhalten des Fahrzeugs bei Kurvenfahrt. Eine weitere Möglichkeit die Wankwinkel zu beeinflussen ist die Verwendung eines Stabilisators. Am FAUmax eta werden an beiden Achsen Stabilisatoren verbaut. Diese lassen sich durch mehrere Anbindungspositionen am Stabi-Schwert ebenfalls in ihrer Härte verstellen und können so speziell auf das Fahrzeug abgestimmt werden. Mehrere Verschraubungspositionen der Spurstange am Radträger erlauben eine Änderung der Ackermannlenkung. Als Einstellungsmöglichkeiten steht hier eine parallele Lenkung sowie eine 60% Ackermann

10 Fahrwerk // Vehicle Dynamics Lenkung zur Wahl. Bei der letztgenannten Einstellung lenkt das kurveninnere Rad mehr ein als das kurvenäußere. Bei der parallelen Lenkung sind die Spurwinkel identisch. Die richtige Einstellung kann hier von Strecke zu Strecke variieren und hängt sehr vom Kurvenradius ab. Um die Änderungen messen, und das Verhalten des Rennfahrzeugs validieren zu können, ist im Fahrwerksbereich des FAUmax eta umfassende Sensorik verbaut.sobald eine optimale Einstellung gefunden wurde, ist es wichtig, diese reproduzierbar einstellen zu können. Hierfür wurde für die kommende Saison eine Verstellmöglichkeit mit Hilfe von Plättchen anstatt wie gewöhnlich mit Gewindestangen entwickelt. Diese Plättchenpakete werden in die Carbonrohre integriert und somit können innerhalb von kurzer Zeit durch Hinzufügen oder Herausnehmen von dünnen Aluminium Plättchen feste Fahrwerkssetups eingestellt werden.

11 Elektronik // Electronics Das Elektronik Team wird auch in der Saison 2013/14 wieder ein dezentrales CAN-Bus System nutzen. Hierbei wird das komplexe System Fahrzeugelektronik in bis zu 15 Untereinheiten unterteilt, die via CAN (Controller-Area-Network) miteinander kommunizieren. Die von uns intern als Knoten bezeichneten Steuergeräte übernehmen lokal anfallende Aufgaben, wie beispielsweise die Auswertung eines Sensors oder die Ansteuerung einer Pumpe oder Servomotors. Eine Neuerung im Vergleich zur letzten Saison ist wir die Verwendung vierlagiger Platinen. Die Erwartungen sind eine erhöhte Störfestigkeit einerseits, andererseits eine Erleichterung beim Layouten die zwei zusätzlichen Lagen. Außerdem wurde der Entschluss gefasst, die Versorgungsspannungen für ICs dezentral auf jedem Knoten gesondert zu erzeugen. Hierfür werden effizienzoptimierte Schaltregler verwendet. Der Lambda Knoten wird eine Lambdasonde auswerten und die nötige Heizung regeln können.

12 Elektronik // Electronics Bemerkenswert ist aus unserer Sicht: kompaktes Design, somit wird die Platzierung im Auto erleichtert und Gewicht eingespart HSS (High Side Switch) zum Ein- und Ausschalten der Heizung. Zusätzlich kann der Status überprüft werden Einbaustecker, die direkt auf den Platinen verlötet werden. Dies erleichtert die Endmontage der Prototypen deutlich und verbessert außerdem die Wartungsfreundlichkeit Auch dieses Jahr werden die Platinen wieder in Rapid-Prototyping Gehäusen verpackt sein. Die Essentials sind: individuelles Design für jeden Knoten, um diese möglichst leicht und platzsparend gestalten zu können Einbaustecker mit Schutznorm IP67 Hoher Integrationsgrad durch Pinbelegung/Steckerbeschriftung und Anbindung an den Gitterrohrrahmen

