Studenter bygger formelbil på fritiden

0
4
views

Egenprodusert karbonmonocoque, 3D-printede uprights i titan og egne programmer for logging av data. Det høres kanskje ut som et Formel 1-team, men i virkeligheten er det snakk om en gjeng studenter på NTNU i Trondheim.

For mens du brukte studietiden på øl og andre, litt mer normale, studentaktiviteter, bruker gjengen i Revolve NTNU mesteparten av sin ledige tid (og litt til) på å utvikle en formelbil fra bunnen av.

Formula Student er en konkurranse for ingeniørstudenter fra hele verden, og per i dag er det rundt regnet 120 forskjellige team som stiller opp. Konkurransen er delt opp i flere deler, men det er to hovedmomenter – nemlig statisk og dynamiske konkurranser. Førstnevnte handler blant annet om kostnadsnivå og tekniske løsninger, mens de dynamiske testene er delt opp i fire forskjellige grener: Akselerasjon, skidpad, sprintløp og utholdenhetsløp. Sistnevnte er den viktigste delen av den dynamiske konkurransen, og består av 22 runder på en bane som måler omtrent én kilometer. Det kjøres både med bensindrevne og elbiler i konkurransen, og NTNU-gjengen har valgt den elektriske løsningen.

Totalt sett teller kjøringen nesten 60 prosent av totalsummen, mens design, kostanalyse og de andre statiske deler utgjør resten av poengene. For å ha noen sjanse i sammendraget må begge deler være på plass, skal vi tro gjengen på NTNU.

– Mange av dommerne er folk med mye peiling. I fjor ble blant annet de tekniske løsningene på understellet dømt av en ingeniør fra Audi Motorsport, forteller markedsansvarlig Magnus Buseth.

GRUNDIG FORARBEID: De aller fleste muligheter undersøkes og regnes på før en løsning blir valgt.
GRUNDIG FORARBEID: De aller fleste muligheter undersøkes og regnes på før en løsning blir valgt.

RASK SUKSESS

NTNU-teamet har ikke eksistert i mer enn en håndfull år, og bilen de holder på å bygge nå vil være den fjerde i rekken. Til tross for den korte fartstiden hevder de seg på et høyt nivå i konkurransen.

– Vi havnet på en åttendeplass sammenlagt i fjor. Det er noen lag som gjør det bra hvert år, men det er også mange lag som velger enkle løsninger og ikke har ambisjoner om å hevde seg, forteller Magnus.

Revolve NTNU som laget egentlig heter startet, i likhet med de fleste, med bensindrevne biler. På bensinfronten er det hovedsakelig 600-kubikks MC-motorer som gjelder, men det finnes også team som får spesialbygde motorer fra kjente navn som AMG. Foran fjorårssesongen valgte imidlertid nordmennene å gå over til eldrift.

– Det er noen år siden eldrift begynte å bli populært i Formula Student. I begynnelsen lo de fleste av tanken på elbiler, men det har vist seg at de er mye raskere enn bensinbilene, forteller Buseth.

Det var en del som lo av Revolve-teamet også da de foran sesongen i fjor proklamerte at de skulle stille opp med både eldrift og karbonmonocoque. Latteren stilnet imidlertid kjapt da de andre teamene fikk se hvor gjennomført bilen deres var.

AVANSERTE MATERIALER: Kevlar, karbonfiber og aluminiums-honeycomb er blant materialene som blir brukt i produksjonen.
HØYTEKNOLOGISKE MATERIALER: Kevlar, karbonfiber og aluminiums-honeycomb er blant materialene som blir brukt i produksjonen.

AVANSERTE LØSNINGER

Det er vanskelig å ikke bli imponert over bilen studentene har bygget. På et snaut år både designer og bygger de den høyteknologiske formelbilen fra bunnen av. Her er det få snarveier, og profesjonaliteten står ikke tilbake for det mange som lever at dette viser.

I takt med at teamet har klatret på resultatlistene, og dermed fått vist seg mer frem, har det også blitt litt enklere å få på plass samarbeidspartnere. Dette gjør igjen at det åpner seg nye muligheter. Nå har de Kongsberg-gruppen som hovedsponsor, og det ga dem muligheten til å produsere monocoquen som ble brukt i fjorårets bil. Andre samarbeider har blant annet gitt laget mulighet til å 3D- printe deler i titan og kjøre avanserte aerodynamikksimuleringer, men noe av det viktigste er likevel kunnskapen de får tilgang til, skal vi tro Buseth.

– Det er veldig bra for oss å kunne sende over testresultatene og få svar tilbake om hvorvidt det ser riktig ut, forteller han. Laget får imidlertid ikke lov til å bruke samarbeidspartnerne til å designe delene. – Nei, ifølge reglene må vi designe alt selv. Vi kan imidlertid bruke produksjonskapasiteten andre steder, forteller markedssjefen.

Kontaktene gjør også at de får tilgang til materialer som egentlig ikke er mulig å få tak i. Drivakslene på bilen er hule karbonrør med pålimte endestykker i stål.

– Limet vi bruker der kan man egentlig ikke kjøpe noe sted, men vi fikk tak i det via Kongsberg Gruppen. Da vi stresstestet drivakslene tålte de omtrent 2000 Nm, men det var karbonen, og ikke limet, som ga seg til slutt, forteller prosjektleder Roy Iversen.

