EduMotion Ein studentisches Experimentierfahrzeug für die Lehre
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- Hertha Brodbeck
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1 EduMotion Ein studentisches Experimentierfahrzeug für die Lehre Prof. Dr. rer. nat. C. Götz, Prof. Dr.-Ing. H. Mandel 10. HyperWorks Anwendertreffen für Hochschulen
2 EduMotion Agenda Vorstellung der Idee des EduMotion und die Anforderungen an das EduMotion Ziele des Projektes Impressionen von Studienarbeiten Beispiel: Topologieoptimierung des Rahmens 2
3 EduMotion Die Idee und die Anforderungen Die Idee Konstruktion eines alltagstaugliches Stadtfahrzeuges, welches die Vorteile eines Fahrrades und eines Autos kombiniert Die Anforderungen: Straßenzulassung, für Personenanzahl 2 und mindestens 40 kg Gepäck Maße: L= 2350 mm, B =1350 mm, Höhe, 1470 mm, Achsabstand 1615 mm, Spurbreite 1285 mm Gewicht: max. 360 kg (inkl. 180 kg für 2 Personen und Gepäck) Komfort: Hinterachse gefedert, Wendekreis 7,5 m Sicherheit: hydraulische Scheibenbremsen mit zwei entkoppelten Bremssystemen (Gesetzesforderung) Antrieb: drehzahlgesteuerterter E-Motor, Antriebsregulierung über Trittfrequenz, Reichweite: km 3
4 Ziele des Projektes EduMotion Das forschende und projektorientierte Lernen auf den Gebieten Automotive/ Elektromobilität/ Fahrzeugtechnik während des kompletten Bachelorstudiums zu fördern. Die Abstimmung aktueller Lehrinhalte (Education) zu erleichtern. Die Emotionalisierung der Lehre (Emotion) durch attraktive und erfahrbare Aufbereitung komplexer interdisziplinärer Lehrinhalte. Förderung Teamarbeit, damit Studierende auf industrielle Bedingungen bei bereichsübergreifenden, interdisziplinären oder internationalen Projekten vorbereitet sind. Projektbezogene Kontakte zu Fach- und Forschungsabteilungen der Dualen Partner. Projektbegleitung durch Seminare zum wissenschaftlichen Arbeiten und Evaluation. 4
5 Impressionen von theoretischen Studienarbeiten Konstruktion Fahrwerkskomponenten Konstruktion Batteriecontainer Konstruktion Wetterschutzkonzept Konstruktion Sitzkonsole 5
6 Fertigungsimpressionen Schweißen des Tragrahmens Montage Lenkungskomponenten Aufnahme Getriebe (Pinion) Erste Probefahrt 6
7 Beispiel: Topologieoptimierung Tragrahmen... ausgehend von CAD-Ergonomiemodellen Studienarbeit (Weber/Flügel) 7
8 Beispiel: Topologieoptimierung des Leiterrahmens Geusken, Wallrabe Schritt 1. Definition eines Bauraummodells 8
9 Beispiel: Topologieoptimierung des Leiterrahmens Geusken, Wallrabe... zwei Bereiche wurden definiert Non-Designspace Verfügbarer Designspace 9
10 Beispiel: Topologieoptimierung des Leiterrahmens Geusken, Wallrabe Definition von Lastfällen: Beschleunigung / Bremsen, Kurvenfahrt, Bordstein, Torsion 10
11 Ergebnisse Basissimulation 11
12 Ergebnis der HyperWorks Optimierung Non-Design-Bereich des Batterie/Gepächbereichs Anbindungspunkte Bauraum (transparent) Struktur Querträger Bauraum bedingte Kerbe unbelastet Struktur Längsträger 12
13 Nachkonstruktion Originalrahmen: 12,4 kg allerdings nicht für Bordsteinüberfahrt dimensioniert Optimierte und nachkonstruierte Variante 14,6 kg, bei deutlichen Steifigkeitssteigerung 13
14 Validierung 14
15 Validierung 15
16 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT UND VIELEN DANK DEN GANZEN STUDIENARBEITERN/INNEN UND ALTAIR 16
17 Backup 17
18 Technische Daten Elektrische Komponenten: Motoren Crystalite HT 3525 Bürstenloser Motor mit 3 Hall Sensoren und P max : = 2000W Batterien Winston Lithium Yttrium Zellen 3,4V / 60Ah in Reihe geschalten Controller: Kelly KEB programmierbarer Pedelec Controller (I max = 200A ) 18
19 Technische Daten Mechanische Komponenten: Pinion 18-Gang Fahrradgetriebe Gesamtübersetzungsverhältnis 636% Bremsen: Magura Big Hydraulische Scheibenbremsen auf alle Räder wirkend 19
20 Stand Mai 2012 Ergonomiemodell mit Lenkung konstruiert und aufgebaut Studienarbeit: Mozer/Wulkow Studienarbeit: Rixius/Wall 20
21 Stand Mai 2012 PDM Struktur Studienarbeit: Rixius/Wall 21
Die technischen Daten des R-Klasse SUV Tourers.
Motor und Fahrleistung R 300 CDI BlueEFFICIENCY R 300 CDI lang R 300 CDI 4MATIC Hubraum (cm³) 2.987 2.987 2.987 Nennleistung (kw [PS] bei 1/min)¹ 140 [190]/4.000 140 [190]/4.000 140 [190]/4.000 Nenndrehmoment
Die technischen Daten der E-Klasse Limousine.
Motor und Fahrleistung E 200 CDI E 220 CDI E 280 CDI Zylinderanordnung/-anzahl R4 R4 V6 Hubraum (cm³) 2.148 2.148 2.987 Nennleistung (kw [PS] bei 1/min)¹ 100 [136]/3.800 125 [170]/3.800 140 [190]/4.000
Die technischen Daten des R-Klasse SUV Tourers.
Motor und Fahrleistung R 280 CDI R 280 CDI (lang) R 280 CDI 4MATIC¹ Zylinderanordnung/-anzahl V6 V6 V6 Hubraum (cm³) 2.987 2.987 2.987 Nennleistung (kw [PS] bei 1/min)² 140 [190]/4.000 140 [190]/4.000
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Die technischen Daten der A-Klasse Limousine.
Motor und Fahrleistung A 160 CDI A 180 CDI A 180 CDI BlueEFFICIENCY Edition Hubraum (cm³) 1.461 1.461 1.461 Nennleistung (kw bei 1/min)¹ 66/2.750 4.000 80/4.000 80/4.000 Nenndrehmoment (Nm bei 1/min)¹
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Motor und Fahrleistung E 200 BlueTEC E 220 BlueTEC Zylinderanordnung/-anzahl R4 R4 Hubraum (cm³) 2.143 2.143 Nennleistung (kw bei 1/min)¹ 100/2.800 4.600 (100/2.800 4.600) 125/3.000 4.200 (125/3.000 4.200)
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