13 Chassis Das vorrangige Ziel im Team Chassis 2014 ist die Reduktion des Fahrzeuggewichtes bei einer erhöhten Wartungsfreundlichkeit. Es ist das Ziel, ein Gesamtfahrzeuggewicht unter 160kg zu erreichen. Dieses Ziel soll durch zwei unterschiedliche Ansätze bewerkstelligt werden. Zum einem gilt es, die beste- henden Bauteile aus Carbon zu optimieren. Zum ande- ren soll durch eine gezielte Substitution von Werk- stoffen deutlich Gewicht eingespart werden. Hierzu beschäftigt sich ein Teammitglied im Rahmen einer Bachelorarbeit mit der Berechnung der Lastver- teilung in unserem Mo- nocoque. Auf Basis dieser To- pologieoptimierung wird dann der optimale Lagenaufbau berechnet und wirklich nur in denen Bereichen Material verwendet, wo es für die Festigkeit des Monocqoues absolut notwendig ist. Die Simulationen zeigen, dass im Vergleich zum Monocoque vom Vorjahreswagen zeta Einsparungen von über 5 kg möglich sind.

14 Chassis Der zweite Ansatzpunkt zur Reduzierung des Fahrzeuggewichts ist die gezielte Substitution von Werkstoffen. Besonders der Einsatz von leichten und zugleich hochfesten Werkstoffen ermöglicht es, bei bestimmten Bauteilen, das Gewicht zu reduzieren. Beim FAUmax eta soll durch den Einsatz von Magnesium bei den Felgensternen das Gewicht im Vergleich zu Aluminiumsternen nochmals reduziert werden. Eine weitere Neuerung stellt der Impact Attenuator beim FAUmax eta dar. Diese Struktur an der Front des Fahrzeuges nimmt im Fall eines Frontalcrashes die komplette kinetische Energie des Fahrzeuges auf. Im Gegensatz zur vergangenen Saison wird dies realisiert, indem die komplette Nase des Fahrzeuges aus CFK gefertigt wird. Im Crashfall wird durch das Brechen der Fasern die kinetische Energie absorbiert. Das Konzept ist soweit ausgearbeitet, dass bereits Anfang Dezember mit der Fertigung begonnen werden konnte und wir schon mit der 2ten Crashnase die Tests erfolgreich bestehen konnten.

15 Motor und Antriebsstrang // Combustion Powertrain Im Motorteam wurden für die kommende Saison zwei Hauptziele festgelegt. Diese sind zum einen eine verbesserte Schaltung, sowie eine höhere Zuverlässigkeit. Um einen zuverlässigen Gangwechsel im FAUmax eta zu erreichen werden einige Neuerungen eingeführt. Zum einem wird ein stärkerer Schaltungsaktuator verwendet, der sicher das erforderliche Drehmoment zum Gangwechsel aufbringt. Des Weiteren wird eine Anti-Hopping Kupplung der Firma Suter eingesetzt, die ein zuverlässiges Herunterschalten ermöglicht, indem sie das Erzeugen des dazu nötigen Lastwechsels erleichtert. Um die in der Vergangenheit aufgetretenen Pleuelschäden in Zukunft zuverlässig zu vermeiden, werden in Zusammenarbeit mit der Firma Arrow Precision aus England eigene Pleuel entwickelt. Eine FEM Analyse dient als Basis um sicherstellen zu können, dass die erforderliche Festigkeit erreicht wird und diese gegebenenfalls optimiert wird um Zuverlässigkeit gewährleisten zu können.

16 Wirtschaft // Management and Communication Als jüngstes Fachteam im Verein sind wir dieses Jahr dabei neue Standards zu setzen. Wir wollen dabei helfen die Fertigung und andere Prozesse weiter zu optimieren und legen damit schon jetzt die Grundsteinen für die Anfänge der Saison Unsere Kerngebiete sind dieses Jahr vor allem: Neue Sponsoringkonzepte mit mehr Leistung für Sponsoren Organisation und Durchführung von Veranstaltungen Alles rund um Film, Foto, Print und Web Umstrukturierung unsere Gesamtteamstruktur Betreuung des Cost Reports und Businessplan Neben den wirtschaftlichen Komponenten kümmert sich unsere Team, aber auch um Teambuildings, Teamkleidung und andere kleine Aufgaben.

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18 Unabhängige Finanzoptimierung für Akademiker

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