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UPDATE 11.2023 – Was bisher geschah…

Die Ersti-Woche ist nun rum und wir haben uns den neuen Studierenden der Uni Rostock bei zwei Gelegenheiten vorstellen können, bei einer Verantsaltung sogar mit Fahrzeug.

Für einen klangvollen Auftritt haben die Temperaturen nicht gereicht, da die Motoreinstellungen noch auf den Rennbetrieb bei ca. 25°C gemappt waren, war der Motor von einem Testlauf bei 9°C Außentemperatur nicht zu überzeugen. Bei den etwa 100 neuen Erstsemestlern konnten wir uns dennoch mit dem zusammengebauten Fahrzeug und unseren Ausstellungsstücken, sowie einigen Anekdoten und Projekten aus dem Teamalltag vorstellen.

Der neue Sitz nimmt Gestalt an. Die alte Sitzeinheit aus Glasfaser hat ihren Dienst getan und wird durch eine Kohlefaserform ersetzt, die dem Rücken unserer Fahrerin angepasst ist. Hierzu folgt demnächst ein eigener Artikel.

Außerdem hat sich der Termin unseres wöchentlichen Teammeetings von Dienstags 17.00 Uhr auf Montags 18.00 Uhr geändert.

EH

Nach dem Rennen ist vor dem Rennen

Die Saison 2021/2022 ist nach dem Shell Eco Marathon 2022 in Nogaro, Frankreich erfolgreich abgeschlossen und das Team hat einiges geleistet.

Das Fahrzeug wurde seit dem letzten Wettbewerb 2019 von Grund auf neu aufgebaut. Das Konzept ist weitgehend gleich geblieben, jedoch wurde so gut wie jedes Bauteil überarbeitet und optimiert. Es wurde mit Hilfe unseres Partners SLV ein neues Chassis aus Aluminium geschweißt. Dieses ist so präzise geworden wie nie zuvor, sodass eine äußerst genaue Einstellung des gesamten Fahrwerks möglich ist.

Das Fahrwerk, die Bremse und die Lenkung wurden von Grund auf überarbeitet. Die Entwicklung des Fahrwerks wurde in einem vorhergehenden Blog-Beitrag schon einmal beschrieben.

Da es, wie bei fast allen anderen Teams auch, bei uns in der Vergangenheit Probleme mit der Bremse gab, wurde die Bremseinheit als Projektarbeit selbst konstruiert und gefertigt. Dabei wurden neue Geberkolben- und Zylinder konstruiert, Pedale entwickelt und ein leichter Aluminium-Halterahmen gebaut. Die Probleme mit der Bremse gehören nun endlich der Vergangenheit an.

Das Team verfügt seit etwa drei Jahren über eine Dreh- und Fräsmaschine, welche wochenlang im Dauerbetrieb war. Dank dieser unerlässlichen Maschine konnte die Lenkmechanik praktisch spielfrei neu gefertigt werden.

Neben diesen konstruktiven Projekten wurde im Rahmen einer Bachelorarbeit ein Rollenprüfstand konstruiert und mit Hilfe unseres Partners AKC gefertigt. Dieser Prüfstand stellte sich während des Wettkampfes als unerlässlich heraus und ist essentiell um die optimalen Motorkennzahlen zu bestimmen.

Auf dem Motorprüfstand in der Motorenhalle des Lehrstuhls für Kolbenmotoren und Strömungsmaschen wurden hunderte Versuche gefahren und der Motor immer weiter optimiert. Mehrere studentische Arbeiten wurden angefertigt, die sich mit der Optimierung der Motorsteuerung befassten. So verwenden wir nun ein kommerziell erhältliches Motorsteuergerät, welches die Bedienung mit einer graphisches Nutzeroberfläche deutlich vereinfacht.

Eines der umfangreichsten Projekte stellt die Fertigung der neuen Hülle dar. Nachdem die Urformen aus PU-Schaum bei Hanse Yachts in Greifswald gefräst wurden, wurden diese in unermüdlicher Feinarbeit mit Epoxidharz versiegelt, dann mehrfach gespachtelt und geschliffen, dann mit einem Füller gespritzt und weiter geschliffen, bis die Oberfläche glänzte. Da wir für diese Arbeiten keine weiteren Räume haben, finden wir auch Monate nach diesen Arbeiten Schleifstaub in jeder Ecke unserer Werkstatt.

Anschließend wurden mit Glasfaser-Vlies, welches uns von Tamsen Maritim zur Verfügung gestellt wurde, die Negativ-Formen laminiert. Dabei wurde ein Polyesterharz verwendet. Aufgrund der hohen Geruchsbelastung mussten diese Arbeiten draußen passieren, was große Schwierigkeiten mit sich brachte: Das Wetter war unbeständig, die Temperaturen zu gering und instabil, die Wege zu lang, das Material zu wenig. Zuletzt wurden sogar Seitenwände unseres Pavillons gestohlen. All das passierte neben dem regulären Studium unserer Mitglieder.

Arbeiten an der Form, draußen bei Kälte und Dunkelheit

Aufgrund dieser Umstände konnten wir die neue Hülle leider nicht rechtzeitig zum Wettkampf fertig stellen. Die Formen sind jedoch bereit, sodass die neue Hülle im Herbst fertiggestellt werden kann. Dafür freuen wir uns auf neue Räume, in denen wir endlich unter kontrollierten Bedingungen laminieren können. Damit diese Räume für uns nutzbar werden, ist jedoch noch einiges an Arbeit notwendig. Aufgrund der hohen Schadstoffbelastung in den Wänden können wir diese Arbeiten nicht selber ausführen, sondern durch Spezialisten. Zudem wurden die leerstehenden Räume zuletzt wieder als Lagerräume belegt. Wir hoffen dennoch, dass wir bald dort einziehen können, da ansonsten unsere Arbeit zum Stillstand kommen würde.

Ende Juni kam dann die Woche, auf die wir monatelang hingearbeitet haben. Ein Großteil unserer Werkstatt wurde in einen Transporter geladen, unsere Teammitglieder in zwei Kleinbusse und es ging los nach Nogaro, Südfrankreich. Die ca. 2000km weite Anfahrt absolvierten wir mit zwei Übernachtungen, sodass wir am ersten Tag des Wettkampfes vergleichsweise ausgeschlafen unser Paddock einrichten und das Camp aufbauen konnten.

In den nächsten zwei Tagen wurden die letzten Arbeiten am Fahrzeug erledigt: Abdeckungen gebaut, die Bremse entlüftet und das Fahrwerk final eingestellt. Die folgende technische Inspektion verlief ohne größere Mängel, es wurden nur Kleinigkeiten beanstandet, die in nicht einmal einer Stunde erledigt waren.

Am ersten Tag des eigentlichen Wettkampfes lies das typische Wetter für Südfrankreich zu wünschen übrig. Den gesamten Tag regnete es, sodass weder Testfahrten, noch Wertungsläufe möglich waren. Die Zeit nutzten wir, um mit dem Rollenprüfstand die Motordaten ein letztes Mal anzupassen.

Am Morgen des letzten Tages sollte es direkt auf die Strecke gehen, um den ersten Wertungslauf zu starten. Jedoch hatten wir plötzlich Probleme mit dem Motor. Dieser wollte, ganz anders als am Vortag, nicht starten. Nach einiger Nachforschung stellte sich heraus, dass der Nockenwellensensor keine bzw. falsche Daten lieferte. Um den Sensor zu tauschen, musste der gesamte Motor demontiert werden – und das zwei Stunden vor dem letzten möglichen Start! Die Nerven lagen blank. Doch wir haben es geschafft, den Sensor zu tauschen, den Motor, das Getriebe und alle Abdeckungen zu montieren und das Fahrzeug rechtzeitig zum Start zu bringen.

Es war eine große Teamleistung, jeder der Platz am kleinen Fahrzeug gefunden hat, hat geholfen, den Start noch rechtzeitig zu ermöglichen.

Nach einer letzten Abnahme der Bremsen ging es auf die Strecke und für das Team begannen die spannendsten 38 Minuten der gesamten Reise.

Aufmerksam beobachteten alle Runde um Runde, wie unsere Fahrerin das Fahrzeug die Strecke entlangfuhr. Dabei standen die Fahrerin und der technische Leiter ständig in Kontakt, während die Simulation mit den aktuellen Rundenzeiten gefüttert wurde, um die optimalen Zeitpunkte und Geschwindigkeiten zum Starten des Motors herauszufinden.

Nachdem es das Fahrzeug sicher zurück zur Betankungsstation geschafft hat wurde uns das Ergebnis verkündet: Mit 800,31 km/L Benzin haben wir einen neuen Rekord für unser Team aufgestellt.

Die Erleichterung und die Freude waren unfassbar. Die monatelange Arbeit, die weite Anfahrt und zuletzt die Motorprobleme waren wie vergessen.

Einige Wochen sind seit diesem Moment vergangen. Die Werkstatt ist wieder eingerichtet und die meisten Prüfungen sind geschafft. Wir sind als Team so motiviert wie nie und haben viele neue Projekte. Unser erklärtes Ziel ist es, im nächsten Wettkampf die 1000km/L – Marke zu überschreiten.

Es wird wieder fleißig gearbeitet: Am Motorprüfstand werden neue Dinge probiert: In einer Studienarbeit werden zurzeit Tests gefahren, ob ein Umstieg von Benzin zu Ethanol als Treibstoff sinnvoll ist.

Gleichzeitig gilt es nun, den Rollenprüfstand mit der vorgesehen Elektronik auszustatten, um Fahrten mit eingekoppelter Lastmaschine zu ermöglichen. Damit können in Zukunft sehr realitätsnahe Werte für die Streckensimulation herausgefunden werden.

Weiterhin wird daran gearbeitet, das Fahrzeuggewicht noch weiter zu reduzieren. Mit einem Gewicht von 39 kg ist diese Generation des Fahrzeugs deutlich leichter geworden als sein direkter Vorgänger. Dazu werden viele Teile, die zuvor aus Aluminium oder teils sogar Stahl gefertigt wurden, mit Bauteilen konstruktiv überarbeitet oder aus leichterem Material gefertigt.

Weiterhin freut sich das Team über ein neues Werkzeug: Mit Hilfe des PSL-Fonds für Studium und Lehre konnten wir eine eigene kleine CNC-Fräse beschaffen. Damit haben wir neue Möglichkeiten Bauteile und Laminierformen selbst herzustellen und die Studierenden erlernen weitere Fähigkeiten, welche im späteren Berufsalltag sehr hilfreich werden.

Das Team arbeitet also hoch motiviert weiter daran, so effizient wie möglich zu fahren. Die 1000 km/L Marke ist zum Greifen nah und wir sind fest entschlossen, diese im nächsten Wettbewerb zu überschreiten.

Wir bedanken uns bei all unseren Unterstützern, Sponsoren und insbesondere Dr. Mathias Niendorf und dem Lehrstuhl für Kolbenmotoren und Strömungsmaschinen für die unermüdliche Unterstützung. Ohne unsere Partner und Unterstützer wäre unsere Arbeit als Team nicht möglich.

Fortschritte Stand März 2021

Seit dem letzten Wettbewerb wurde viel getestet, um die unerwartet niedrige erreichte Reichweite zu erklären. Bei zahlreichen Fahrten auf dem Motorprüfstand konnte jetzt festgestellt werden, dass das Ansaugrohr vermutlich durch zu hohe Hitzeentwicklung etwa zur Hälfte zugeschmolzen war. Das wäre eine Erklärung für das Ergebnis der Wertungsläufe von 2019. Der Fehler wurde behoben, sodass wir ein wesentlich besseres Ergebnis bei den nächsten Wettkämpfen erwarten.

Abseits der Fehlerfindung geht es auch bei unseren weiteren Projekten gut voran:

Die wohl größte Veränderung betrifft die Hülle von „Larus“. Da wir mehr etwas mehr Platz für die Beine der Fahrerin benötigen, wird die neue Hülle um ca. 15cm verlängert. Aktuell ist die Konstruktion bereits abgeschlossen und wir beginnen, neue Materialien für das Fräsen einer Laminierform zu testen. Diese bestand bei der alten Hülle aus Styropor, das beim Fräsen dazu neigt, in einer recht rauen Oberfläche zu resultieren. Deshalb werden auf wesentlich feinporigere Hartschäume umsteigen. Um den Umgang mit dem Material zu testen, soll zuerst ein neuer Überrollbügel aus Carbonfasern gefertigt werden. Wir haben zurzeit eine Negativ- und eine Positivform aus Jackodur angefertigt und mit Unterstützung vom Waterbike Team durch Spachtelmasse eine noch glattere Oberfläche auf der Positivform erzeugt. So konnten wir uns von der Fräsbarkeit der Hartschaumplatten überzeugen und werden bei der Fertigung Erfahrungen im Bereich Laminieren sammeln sowie einen Eindruck von der Qualität der Form bekommen. Abhängig davon wird dann auch die Form der Hülle gefertigt.

