Tipps für den Bau eines Rennsolarmobils

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Bärbel Ella Gerhardt
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1 Tipps für den Bau eines Rennsolarmobils Geüfel, gezeichne und geschrieben vom Tuefler Team Peer Wührich & Markus Aepli 2013 uefler.ch Seig 40 CH-9630 Wawil el uefler.ch

2 Inhal 1 Inhal Rennsolarmodul mi Umschaler Serieschalung Parallelschalung Umschaler Rennsolarmodul made by uefler.ch Skizze: Serie-, Parallelschalung und Umschaler Moor mi Geriebe Rizel vorbereien Skizze: Sirnzahnradgeriebe Fahrgesell mi versellbarem Solarmodulhaler Fahrgesell Solarmodulhaler Fahrwerk Räder Karosserie Anhang Räder, Lenkung & Solarmodulhaler Anhang Karosserien Maerialbla Sücklise Basis-Se 1 und Komple-Se Sücklise Basis-Se 2 und Komple-Se 2 uefler.ch Seig 40 CH-9630 Wawil el shop@uefler.ch uefler.ch

3 Rennsolarmodul mi Umschaler 2 Rennsolarmodul mi Umschaler Ein Solarmodul beseh aus Solarzellen, die in Serie oder Parallel verschale sind. Die Solarzellen wandeln das Sonnenlich in elekrische Energie, in Gleichsrom um. Dieser Gleichsrom reib den Moor an. Solarmodule können zur Leisungsseigerung ebenfalls in der gleichen Ar mieinander verschale werden. Beache! Es dürfen nur gleicharige Solarzellen bzw. Solarmodule mieinander verschale werden. Serieschalung Bei der Serieschalung von 2 Solarzellen bzw. von 2 Solarmodulen verdoppel sich die Spannung, nich aber der Srom. Die erhöhe Spannung läss den Moor schneller drehen. Serieschalung is ideal bei guen Lichverhälnissen. Parallelschalung Bei der Parallelschalung von 2 Solarzellen bzw. von 2 Solarmodulen verdoppel sich der Srom, nich aber die Spannung. Der erhöhe Srom gib dem Moor mehr Kraf. Parallelschalung is ideal bei schlechen Lichverhälnissen Umschaler Mi einem Umschaler kann bequem zwischen Serie- oder Parallelschalung gewechsel werden. Um auf jede Weersiuaion reagieren zu können, muss das Rennsolarmodul, oder auch zwei, mi einem Umschaler ausgerüse werden. Auf der folgenden Seie sind die Schalungen schemaisch dargesell. Rennsolarmodul made by uefler.ch Unser Rennsolarmodul is nach dem 2 in 1-Prinzip aufgebau: 2 eigensändige Solarmodule auf einem Board. Diese Bauweise erleicher die Serie -/Parallelverschalung und vereinfach die Konsrukion des Fahrgesells. uefler.ch Seig 40 CH-9630 Wawil el shop@uefler.ch uefler.ch

4 Skizze: Serie-, Parallelschalung und Umschaler 3 Skizze: Serie-, Parallelschalung und Umschaler Parallelschalung 1.5V/1200mA Schlechweerschalung Serieschalung 3.0V/600mA Schönweerschalung Umschaler mi 1 Rennsolarmodul 1.5V/1200mA oder 3.0V/600mA Umschaler mi 2 Rennsolarmodulen 3.0V/1200mA oder 6.0V/600mA uefler.ch Seig 40 CH-9630 Wawil el shop@uefler.ch uefler.ch

