Formidabla Formula fartvidunder

Formula SAE bilen från Luleå kommer att delta i den stora globala tävlingen Formula SAE, vars europeiska upplaga går i Leicester, Storbritannien, i början av juli. Tävlingen är en konstruktionstävling för ingenjörsstudenter som går ut på “att utveckla en avancerad produkt i global konkurrens.”
I årets upplaga förväntas 35 universitet att delta.
Maximal poäng i tävlingen är 1.000 – fördelade på 350 poäng för presentation och konstruktion samt 650 poäng för bilens prestanda.

I Luleå drivs Formula SAE projektet som en SIRIUS-kurs och i Skellefteå samarbetar man med elever från Robertsfors gymnasieskola. Båda projekten är exempel på Luleå tekniska universitets tvärvetenskapliga och gränsöverskridande arbetssätt.
Ett arbetssätt som universitetet lägger ner stor kraft och möda för att utveckla på alla plan i organisation, utbildning och forskning.

Fakta/Team Luleå:
I projektet ingår 23 studenter med spetskompetens från konstruktion, produktionsutveckling, strömningslära, organisationslära och ergonomisk design. Formula SAE bilen är konstruerad och byggs som ett av årets fyra SIRIUS-projekt.
(SIRIUS är avslutningskursen på Luleå tekniska universitets civilingenjörsutbildning i maskinkonstruktion, i år utökad med studenter från andra kompetensområden.)

Projektet är indelat i fem grupper; motor, hjulupphängning, kaross, chassi och förarmiljö.
Bilen har konstruerats utifrån noggrann planering och digital modellering och hela systemet finns uppritat i datormiljö. Detta tillåter verifikation av alla delar innan de finns i verkligheten. Solidmodelleringsprogrammet I-DEAS har använts för att säkerställa tillverkning och montering av komponenterna i bilen.

Motorn är en väsentlig del av projektet och därför tillverkas många av detaljerna till motorn av studenterna. Målet är att optimera motorns effekt samtidigt som bilens vikt minimeras detta för att utveckla en bil med god prestanda.

Design och konstruktion spelar stor roll i tävlingen. Chassit är tillverkat i kolfiber och karossen i glasfiber. Avancerade dataanalyser har gjorts på luftflöden i motorn och på karossen. Laboratorieexperiment där laser använts för att åskådliggöra turbulensen i spjällhuset har varit en del i utvecklingsarbetet, på så sätt har turbulensen reducerats och prestandan maximeras.
Regelverket kräver en restriktor och flödet genom den har simulerats och optimerats i flödesprogrammet CFX.

Fakta/Tekniska data:
Motor: Honda CBR 600 F3, Garrett turboaggregat med intercooler. Haltech E6M bränsleinsprutning. Motorn är strypt med en reglementerad restriktor i insuget på 20 mm. Restriktor simulerad och optimerad med hjälp av CFD-datorstöd.
Max uppmätt effekt: 101 hk vid 9.000 rpm och 0,8 bar laddtryck.
Kraftöverföring: Original 6-vxl Hondaväxellåda med kedja och drev till en Torsen lamelldifferential. Egentillverkat diffhus och drivaxlar.
Chassi: Monocoque tillverkad i en sandwich-konstruktion av kolfiberarmerad komposit. TIG-svetsad bakre hjälpram och rullbågar av stålrör.
Kaross: Designad med datorstöd. Gjuten av glasfiberarmerad komposit i en tunn sandwichkonstruktion. Justerbara vingar med “slots” och justerbara “flaps” av kolfiber, simulerade och optimerade med hjälp av CFD-datorstöd.
Hjulupphängning: Dubbla triangellänkar. Centralt placerade justerbara racingstötdämpare. Justerbara krängningshämmare. Hjulspindlar och bromsok CNC-fräst ur höghållfast aluminium.
Fälgar: Image handtillverkade smidda 3-delade 13″ splitfälgar av aluminium.
Däck: Avon Formula Ford Zetec 6″ fram, 7″ bak.
Förarmiljö: Justerbart pedalställ, “snapoff”-ratt, 6-punkts racingbälte.
Mått och vikt: Hjulbas 1.700 mm, spårvidd 1200 mm. Vikt 270 kg.
Prestanda: 0-100 km/h på drygt 3 sekunder.

Fakta/Team Skellefteå:
Projektet är en del inom årets Utvind (ett projekt som syftar till att utveckla nya sätt för samverkan mellan utbildning och företag.) I projektet samverkar tio studenter på utbildningen till maskiningenjör och nio studenter på utbildningen till elektronikingenjör vid Luleå tekniska universitets institution i Skellefteå. Dessutom har cirka 25 gymnasieelever från Industriprogrammet i Robertsfors varit engagerade i projektet.

Universitetsstudenterna har huvudsakligen haft hand om konstruktion och har tillsammans med gymnasieeleverna diskuterat olika lösningar samt tillverkat och anpassat delarna till bilen. Under utvecklingen har 3-D CAD programmet I-DEAS använts i kombination med FEM-beräkningar.
Som konstruktionsmål för denna bil sattes: låg kostnad, utnyttja standarddelar, ska vara lätt att köra och enkel att reparera.

Fakta/Tekniska data:
Motor: Honda CBR 600, Haltech F9A bränsleinsprutning
Max effekt: cirka 60 kW
Kraftöverföring: Standard växellåda med 6 växlar, kedja och drev, differential från Torsen
Ram: Hjulavstånd 1.800 mm för att både klara kurvor och vara stabil upp till 160 km/h
Hjulupphängning: A-armar, AVO justerbara stötdämpare, Negativ cambervinkel för bästa grepp, Roll center 107,5 mm över marken, 10 mm positiv scrub radius för körkänslan
Bromsar: Skivbromsar från Kawasaki GPZ750 motorcykel
Hjul och däck: Yokohama 175/60R13, fälgar 100+D.T.M 5,5″13″
Förarmiljö: Justerbara pedaler, 6-punkts racingbälte, instrumentpanel med egenutvecklade instrument, Ratt OMP formula quadro
Vikt: ca 300 kg

Upplysningar: Team Luleå: Peter Jeppson, tel. 0920-49 22 75, 070-544 71 51, jeppssonad.luth.se eller Roger Tuomas, tel. 0920-49 24 14, 070-514 93 57, tuomast.luth.se
Team Skellefteå: Gunnar Landsell, tel. 0910- 58 53 89, 070-242 23 26, gunnar.landsellt.luth.se