bmemotion
Kerékagymotoros Formula Student versenyautó menetdinamikai szimulációja Csortán-Szilágyi György Dorogi János Nagy Ádám
Célunk Fő célunk: •Villamos hajtású versenyautó tervezése és építése - részvétel a hazai
alternatív hajtású járművek versenyein és a nemzetközi Formula Student versenysorozatban. •Olyan innovatív technológiákat alkalmazunk, amelyek
személyautókban is felhasználhatók.
bmemotion Csapattagok: Diákok és oktatók: • • • •
Villamosmérnök Gépészmérnök Közlekedésmérnök Közgazdász
Az autó tervezése Kerékagymotoros?
•Kevesebb mechanikai veszteség
•Nagy rugózatlan tömeg és
•Több hasznos térfogat
tehetetlenségi nyomaték
•Zéró direkt emisszió
•Nehézkes hűtés és energiaátvitel
Kerékagymotorok •
Teljesen saját villamos és gépész fejlesztésű
•
Analitikus tervezés, végeselemes szimulációk
•
Nagy nyomaték, kiemelkedő hatásfok
•
Saját motorvezérlő egység
MAGYARORSZÁGON AZ ELSŐ NAGYTELJESÍTMÉNYŰ KERÉKAGYMOTOR!
Szimulációs vizsgálatok
Mérési eredmények: Üresjárási és rövidzárási mérések
Üresjárási feszültség
Kerékagymotorok
Kerékagymotorok Kerékagymotor •
Állandómágneses szinkron
Főbb paraméterek (1 motor) Látszólagos teljesítmény
kerékagymotorok
Hatásos teljesítmény
•
Teljesen saját fejlesztés
Névleges feszültség
•
Két hátsó kerékbe szereljük
•
Külső forgórész, vízhűtés
•
1 motor adatai: (autóban 2db)
(DC sín) Áram
Folyamatos
Túlterhelt
21 kVA
57 kVA
17 kW
22,5 kW
380 V
380 V
48 A
120 A 266,7 Hz
Frekvencia 0,79
0,46
760 rpm
440 rpm
Hatásfok
0,96
0,86
Nyomaték
215 Nm
485 Nm
Teljesítmény tényező
Névleges fordulatszám
Az autó tervezése
A futóművek tervezése Futómű 2D optimalizációja szimbolikus megoldóval
Skeleton váz építése – top-down design
Futóművek tervezése
Futóművek tervezése Hátsó Futómű
Negyedjármű modell
Adams/Car Főbb jellemzők: •Egyszerű és gyors modellezés •Kapcsolat más 3D tervezőrendszerekkel és szimulációs programokkal (MATLAB, Patran stb.) •Lináris és nem-lineáris eredmények kiértékelése •Alacsony gépigény •Sokféle statikus és dinamikus tesztelési lehetőség, elsősorban futóműre és járműmodellre optimalizálva
Adams/Car Járműdinamikai szimulációk készítése: 1. Futómű geometria meghatározása 2. Járműmodell beállítása
3. Statikus és dinamikus futómű szimulációk készítése 5. Menetdinamikai szimulációk készítése 6. Eredmények kiértékelése, animációk készítése 7. Javaslatok a geometria átalakítására, módosítására
Adams/Car A futóművek modellezése Adams/Car környezetben
Első futómű
Adams/Car A futóművek modellezése Adams/Car környezetben
Hátsó futómű
Adams/Car A járműmodell felépítése Adams/Car-ban
Statikus szimulációk Futóműparaméterek meghatározása: • Kerékdőlés • Nyomtávváltozás • Kerékösszetartás
• Csapterpesztés • Csaphátradőlés • Utánfutás
• Kormánylegördülési sugár
Statikus szimulációk Berugózás és nyomtávváltozás egyenlő terhelés esetén
Statikus szimulációk Kerékösszetartás-változás egyenletes terhelés esetén
Statikus szimulációk Berugózás és nyomtávváltozás egyenlő terhelés esetén
Statikus szimulációk Kerékösszetartás-változás egyenletes terhelés esetén
Dinamikus szimulációk Kerekek külön, tetszőleges függvény szerint gerjeszthetők: •Rezonanciafrekvencia meghatározása •Alkatrészekre ható dinamikus terhelések megállapítása
Menetdinamikai szimulációk Adams/Car segítségével különféle szimulációk végezhetők el a járműmodellen: • Gyorsítás/Lassítás • Fékezés, kanyarodás, drift és ezek kombinációja • Tetszőleges pályán elvégezhető szimulációk - RoadBuilder • SmartDriver • Path Optimization
Menetdinamikai szimulációk
Menetdinamikai szimuláció
Szimulációk értékelése •
Hátul nagy rugózatlan tömeg – rugókarakterisztika optimalizálása volt szükséges
•
Nyomatékvektoros szabályozás (Torque Vectoring) szükséges a menetdinamikai stabilitás növelése érdekében
•
Szimulációk is bizonyították a farnehéz autó hátrányait
•
A jármű keresztstabilitása nagy mértékben javul stabilizátor (anti roll bar) hatására
Fejleszthetőségi lehetőségek • 4 kerékagymotoros autó • Kerékagymotor fejlesztés • Aktív futómű • Vezetéknélküli kommunikáció a járműben
• A jármű könnyítése (kompozit, titán alkatrészek) •…
Úton..
Köszönjük a figyelmet!
WWW.EMOTION.BME.HU
FACEBOOK.COM/BME.MOTION