5 Moor mi Geriebe 4 Moor mi Geriebe Der Elekromoor wandel die elekrische Energie der Solarzellen in mechanische Energie um. Unser Elekromoor is ein Sandardmoor aus der Unerhalungselekronik, welchen wir für den Solarberieb opimieren lassen. Er is für den Berieb mi 1-2 Rennsolarmodulen (1.5-6V) ausgeleg. Um Drehzahl und Drehmomen des Elekromoors opimal auszunüzen, wird ein Geriebe benöig. Die Moorwelle ha in der Regel eine zu hohe Drehzahl und ein zu niedriges Drehmomen, als dass sie für den direken Anrieb von Rädern geeigne wäre. Ein Sirnzahnradgeriebe reduzier die Drehzahl und erhöh das Drehmomen. Dadurch erhalen die Räder genügend Kraf, um die Bewegungsenergie auf den Boden zu überragen. Mi unseren Sirnzahnrädern enseh ein Geriebe, welches das Rennsolarmobil opimal an die verschiedene Lichverhälnisse anpass. Die Sirnzahnräder, welche direk auf der Moorwelle befesig werden, nenn man Rizel. Mi den drei verschiedenen Rizeln (Z9, Z12, Z18) und dem auf der Radachse befesigen grossen Sirnzahnrad (Z60), wird die passende Übersezung gewähl. Dank dem beweglichen Moorhaler können die Rizel schnell ausgeausch und wieder jusier werden. Auf der folgenden Seie is unser Sirnzahnradgeriebe schemaisch dargesell. Rizel vorbereien Die Rizel sollen vor dem Einbau mehrmals auf die Moorwelle gepress und mi einem Schraubenschlüssel oder einem Schraubenzieher wieder gelös werden. Das geh am einfachsen, wenn das Zahnrad auf dem Tisch lieg und und die Moorwelle von oben eingepress wird. Die Bohrung weie sich dadurch ewas aus und die Rizel können einfacher ausgewechsel werden. Moor Rizel uefler.ch Seig 40 CH-9630 Wawil el shop@uefler.ch uefler.ch

Skizze: Geriebe 5 Skizze: Sirnzahnradgeriebe PanHead-Schrauben M2.

die Soppmuer so fixieren, dass sich der Moorhaler, von Hand, opimal posiionieren läss.

haben und sich die Zahnräder ohne Widersand drehen lassen.

sark langsam schwach schnell Durch Verschieben des Moorhalers kanns du die Rizel

6 Skizze: Geriebe 5 Skizze: Sirnzahnradgeriebe PanHead-Schrauben M2.5 x 4 Rizel: 9Z, 12Z, 18Z Soppmuer Moorhaler Mi Schraubenschlüssel und Schraubenzieher die Soppmuer so fixieren, dass sich der Moorhaler, von Hand, opimal posiionieren läss. Zahnrad 60Z Die Zähne müssen so ief ineinandergreifen, dass sie noch genügend Spiel haben und sich die Zahnräder ohne Widersand drehen lassen. Nich zuviel und nich zuwenig Spiel! sark langsam schwach schnell Durch Verschieben des Moorhalers kanns du die Rizel bequem wechseln, falls die Lichverhälnisse oder deine Anforderungen dies nöig machen. Moorhaler Soppmuer uefler.ch Seig 40 CH-9630 Wawil el shop@uefler.ch uefler.ch

Fahrgesell 6 Fahrgesell mi versellbarem Solarmodulhaler Fahrgesell Das Fahrgesell is die Unerkonsrukion, welche alle Teile des Rennsolarmobils mieinander verbinde.

Durch eine gleichmässige Gewichsvereilung fähr das Rennsolarmobil sabiler geradeaus. Wir verwenden Pappelsperrholz als Bodenplae. Es is leich und läss sich gu bearbeien.

7 Fahrgesell 6 Fahrgesell mi versellbarem Solarmodulhaler Fahrgesell Das Fahrgesell is die Unerkonsrukion, welche alle Teile des Rennsolarmobils mieinander verbinde. Im einfachsen Fall genüg eine Bodenplae. Moorhaler, Solarmodul-Halerung und Fahrwerk werden daran befesig. Es ha sich bewähr, den Moor auf die Miellinie des Fahrgesells auszurichen. Durch eine gleichmässige Gewichsvereilung fähr das Rennsolarmobil sabiler geradeaus. Wir verwenden Pappelsperrholz als Bodenplae. Es is leich und läss sich gu bearbeien. Bei der miigen Posiionierung des Moors wird in der Bodenplae eine Öffnung für das grosse Zahnrad benöig. Ansa das Fahrwerk beweglich zu machen, bauen wir eine Bodenplae mi Gelenk. Diese Bauweise ha den Voreil, dass Korrekuren für den Geradeauslauf feiner eingesell werden können. Im Anhang1 findes du weiere Möglichkeien, wie dein Rennsolarmobil gelenk werden kann. uefler.ch Seig 40 CH-9630 Wawil el shop@uefler.ch uefler.ch

