Racecar

Das Chassis bildet das Rückgrat jedes Fahrzeugs. Es vereint Stabilität, Sicherheit und Performance in einer einzigen Konstruktion. Unser hochentwickeltes Chassis-Design sorgt für optimale Gewichtsverteilung, maximale Festigkeit und herausragende Fahrdynamik.

Präzision und Qualität
Unser Chassis wird mit modernster CAD-Technologie entwickelt und aus hochwertigen Materialien gefertigt. Durch innovative Fertigungsverfahren wie Laserzuschnitt, CNC-Bearbeitung und Schweisstechniken stellen wir sicher, dass jede Konstruktion höchsten Anforderungen gerecht wird.

Optimale Performance
Unser Chassis ist auf maximale Belastbarkeit und Langlebigkeit ausgelegt. Die präzise Abstimmung auf Fahrwerksgeometrie gewährleistet eine perfekte Balance zwischen Leichtigkeit und Stabilität.

Optimierung
Durch die Nutzung von Programmen aus der Ansys-Umgebung konnte das Chassis gewichtsoptimiert und auf eine wirtschaftliche Herstellung ausgelegt werden, sodass wir bei den Events mit anderen Teams konkurrenzfähig sind.

Ziel der Studie ist die Untersuchung und der Vergleich verschiedener Aerodynamikkonzepte. Dabei werden unterschiedliche Konfigurationen analysiert, um realistische Umsetzungsmöglichkeiten aufzuzeigen.

Mittels CFD-Simulationen in ANSYS CFX wurden Varianten für Frontflügel, Heckflügel und Seitenkasten ausgelegt. Zusätzlich wurden aerodynamische Hilfselemente wie Whisker, Louvres, Vortex-Generatoren und Gurney-Flaps untersucht.

Ein besonderes Augenmerk galt dem Drag Reduction System (DRS), bei dem verstellbare Flügelprofile an Front- und Heckflügel getestet wurden. Zur strukturellen Bewertung erfolgte eine Analyse der Verformung des Frontflügels unter Last mit verschiedenen Materialien, um die Einhaltung des Reglements sicherzustellen. Abschliessend erfolgte eine Bewertung des Gesamtpakets anhand einfacher Streckensimulationen mit und ohne Aerodynamikbauteile.

Inverter
Der Inverter wandelt die Batteriespannung von DC zu AC für den Antriebsmotor. Entwickelt wurde ein leistungsstarker Wechselrichter, zunächst für Zweiradantrieb mit Option auf Allrad.

Konzept & Umsetzung
Es kommt eine Doppelkonfiguration für zwei Synchronmotoren zum Einsatz. Nach Analyse verschiedener Topologien fiel die Wahl auf eine hartgeschaltete 2-Level-SiC-Stufe. PLECS-Simulationen helfen bei der Bewertung thermischer und elektrischer Eigenschaften. Die Hochvolt-PCBs wurden regelkonform entwickelt, ein EMV-Konzept umgesetzt und ein Filter zur Störungsunterdrückung integriert.

Ergebnis & Ausblick
Der Prototyp erfüllt die Vorgaben und zeigt gute Testergebnisse. Er dient als Basis für Weiterentwicklungen wie FOC-Steuerung, Drehmomentverteilung und Allradantrieb. Nächste Schritte sind Steuerungsentwicklung und Praxistests.

Planetengetriebe
Im Fokus steht die Entwicklung eines leichten, zugleich stabilen Planetengetriebes für ein Formula Student Elektro-Rennfahrzeug. Besonderes Augenmerk lag auf dem Planetenträger und den Bolzen, da Verformungen hier zum Ausfall des gesamten Getriebes führen können.

Entwicklung & Simulation
Der Planetenträger wurde zuerst konstruiert und mit ANSYS FEM simuliert, um die optimale Geometrie zu finden. Darauf aufbauend wurde ein leichtes, aber belastbares Gehäuse entwickelt. Abschliessend wurde das gesamte Getriebesystem simuliert und auf Festigkeit geprüft.

Batteriebox (TSAC)
Die Batteriebox ist der zentrale Energiespeicher des elektrischen Rennwagens und versorgt das Antriebssystem mit rund 400 V Gleichstrom. Sie besteht aus Stahlblech für Stabilität und ist innen mit feuerfester Folie ausgekleidet. Die Batterie setzt sich aus 108 seriell geschalteten Lithium-Zellen zusammen, die in 9 sogenannten Slides organisiert sind – pro Slide sind max. 120 VDC erlaubt.

BMS (Batteriemanagement-System)
Das BMS wird extern bezogen. Temperaturüberwachung erfolgt über ORION-kompatible Slave-Module direkt am Slide, auch das Balancing wird vom BMS übernommen.

Ausgangslage
Im Fokus des Wheelpackages steht die Entwicklung der Radträger und Radnaben – zentrale Komponenten des Fahrwerks, die höchste Kräfte auf engem Raum übertragen und massgeblich zur Performance und Stabilität beitragen.

Problemstellung
Alle vier Wheelassemblies müssen den Reglementen entsprechen, den Belastungen im Rennbetrieb standhalten, kosteneffizient herstellbar und einfach wartbar sein. Dabei sollen alle Lagerpunkte der Querlenker und Lenkstangen integriert sowie die Aufnahmen für Felgen, Antriebswellen und Bremsen berücksichtigt werden.

Ergebnis
Es wurde eine fundierte Basis zur Auslegung und Optimierung der Wheelassemblies geschaffen. Eine Anleitung zur Dimensionierung, Gestaltung und Lagerauswahl diente als Grundlage für den ersten fertigen Entwurf. Festigkeitsnachweise und FEM-Analysen bestätigen die Tragsicherheit. Mit 9.1 kg pro Assembly, Gesamtkosten von 5800 CHF und Fertigungsunterlagen steht dem Einsatz im Rennbetrieb nichts mehr im Weg.