"Green Team Twente" är ett holländskt studentteam som fokuserar på produktionen av världens mest effektiva vätgasbil. Det tvärvetenskapliga teamet består av studenter från Saxion Hogeschool och University of Twente. Varje år bildas ett nytt team och en ny bil utvecklas.
Varje nytt team bygger vidare på föregående års design och försöker förbättra den. I september 2019 var teamets mekaniker tvungna att fatta ett viktigt beslut: Kan effektiviteten ökas genom ytterligare optimering av bilens nuvarande drivlina eller kräver detta användning av annan teknik?
Drivlinan består av 4 DC-motorer (likströmsmotorer) som driver en kardanaxel med en viss fördröjning. Kardanaxeln driver det vänstra bakhjulet, som förflyttar bilen framåt. Motsvarande retardation uppnås med en specialanpassad växellåda. Teamet bestämde sig ursprungligen för att testa drivlinan.
Att välja rätt vridmomentsensor
Tillsammans med ingenjörerna från Althen letade studenterna efter den lämpligaste sensorn och bestämde sig för en roterande momentgivare från vår partner ST Sensor Technology. "Den stora fördelen med momentgivaren RWT 410-420 är att den har ett mycket enkelt gränssnitt som gör att vi kan läsa av data digitalt med enkelhet och precision. Den möjliggör också samtidig mätning av hastighet och vridmoment. Vi behövde den för att beräkna den exakta verkningsgraden. Några få procent kan göra stor skillnad i ett lopp. Dessutom var samarbetet med Althen mycket trevligt, det fanns alltid någon som var villig att hjälpa oss.En testuppställning med en sensor för roterande vridmomentFör att kunna fatta ett välgrundat beslut behövde man först fastställa hur effektiv den nuvarande drivlinan är. Studenterna skapade en testuppställning med en integrerad RWT410-420 momentgivare, som användes för att bestämma PTO-axelns (kraftuttagsaxeln) vinkelhastighet och det resulterande vridmomentet. Drivlinans kombinerade mekaniska och elektriska effektivitet fastställdes genom mätning av motorstyrenheternas ingångsström och ingångsspänning. Genom att variera belastningen på motorn med en virvelströmsbroms simulerades förhållandena under loppet.
Strömförsörjningen till motorstyrenheterna och momentgivaren avlästes med hjälp av den medföljande programvaran LabVIEW. Ingångs- och utgångseffekten med motsvarande effektnivå kan enkelt bearbetas digitalt och sparas med denna programvara. