RS16 Überblick. Allgemeines Fahrzeugkonzept:

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2 RS16 Überblick Allgemeines Fahrzeugkonzept: Evolution statt Revolution, dies ist das Motto unserer diesjährigen Entwicklung. Da uns in der letzten Saison das Potenzial des RS15 und seines Konzepts bewusst wurde, haben wir uns dazu entschlossen bei diesem Konzept zu bleiben und unseren Boliden nicht von Grund auf neu zu entwickeln. Als Basis des RS16 diente daher der RS15. Das Ziel der Konstrukteure war es, das Konzept des letztjährigen Wagens zu übernehmen, zu verbessern und einen Rennwagen mit maximal möglicher Performance zu entwickeln. Somit bleibt es dieses Jahr bei einem allradgetriebenen Rennwagen mit hochdrehenden Radnabenmotoren und in den Achsschenkel integrierten Planetengetrieben. Auch dieses Jahr setzen wir auf die Verarbeitung von kohlefaserverstärktem Kunststoff in unserem Chassis und entwickeln unser Monocoque weiter. Das Aerodynamikpaket des RS16 ist hingegen eine Neuentwicklung, nachdem das letztjährige Paket Schwächen offenbarte. Einen weiteren großen Punkt stellt die Weiterentwicklung unserer Fahrzeugregelung dar, deren Performance durch neue Methoden weiter verbessert werden soll. Mit diesen Weiter-, und teilweise Neuentwicklungen erhoffen wir uns dieses Jahr wieder möglichst gute Platzierungen bei den Events und eine gute Saison. Im folgenden werden Ihnen die Baugruppen des RS16 im Einzelnen genauer erklärt.

3 Chassis & Aero Chassis Das Monocoque des RS16 ist im Vergleich zum Vorgänger im Bereich der Formgebung relativ unverändert. Jedoch wurde bei der geringen Umgestaltung der Form auf vereinfachte Fertigung und den Einfluss der Aerodynamik geachtet. Die größte Veränderung ist im CFK Lagenaufbau zu finden, welcher sorgfältig im kompletten Monocoque simuliert worden ist und auf die lokal benötigten Eigenschaften angepasst wurde. Durch eine flachere Sitzposition wurde der Schwerpunkt weiter nach unten versetzt und der Bau eines wesentlich kleineren Mainhoops ermöglicht. Durch diese gut überlegten Optimierungen freuen wir uns auf die kommende Saison mit einem Chassis, auf das wir sicherlich stolz sein können. Aero Nachdem der RS15 der erste RS Bolide mit aerodynamischen Bauteilen war, wurde hier eine Weiter und Neuentwicklung für die 2016er Saison angestrebt. Mit einem optimierten Front und Rearwing sowie mit erstmalig verbauten Seitenflügeln versucht der RS16 noch mehr Performance über die Aerodynamik zu generieren. Zu Beginn der Entwicklungszeit wurde noch versucht die letztjährigen Flügel zu optimieren. Da hier in der Vorsaison jedoch schon das Maximum aus den beiden Elementen heraus geholt wurde, mussten auch diese beiden Bauteile komplett neu entwickelt werden. Der große Aufwand wurde jedoch durch eine in Simulationen gezeigte deutliche Steigerung des Abtriebs gerechtfertigt, welcher sich schon bald auf der Rennstrecke bemerkbar machen wird.

4 Fahrwerk & Antrieb Fahrwerk Das Fahrwerk ist auf der Grundlage des Fahrwerks des RS15 konstruiert worden. Dies bedeutet, dass wieder 10 Zoll Reifen als Grundlage für das Fahrwerk dienen. Auch werden dieses Jahr wieder lasergesinterte Achsschenkel zur Aufnahme der Felgen und der Radnarbenmotoren benutzt. Die Dämpfer werden wie beim RS15 durch eine Pushrodanbindung mit speziell ausgelegtem Umlenkhebel angesteuert, um das von den Regeln gefordertes Radzu-Federwegs Verhältnis zu schaffen. Um Gewicht zu sparen und Steifigkeit zu gewinnen werden sowohl die Pushrods als auch die Spurstangen aus CFRP Rohren gefertigt. Als Dämpfer werden gegenüber dem RS15 speziell für die Formula Student entwickelte Sachs FSD Dämpfer verwendet. Als Stabilisator wird ein U Stabilisator verwendet. Die Einstellungsvarianten sind beim RS16 noch um die Einstellungsmöglichkeit des Antidive und Antisquats reicher geworden. Dies dient zum Einstellen des Nickverhaltens des Autos, was einen günstigeren Anströmwinkel für die Aerodynamik sowohl beim Bremsen als auch beim Beschleunigen bedeutet. Antrieb Evolution statt Revolution ist das Motto für das Antriebskonzept des RS16. Wir haben während der letzten Saison das große Potential unseres Antriebsstranges erkannt und bauen auf dem letztjährigen Konzept auf. Deshalb fahren wir diese Saison weiterhin mit vier Hochdrehzahl-Synchronmotoren, welche jeweils in Kombination mit einem Planetengetriebe direkt am Achsschenkel verbaut werden. Das Motor-Design wurde auf neu gestellte Anforderungen hin optimiert. Das Drehmoment wurde reduziert und jeder Motor ist um ca. 500 g leichter geworden. Mit einer Leistung von 30 kw liefert jeder Motor ein Spitzenmoment von 27,2 Nm. In Kombination mit unserem Planetengetriebe wird durch eine Übersetzung von 13 ein Moment von 354 Nm am Rad erreicht. Das Getriebe ist ebenfalls kompakter und leichter geworden. Insgesamt erreichen wir durch die Verbesserungen von Motor und Getriebe eine Gewichtsersparnis von ca. 4 kg.

5 Pedalerie Pedalerie Das Pedalwerk des RS16 lässt sich, verglichen mit der Vorsaison, sowohl als Evolution als auch als Revolution beschreiben. Das kompakte Grundsystem mit stehenden Hauptbremszylindern und Linearsensoren wurde beibehalten. Das Hauptaugenmerk lag hierbei nicht auf Gewichtsersparnis, sondern auf einem Gewinn an Steifigkeit. Die wohl größte Veränderung ist der mit Hyperworks Topologie optimierte Pedalrahmen. In der letzten Saison bestand dieser aus sieben Teilen, diese Saison nur noch aus einem. Die Grundplatte, die beiden Pedallagerböcke und die Gleitlagerblöcke wurden zu einem einzigen Bauteil vereint. Dies konnte auf Grund dessen verwirklicht werden, da uns dieses Jahr die Möglichkeit gegeben ist, den Rahmen durch Lasersintern zu fertigen. Des Weiteren wurde die breite Aluminiumschiene durch zwei kleinere Carbonschienen ersetzt, wodurch ein besserer Kraftfluss zum Monocoque möglich ist. Außerdem wird der Rahmen somit besser abgestützt wodurch eine höhere Stabilität erreicht wird. Die mechanische Komponente der Rekuperation im Pedalwerk wurde überarbeitet. Die Rekuperationsfeder wurde vom Bolzen des Hauptbremszylinders entkoppelt und liegt nun auf dessen Außengehäuse auf. Außerdem kommt auch diese Saison ein Kick Down System am Gaspedal zur Ansteuerung des Drag Reduction Systems zum Einsatz.

6 Fahrzeugregelung Fahrzeugregelung Auch die Fahrzeugregelung des RS16 wurde natürlich gegenüber seines Vorgängers weiter optimiert. Sie besteht aus einem Torque Vectoring und einer Traktionskontrolle. Dabei wird das Torque Vectoring zur optimalen Verteilung der Antriebsmomente bei Kurvenfahrt eingesetzt. Eine erste Verteilung der Momente erfolgt anhand einer Vorsteuerung. Zudem wird ein Regler zur Optimierung der Gierrate eingesetzt. Die Traktionskontrolle hingegen dient zur Begrenzung der Antriebsmomente auf das maximal übertragbare Moment. Dies wird über einen Schlupfregler realisiert, der das Durchdrehen der Reifen verhindern soll. Des Weiteren konnten die Sensoren für den RS16 durch einen optischen Sensor zur Messung der Geschwindigkeit ergänzt werden. Dies ist essentiell, da die präzise Kenntnis der aktuellen Geschwindigkeit Voraussetzung für eine erfolgreiche Fahrzeugregelung ist. So erhofft man sich entscheidende Verbesserungen.

7 Akku & E-Technik Akku Der Akku als das Herzstück und Energiespeicher unseres Boliden wurde dieses Jahr weiter überarbeitet. Der Container an sich, welcher weiterhin 3D-gedruckt wird, wurde Gewichts- und strukturoptimiert. Das benötigte Druckmaterial konnte so um ca. 30% verringert werden. Der Kühlstrom im Container wurde optimiert und eine neue Frischluftansaugung von außen entwickelt. Die Anbindung an das Monocoque wurde den neuen Bedürfnissen angepasst. Das generelle Ziel bei der Konstruktion war ein möglichst wartungsfreundlicher Aufbau des Containers und der Zellstacks. Der Aufbau der in den Akkucontainer integrierten Airbox wurde überarbeitet und es kommen kleinere und leistungsstärkere Komponenten zum Einsatz. Die Verdrahtungen wurden querschnittsoptimiert und auf den reduzierten Nennstrom von 100 Ampere angepasst. Das Verschaltungskonzept der Zellen wurde komplett überarbeitet und ein neues innovatives System entwickelt. Die Zellfahnen werden in Zukunft nicht mehr dauerhaft miteinander verbunden, sondern miteinander geklemmt. Das Klemmstück ist hierbei ein Kühlkörper, welcher zusätzlich die Kühlung der temperaturkritischen Zellfahnen verbessert. Durch dieses System ist es nun möglich, einzelne Zellen in Rekordzeit auszutauschen. E-Technik Beim Platinenlayout war das Ziel dieses Jahr eine Größenreduktion um bis zu 50%. Dieses Ziel konnte durch doppelseitige Bestückung der Platinen erreicht werden. Die Funktionalität der Platinen wurde dabei weiterhin maximiert und effizienter gestaltet. Das LV-AMS wurde wiederum selbst entwickelt und designed. Eine galvanische Trennung des CAN-Busses wird CAN-Störungen dieses Jahr auf ein Minimum reduzieren.

8 Events Aus wettbewerbstechnischer Sicht haben wir dieses Jahr vier Events ins Auge gefasst, auf denen wir das Ergebnis unserer monatelangen Arbeit gegen die Rennwagen anderer Hochschulteams ins Rennen schicken wollen. Die Teilnahme an diesen Events ist allerdings nicht ohne Weiteres möglich und in der Regel an Bedingungen geknüpft: Um sich für einen der 40 freien Plätze des Events Formula Student Germany der Klasse E (Electric) zu qualifizieren, mussten wir uns Ende Januar den Fragen des Registration Quiz stellen. Nachdem das Quiz um 12:00 Uhr MEZ für alle registrierten Teams auf der Internetseite des Veranstalters freigeschaltet wurde, bestand die Aufgabe darin, die Fragen schnellstmöglich und fehlerfrei zu beantworten. Diese meisterten wir erfolgreich und können uns so auch dieses Jahr wieder zu einem der insgesamt über 100 teilnehmenden Teams aus aller Welt zählen. Für die Teilnahme in Silverstone musste jedes Team ein Portfolio über das aktuelle Projekt der Saison 2016 einreichen. Eine Jury, die über die teilnehmenden Teams bestimmt, bewertete die Einreichungen und befand unser Portfolio als gut genug, um auch hier auf der Teilnehmerliste zu stehen. Für die Teilnahme am Event in Ungarn waren wir durch unseren dritten Platz im vergangenen Jahr bereits vorregistriert. Unser mühsam erkämpfter Podestplatz sicherte uns somit die erneute Teilnahme an FSH in Györ. Als viertes Event kam für uns noch das tschechische Event in Most in Frage. Auch hier musste ein Quiz bestritten werden, welches wir bereits nach zwei Minuten gelöst hatten und uns somit als viertes Team für das Event registriert hatten. Wir würden uns freuen, Sie auf einem der folgenden Events anzutreffen:

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12 Philipp Hagn Running Snail Racing Team Ostbayerische Technische Hochschule Amberg - Weiden Kaiser-Wilhelm-Ring Amberg Büro: Fax: Mail: newsletter@running-snail.de Web: