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Infinity Racing - Rennteam der Hochschule Kempten e.V.

Fahrwerk - TOMSOI III

Konzept und Kinematik

Das Fahrwerk unseres TOMSOI III wurde gegenüber dem des TOMSOI II stark modifiziert. Hauptaugenmerk lag hierbei auf einer neuen Kinematik, der Betätigung der Stoßdämpfer über einen Druckstab, einer Realisierung der Querlenker als CFK/Aluminium Hybrid Konstruktion sowie der Integration eines Rennsport ABS.Nachdem das Konzept erst einmal abgesteckt war, musste man sich zunächst intensiv mit den Reifendaten unserer Slicks von Continental beschäftigen, um somit ermitteln zu können, was der Reifen vom Fahrwerk abverlangt. Diese Aufgabe ist besonders wichtig, da die Haftung eines Formula Student Boliden ausschließlich über die Reifen ohne die Unterstützung von Spoilern oder eines Diffusors generiert wird.

Die Kinematik selbst wurde mittels des Programms Optimum K ausgelegt. Diese Software zeichnet sich durch eine intuitive Bedienbarkeit sowie einen leichten Datenaustausch zu unserem CAD System aus. Ziele hierbei waren unter anderem die zum Teil stark migrierenden Rollzentren der alten Kinematik zu unterbinden, das Übersetzungsverhältnis der Umlenkhebel über den gesamten Federweg linear zu halten und die Lenkkräfte durch eine Einführung eines „Nachlaufversatzes“ im Rahmen zu halten.
Im Anschluss daran wurden die gewonnen Punkte aus der Kinematik Software in das CAD-System Pro Engineer Wilfried 4 übertragen und bildeten somit das Skelett des TOMSOIII. In mehreren Durchgängen wurde in Zusammenarbeit mit dem Ressort Rahmen die Kinematik an das Packaging und die Templates angepasst.

Konstruktion

Nachdem der Rahmen und die Kinematik im CAD fix waren, stand als nächstes die Auskonstruktion der einzelnen Baugruppen und Teile auf dem Programm. Begonnen wurde mit der Auswahl einer geeigneten Felge. Dazu wurden mehrere Felgen auf Gewicht und Bauraum untersucht, bis man sich letzten Endes für diejenigen des spanischen Herstellers BRAID entschied. Dies lag zum einen daran, dass die Felgen mit einem Gewicht von nur 3,2 Kilo nun ca. 30% leichter als die des letztjährigen Boliden sind, zum anderen konnte der Hersteller flexibel auf unsere Wünsche bezüglich des Lochkreises und der Einpresstiefe eingehen. Die der in der Felge liegenden Radnabe und Radträger wurde wie beim Vorgänger wieder als eine Konstruktion aus hochfestem Aluminium realisiert. Durch den Einsatz größerer Lager und Topologie-Optimierungen ließ sich das Gewicht um25% senken, während gleichzeitig die Gesamtsteifigkeit der Baugruppe um 30% gesteigert werden konnte.

Die Stoßdämpfer stammen, wie auch bei den letzten beiden Boliden, wieder aus dem Hause SACHS und wurden mit Federn der Firma H&R bestückt. Die größte Änderung besteht in der Positionierung der Stoßdämpfer im Fahrzeug, da diese diesmal mittels eines Druckstabes betätigt werden und so gelegt sind, dass sie sich beim Einfedern gegenseitig abstützen.

Die Querlenker des TOMSOI III werden erstmals als CFK Querlenker ausgeführt. Ziel war die Reduzierung der kritischen ungefederten Masse bei gleichzeitiger Erhöhung der Steifigkeit des Fahrwerks. Bei dieser Hybridkonstruktion wurden in den nach unserem Wünschen gefertigten Kohlefaserrohre Inserts aus hochfestem Aluminium eingeklebt.

Grundlage für die Auslegung des Bremssystems war das vollparametrische Bremskraftverteilungsdiagramm. Mit den daraus gewonnenen Erkenntnissen konnten die Bremszangen und Geberzylinder dimensioniert und ausgewählt werden. Die 4-Kolben-Sättel an der Vorder- und die 2-Kolben-Sättel an der Hinterachse sowie die Geberzylinder stammen von AP Racing. Eine Neuheit und zugleich ein Highlight des TOMSOI III ist die Einführung des Rennsport ABS von Bosch. Dieses System erlaubt dem Fahrer immer mit dem optimalem Reifenschlupf abzubremsen und folglich den geringsten Bremsweg auch bei den verschiedensten Streckenbedingungen zu erhalten.

Robert Bosch GmbH
ESK Ceramics GmbH & Co. KG
SGL CARBON SE
Continental AG
Henkel AG & Co. KGaA
Brunel GmbH
Walter Seitz GmbH & Co. KG
MAHA-AIP GmbH & Co. KG
Schneidtechnik Schwärzler GmbH
Kessler Modellbau
FiGo-Tec GmbH
JD Metalltechnik