TOMSOI I Revolution

Allgemeine technische Daten

Allgemeines

Leistung: 70 PS am Getriebeausgang
im Drehzahlbereich 9500 1/min – 12500 1/min
Drehmoment: 52 Nm (9000 1/min)
Gewicht: 314 kg
Beschleunigung 0 – 100 km/h: 4,3 s

Motor

Yamaha R6 DOHC Reihenvierzylinder RJ05
Hubraum: 600 Kubikzentimeter
Motorsteuerung: Bosch MS4 Sport

Antriebsstrang

Kettentrieb
Quaife sperrdifferential
6-Gang Handgetriebe

Fahrwerk

Doppelte, ungleichlange Dreiecksquerlenker
Vorne und hinten über Pullrods betätigte Sachs Federdämpfereinheit
Radstand: 1750 mm
Spurbreite: vorne / hinten 1350 / 1310

Chassis & Karosserie

Stahl-Gitterrohrrahmen
Karosserie aus kohle- und glasfaserverstärktem Kunststoff,
Vakuumpressverfahren

Elektronik & Informatik

Telemetriedatenerfassung

 

 

Antrieb – TOMSOI I Revolution

Das solide Antriebskonzept des TOMSOI I wurde im folgende Jahr nicht verändert.
Allerdings entschied man sich gegen Ende der Saison 2009 aufgrund der häufigen Gangwechsel bei den Rennen der Formula Student für die Entwicklung einer halbautomatischen Schaltung. Diese erlaubt es dem Fahrer zu schalten, ohne die Hände vom Lenkrad lösen zu müssen, was vor allem bei einer Kurvenfahrt einen bedeutenden Vorteil mit sich bringt. Hierfür wurden die verschiedensten Konzepte erarbeitet und analsysiert. Die geeigneste Variante stellte dabei eine Betätigung des Getriebes über einen Pneumatik-Zylinder dar. Während des Schaltvorgangs wird die Zündung durch das Motorsteuergerät ausgeblendet. Dieses System wurde am TOMSOI I REVOLUTION appliziert und zunächst auf dem Rollenleistungsprüfstand abgestimmt. Später wurde auf der Strecke unter Rennbedingungen ein Feintuning der Schaltung vorgenommen, wobei Gangwechsel unter 120 ms erreicht werden konnten.

 

 

Karosserie – TOMSOI I Revolution

Einer unserer zahlreichen Verbesserungspunkte, welche wir uns bei der Optimierung des Vorjahresfahrzeuges TOMSOI I gesetzt hatten, war die Gewichtsreduzierung. Unter anderem wurde in diesem Zusammenhang, durch Verwendung der bereits aus dem Vorjahr bestehenden Negativformen, eine neue Karosserie gefertigt, in welcher erstmalig auch der Werkstoff Kohlefaser verbaut wurde. Die im Verhältnis zur Glasfaser geringere Dichte der Kohlefaser, bei gleichzeitig höherer Steifigkeit des Verbundes, setzten wir gewichtsoptimierend für die abnehmbare Nase und die Heckverkleidung des Rennwagens ein. Während die Vorjahreskarosserie noch mittels des gewöhnlichen Handlaminierens hergestellt wurde, haben wir uns bei TOMSOI I Revolution bereits der Vakuumpresstechnik beholfen. Nach wie vor werden die Gewebematten aus Kohle- und Glasfaser bei diesem Verfahren manuell in die Form eingelegt und mit entsprechendem Harz bestrichen. Hinzu kommt jedoch ein nachträglich aufgebrachter Vakuumaufbau, bestehend aus Abreisgewebe, Lochfolie, Saugfließ, Vakuumfolie und Dichtband, mit dessen Hilfe mittels einer Vakuumpumpe ein Flächendruck von maximal 1 bar auf die Laminatoberfläche aufgebracht werden kann. Überschüssiges Laminierharz wird durch das Saugfließ aufgenommen und kann nach der Aushärtung entfernt werden. Durch dieses Verfahren war es uns möglich den Faservolumenanteil unserer Bauteile zu erhöhen und gleichzeitig drastisch Gewicht einzusparen. Hinzu kam der Austausch der Aluminium-Unterbodenabdeckung unseres Rennwagens durch eine Kohlefaserplatte, die wir mittels des Vakuumpressverfahrens selbst hergestellt hatten.

 

 

Motor – TOMSOI I Revolution

Im Sommer 2008 konnte TOMSOI I seine Leistungsfähigkeit bereits in Hockenheim unter Beweis stellen. Allerdings zeigte sich, wie bei jedem Prototypen, dass weitere Verbesserungspotentiale bestehen und sowohl kleinere wie auch größere Optimierungen möglich und teilweise erforderlich sind. Nach dem Motto „nach dem Rennen ist vor dem Rennen“ machten wir uns deshalb sofort an die Arbeit, um beispielweise Detailverbesserungen im Ansaugsystem und der Abgasanlage auszuarbeiten und umzusetzen.
Im Bereich des Ansaugsystems wurde unter anderem das Airboxvolumen durch Berechnung und Simulation auf ein Betriebsoptimum bei 8.000 U/min ausgelegt, woraus eine weitere Verkleinerung des Volumens auf unter vier Liter resultiert.

Des Weiteren wurde der Öffnungswinkel des Diffusors, der sich zwischen dem Restriktor und der Airbox befindet, von 8° auf 7° reduziert, um Strömungsablösung in Teilgebieten zu verhindern und somit dessen Wirkung zu erhöhen. Außerdem wurde der Restriktor jetzt als separates Aluminium-Bauteil ausgeführt und nicht wie bei TOMSOI I aus CFK in den Diffusor integriert.

Im Bereich der Schwingrohraufladung wurden sowohl Durchmesser als auch die Längen neu berechnet und angepasst. Als Resultat dieser Detailoptimierungen folgte in der Summe ein Leistungsgewinn von bis zu 10 kW im Drehzahlbereich von 7.000 U/min bis 10.000 u/min.
Im Bereich des Abgassystems wurde ein eigener Endschalldämpfer entwickelt, da der bisher verwendete Superbike-Schalldämpfer, durch die immer größer werdende Abweichung (bedingt durch die Optimierung auf Formula Student–Anforderungen) des Motor-Gesamtsystem von der Seriencharakteristik, an die vom Reglement geforderten Geräuschemissionsgrenzen von 110 dB stieß. Außer dem Schallpegel standen zudem möglichst geringes Gewicht und maximale Leistung im Vordergrund der Entwicklung des 3-Kammer-Reflexions-Absorptions-Schalldämpfers.

LPC-E2468 ©OLIMEX Ltd.

In Zusammenarbeit mit der Fakultät Informatik wurde für den Rennwagen der Saison 2010 eine Projektarbeit „Data processing for Formula Cars“ realisiert, welche ein komplettes System zur Erfassung, Analyse, Übertragung und Auswertung der vom Motorsteuergerät gelieferten CAN-Daten beinhaltet.

Das Herzstück des Systems bildet die DLU (DataLoggingUnit), welche für die Speicherung und Weiterverteilen der Messdaten des Motorsteuergeräts zuständig ist. Ein Olimex LPC-E2468 µC Linux Development Board mit ARM7-Core und dem Betriebssystem FreeRTOS sorgt für ausreichend Rechenleistung. Das Development Board ist mit einer Vielzahl von Schnittstellen, wie z.B. USB, 100MBit Ethernet, I2C, SPI, RS232 ausgerüstet, bietet 128MB on-board NAND-Flash und ist mit SD/MMC-Karten erweiterbar.