Denne nye delen gir Revolve-bilen enda en fordel

Del

Hvert år deltar hundrevis av de skarpeste studentene fra ingeniørfag verden over i en tøff konkurranse, der de alle kjemper om ett mål: Å lage den beste racerbilen på fire hjul. Hensikten er å etterlate konkurrentene i støvet under konkurransen Formula Student som holdes hvert år.

2017-versjonen av bilen, som i år skal omgjøres til en føreløs racerbil for å konkurrere i klassen for Driverless Vehicles i Formula Student sommeren 2018.

Vi tar turen til Valgrinda på NTNUs i Trondheim, der prosjektleder for Revolve NTNU, Cornelia Reme-Ness og ansvarlig for girbokser Jacob Hayes Vigerust møter oss. Sammen med flere andre studenter fra en rekke disipliner utgjør de studentorganisasjonen Revolve NTNU.

Inne i en av de store prosjekthallene står fjorårets stolthet, en Formula Student-bil, som er resultatet av lang tids innovasjon fra NTNU-studentene. I formen deler den noen trekk med sine fjerne slektninger Formel 1, og utviklingsprosessen ligner på den hos anerkjente ingeniørbedrifter.

Samler 70 studenter om to biler

– Det er et veldig givende prosjekt, men det er klart det tar mye tid, forteller Reme-Ness.

Hun deltar på prosjektet for andre år på rad, og har tatt på seg et enda større ansvar ved å lede Jacob og et team på over 70 studenter mot en pallplassering i konkurransen. Akkurat nå er den nye bilen kun en virtuell 3D-modell, men i løpet av noen intense vintermåneder skal den bygges opp fra grunnen av. Årets modell går over til et annet prosjekt, der den brukes som kjøretøy i en konkurranse for autonome biler.

Jacob Vigerust og Cornelia Reme-Ness med årets utgave av Revolve NTNU-bilen

– Vi tar utgangspunkt i det prosjektet som nettopp har vært, det er alltid mye å lære av det. Det er fokus på å ha en veldig god erfaringsoverføring hvert år, og i år er det skarpt fokus på å utnytte det vi har erfart enda bedre, sier Reme-Ness.

Studentene får flere utfordringer i prosjektet, og ikke alle er innenfor de ingeniørfaglige. Et godt samarbeid med næringslivet er også helt essensielt for å gjennomføre prosjektet på en god måte.

– Det gjelder å utvikle de tekniske kunnskapene vi har opparbeidet, men også hvordan vi kan utnytte de eksterne ressursene på en bedre måte. Spesielt med tanke på de som har vært med tidligere og de samarbeidspartnerne vi har, forklarer Reme-Ness.

En viktig samarbeidspartner for Revolve NTNU er SKF, som leverer hjullager til bilens spesialdesignede uprighter.

– Dette er jo et utrolig bra samarbeid, og SKF er kjempevillige til å hjelpe oss. Ikke bare med lagre, men også med simuleringsverktøy som hjelper oss med levetid-simuleringer, lastberegninger og utmatting, sier Vigerust.

For en studentorganisasjon med noe tynnere budsjett enn et Formel 1-lag, er det greit å ha med seg en verdensledende produsent av hjullager. I Formula Student Electric er det elektriske motorer som gjelder, og kraftige begrensninger på effekten bilen kan yte. Dermed må Revolve-studentene lage smartere løsninger, og en av dem innebærer å bruke tynnere hjullager i uprighten for å få bedre plass til girboksen.

Cornelia holder opp en upright i 3D-printet titan, der hjullagrene til SKF får plass etter litt maskinering.

80 kW er maksgrensen

– Det er fire motorer med til sammen maks 80 kW, og vi bruker torque vectoring, som betyr at vi har en algoritme som prøver å estimere hvilke hjul som har mest grep til enhver tid, forklarer Vigerust.

Til forskjell fra Formel 1, må hjullagrene også vare lenger, siden Formula Student ikke har luksusen med flere biler for hvert lag: Her er det én bil, og den må komme seg gjennom hele løpet.

– Den skal gjennom en hel del, og må holde ut mer enn bare den ene løpsdagen. Vi har et par måneder med testing, og så er det flere disipliner som skal gjennomføres under selve konkurransen, sier Vigerust.

Render av det nye hjullageret med planetgir og Kaydon-lager rundt.

– På konkurransen er den hardeste prøven 22 kilometer, som ikke høres langt ut, men er en knallhard utfordring på disse bilene som er pushet hardt på vekt.

For hjullagrene som sitter ved motorene, er dette spesielt utfordrende. Den tynne formen gjør at spesielt avanserte lager må anvendes, og da er det godt å ha en ekspert som SKF med på laget.

– De har vært ekstremt samarbeidsvillige. I år har vi sammen gått for en løsning med, for oss, helt nye SKF Kaydon hjullager med mindre tverrsnitt, som hjelper med å holde vekten nede, forklarer Vigerust.

– Med vårt design, som jo er en reduksjonsgirboks rett ved hjulene, så setter hjullageret definisjonsrammene. Det disse hjullagrene har gjort, er å halvere prisen på girboksen, men beholde den lave vekten.

– Det har vært en utrolig vinning for oss, sier Vigerust. – Vi kan ha ganske små motorer, med lite volum, men allikevel ha over 1300 Nm på bakken. Det vi trenger er moment, siden vi kjører på små baner med mange svinger.

Utvikler egen motor

For å nå ett steg lenger, jobber Revolve-teamet hele tiden med utvikling av nye løsninger Det er forbausende hvor mye av bilen som er bygget av studentene selv, og nå står enda en del for tur: motorene.

– De motorene som sitter i bilen nå har vi kjøpt inn, men det er et prosjekt på gang for å utvikle egne motorer. Andre deler, alt fra skroget, til girboks, til inverter, systemer for håndtering av batteriene og algoritmene er egendesignet, forklarer Vigerust.

– I år har vi gjort en del endringer på monocoquen, og da må vi også endre på støpeformene. Alt blir støpt opp nytt fra år til år av oss, sier Reme-Ness. – Det blir litt dyrere enn i fjor da vi ikke trengte å lage en ny støpeform, men vi plukker ikke deler fra gamle biler. Vi plukker de beste ideene fra de tidligere modellene og lager nye deler.

Satser på pallplass

Hittil er høyeste plassering Revolve-teamet en fjerdeplass. Det viser hvor kraftig konkurranse det er på feltet, men er også en inspirasjon for gjengen som er samlet i fabrikasjonshallen på Gløshaugen. Nå ser de frem til lansering av neste utgave, og avdukingen skjer i mai. Etter det går turen til testing og konkurranse der de møter motstanderne.

– Det er vanskelig å vite hva konkurrentene våre gjør fra år til år, men vi må gjøre en antagelse av hvordan de ligger an og sikte høyere. Det er en reell mulighet for oss til å havne på pallen dersom alt klaffer for oss, men det er mye som skal klaffe, sier Vigerust.

Hverken Reme-Ness eller Vigerust er i tvil om hvem som er den skarpeste konkurrenten i konkurransen.:

– ETH Zürich, sier de i kor.

– I fjor hadde de et helt ekstremt hydraulisk hjuloppheng, og det viser jo hvor mye innovasjon det er på denne fronten, avslutter Vigerust.