Das zweite große Projekt ist die Neukonstruktion des Fahrwerkes im vorderen Teil des Fahrzeuges. Dazu gehören eine neue Achsaufnahme, Aufhängung und eine Verlegung der Lenkung vom Überrollbügel nach unten. Die größte Herausforderung bei der Konstruktion ist der extrem kleine Bauraum. Da sich die Räder bei „Larus“ innerhalb der Hülle befinden, wurden die Räder so gefertigt, dass die Lenkung innerhalb einer Nabe realisiert wird. So schwingen die Räder beim Lenken nicht weiter aus. Dadurch muss jedoch das gesamte Fahrwerk in einen Einbauraum passen, der lediglich einen Durchmesser von 200mm aufweist. Zudem wird auch die Bremseinheit in diesen Bauraum integriert.

Das Fahrwerk soll dabei aber nicht nur sehr kompakt gehalten werden, sondern auch ein geringes Gewicht und hohe Festigkeit aufweisen. Aus diesen Anforderungen entwickelte sich über mehrere Monate ein komplexes CAD Modell, welches nun in die Realität umgesetzt wird. Den erste Schritt der Konstruktion stellt dabei eine neue Aufnahme für Achse samt hocheffizienter Kugellager dar. Dabei wurden die Achsgeometrie und die Lagertypen aus der vorhandenen Baugruppe übernommen. Die größte Änderung ist die Lasteinleitung in das Chassis des Fahrzeuges. Wie auf dem Foto zu erkennen ist, tritt bei dem alten Konzept lediglich eine Zugbelastung auf, sodass es in der Vergangenheit mehrfach zu Komplikationen kam. Um dies zu verhindern wird die neue Achsaufnahme nun sowohl oberhalb als auch unterhalb der Achse aufgenommen. Dadurch wird jedoch der Platz für den Bremssattel verringert, sodass auch hier Anpassungen vorgenommen werden müssen. Bei der Konstruktion wurde schließlich ein komplexes Bauteil entworfen, was diese hohen Anforderungen erfüllen soll. Zudem können beide Seiten gleich ausgeführt werden, was die Austauschbarkeit und Fertigung von Bauteilen deutlich vereinfacht.

Da wir in unserer kleinen Werkstatt nicht in der Lage sind, ein so komplexes Teil mit sehr geringen Toleranzen zu fertigen, haben wir uns an die Feinmechanische Werkstatt des Instituts für Physik gewandt. Diese ist mit bestens ausgebildetem Personal und einem modernen Maschinenpark ausgestattet.

Das Bauteil wurde aus hochfestem Aluminium (AW7075) gefertigt. Dazu wurden NC Drehbänke und eine 5-Achs-Fräse eingesetzt. Das Resultat der Arbeit von den Mitarbeitenden der Werkstatt übertrifft dabei unsere Erwartungen bei Weitem. Die Teammitglieder sind immer wieder begeistert von der Präzision, mit der hier gearbeitet wurde!

Damit ist das Herzstück des neuen Fahrwerks fertig. Es nimmt die Achsen samt Lagern, die Bremssättel und die Lenkung auf und verschafft uns so hohe Sicherheit, Einstellbarkeit und Präzision. Unser größter Dank gilt den Mitarbeitern der feinmechanischen Werkstatt, ohne die dieses Projekt unmöglich gewesen wäre!

In der letzten Woche wurden die obere und untere Aufhängung auf einer 2,5D Fräse gefertigt. Hier fehlen nur noch kleinste Anpassungen am Lagersitz, dann ist das neue Fahrwerk nach wochenlangen Anstrengungen montagefertig.

Ein weiteres wichtiges Thema in diesem Monat war die virtuelle technische Inspektion, über die wir bereits berichteten. Voraussetzung war, dass das Fahrzeug wieder fahrbereit wird. Es wurden also Motor und Antriebsstrang sowie eine neue Halterung für das mittlere Hüllenteil eingebaut. In diesem Zustand sind wir bereit für die ersten Probefahrten dieses Jahr, um unsere Fahrerinnen mit dem Fahrgefühl vertraut zu machen. Dieses Mal wurde uns das Betriebsgelände des Steinkohlekraftwerks Rostock zur Verfügung gestellt, auf dem uns breite Straßen mit guter Beschaffenheit erwarten.

Wir freuen uns und sind gespannt, wie die Probefahrten verlaufen und was der nächste Monat bringt.