8 Solarmodulhaler 7 Solarmodulhaler Das Solarmodul ha den besen Wirkungsgrad, wenn das Sonnenlich in einem seilen Winkel(60-90 ) aufriff. Deshalb is es von Voreil, wenn das Solarmodul mi einer geeigneen Vorrichung versell werden kann. Wir verwenden eine drehbare Halerung mi einer fixen Neigung für das Solarmodul. Diese Variane is einfach herzusellen und erreich in den meisen Fällen die gewünsche Wirkung. Weierführend kann auch eine dreh- und neigbare Halerung konsruier werden. Hier is darauf zu achen, dass der Neigepunk so nah wie möglich uner das Solarmodul gesez wird. Im Anhang 1 findes du Anregungen wie eine solche Halerung konsruier werden könne. Ein gebogener Blechsreifen mi einer Bohrung is einfach herzusellen. Das Solarmodul wird mi einem doppelseiigen Klebeband fixier. Die Befesigung auf der Bodenplae dien gleichzeiig auch als Drehpunk für die Lenkung. uefler.ch Seig 40 CH-9630 Wawil el shop@uefler.ch uefler.ch

Fahrwerk 8 Fahrwerk Zum Fahrwerk gehören die Räder, die Radaufhängung und eine allfällige Lenkung. Räder Das Rad is das leze Glied der Krafüberragung vom Moor über das Geriebe auf den Boden.

Räder mi kleinerem Durchmesser brauchen weniger Energie, dafür fähr das Rennsolarmobil langsamer.

9 Fahrwerk 8 Fahrwerk Zum Fahrwerk gehören die Räder, die Radaufhängung und eine allfällige Lenkung. Räder Das Rad is das leze Glied der Krafüberragung vom Moor über das Geriebe auf den Boden. Je grösser sein Durchmesser, umso schneller fähr das Rennsolarmobil. Doch brauch es auch mehr Energie, um in Schwung zu kommen. Räder mi kleinerem Durchmesser brauchen weniger Energie, dafür fähr das Rennsolarmobil langsamer. Bei perfekem Sonnenschein sind grosse Räder, bei weniger guen Lichverhälnisse hingegen kleinere Räder von Voreil. Als Baumaerial verwenden wir dünnes Pappelsperrholz. Es können naürlich auch andere Maerialien, CD s oder gekaufe Räder verwende werden. Im Anhang 1 findes du weiere Radvarianen. Die Radpaare müssen genau gleich gross sein, sons fähr das Rennsolarmobil eine Kurve. Am besen baus du dir verschieden grosse Radpaare, dami du die opimalse Paarung bei den ensprechenden Lichverhälnissen einsezen kanns. Die Bohrung für die Radachse muss im Zenrum liegen, sons hüpf das Rad. Wir verwenden Radachsen mi einem Durchmesser von 3mm. Die Bohrung solle genau diesem Durchmesser ensprechen. Um die Bodenhafung zu verbessern, genüg es (mind. für kurze Zei) einen Sreifen Ballongummi über das Rad zu sülpen. uefler.ch Seig 40 CH-9630 Wawil el shop@uefler.ch uefler.ch

10 Karosserie 9 Karosserie Dein Rennsolarmobil darf orginell sein. Bau dir eine Karosserie, welche es einzigarig mach. Lass deiner Fanasie freien Lauf, aber ache darauf, dass du beim Gesalen die Funkionen des Gefährs nich behinders. Dami das Rennsolarmobil dem Reglemen des Solarcups ( ensprich, darf es nich länger als 50cm werden und irgendwo solle, gu sichbar, eine Sarnummer (3/5cm) aufgekleb werden können. So leich wie möglich bauen! Jedes eingespare Gramm mach das Rennsolarmobil schneller! Eine abnehmbare Karosserie reduzier das Sargewich. Ein wesenlicher Voreil bei einem Rennen! Im Anhang 2 findes du einige besonders gelungene Karosserien. uefler.ch Seig 40 CH-9630 Wawil el shop@uefler.ch uefler.ch

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