SHP_1270
GJØR ALT SELV: Alle deler designes av studentene selv, og de har tilgang til en supercomputer hos NTNU for å kjøre vindtunnelsimuleringer.

RASK FORMELBIL

Med en elmotor som i konkurransesammenheng er begrenset til 85 kw og en vekt på 185 kilo, er det en forholdsvis rask bil det er snakk om. Omtrent 800 Nm skal gjennom bakhjulene, og sørger for at landets første elektriske formelbil sprinter til 100 km/t på 2,9 sekunder.

Ettersom løpene går på meget tekniske kjeglebaner, er det ikke snakk om noen voldsom toppfart i Formula Student. Derfor må også aerodynamikken være overdrevent mye større enn det man kanskje er vant til å se på mer tradisjonelle formelbiler som kjører på verdens baner. De aggressive vingene gjør likevel jobben sin, og sørger for et marktrykk på 140 kilo i 80 km/t.

Reguleringene i Formula Student er relativt åpne, og det er dermed rom for mye kreativitet i løsningene. Denne sesongen blir det imidlertid en begrensning på vingebredde, og teamet har derfor sett seg nødt til å gå for en undertray-løsning for å få det samme marktrykket som fjorårsmodellen.

– Vi skulle egentlig ha det i fjor også, men på grunn av kommunikasjonsproblemer innad i teamet var ikke vingene tilpasset undertrayet. Da ble det kun snakk om ekstra vekt uten noen fordeler, forteller Buseth.

ELMOTOR: Teamet har valgt å gå for eldrift. Planen var egentlig firehjulsdrift foran årets sesong, men det har blitt satt på vent.
ELMOTOR: Teamet har valgt å gå for eldrift. Planen var egentlig firehjulsdrift foran årets sesong, men det har blitt satt på vent.

GÅR UT OVER SKOLEN

Ingeniørstudier er krevende nok i seg selv, men hvordan går det da når man i tillegg bruker flere titalls timer i uka på et prosjekt som ikke gir studiepoeng?

– Det er jo klart at det går ut over enkelte fag, men samtidig lærer man både nye ting og får brukt det man har lært tidligere, forteller Buseth.

Ifølge Magnus er det faktum at studentene får brukt kunnskapen sin på en praktisk måte og at de får erfaring med å jobbe med et stort og vanskelig prosjekt i et team veldig positivt for fremtidsutsiktene deres.

– Også er det jo veldig gøy, ler han.

KRETSKORT: Selv ting som kretskort til de forskjellige datastyringene blir laget av teamet. Det blir også programmert av studentene selv.
KRETSKORT: Selv ting som kretskort til de forskjellige datastyringene blir laget av teamet. Det blir også programmert av studentene selv.

At Revolve-gjengen tilegner seg ekstra kunnskap som man ikke finner i noe pensum fikk de et klart bevis på da de bygde fjorårets bil. Han som var ansvarlig for batteriet tok en telefon til Siemens for å stille noe tekniske spørsmål. Det endte først med at han holdt foredrag for den norske divisjonens ingeniører om batteriteknologi, og senere et jobbtilbud fra samme firma.

I begynnelsen var Revolve et prosjekt med få bidragsytere og små budsjetter, men de siste årene har det blitt såpass populært at de gjennomfører intervjuer for å avgjøre hvem som får være med.

– Vi har bare med 50 personer hvert år, men det er veldig mange søkere. Vi prøver å finne de mest motiverte til dette, da det tar veldig mye tid, forteller Buseth.

Men hvordan velger de det som kanskje for mange frister aller mest – nemlig førerplassen?

– Vi har en utvelgelse innad i teamet for å finne ut hvem som skal kjøre. Vi kunne i teorien valgt ut førere fra hele universitetet, men det ville blitt litt urettferdig overfor de andre, sier Buseth.

Det er fem førere på hvert lag, og årets utgave av Revolve-teamet har blant annet fått med seg en student som har kjørt Formel Ford tidligere.

– Det er jo klart at tidligere kjøreerfaring gjør dem ekstra attraktive for teamet, forteller han.

NYTT TEAM OG NYE PLANER

I februar velges det et nytt styre som skal få på plass neste års team. De vil også ha full kontroll over bilen som skal bygges i 2016, og dermed kan man ikke si så alt for mye om hva de videre planene er. Det er likevel en del ting som ligger i kortene.

– Vi vurderte firehjulsdrift i år, men det ble for komplisert å få det bra nå. Men mange av systemene som er nødvendig for å få det til å fungere er på plass, og da kan det bli lettere for neste års lag å gjøre dette. Det er imidlertid fullt og helt opp til det neste styret, sier Buseth.

Det er ikke et hvilket som helst firehjulsdriftsystem det er snakk om. Ved hjelp av fire individuelt styrte elmotorer og torque vectoring vil man få full kontroll over grepet. Det er imidlertid mye komplisert elektronikk som er involvert i et slikt system, og når man tar med i beregningen at Revolve-gjengen lager det meste av både kretskort og programvare selv, er det lett å se at de trenger litt ekstra tid.

Uansett hva studentene velger i tiden fremover, kan vi forvente oss flere spennende formelbiler fra Trondheim.

– Fra høsten av blir Formula Student også et eget fag på NTNU, og da blir det enda litt mer tid å bruke på dette, avslutter Buseth.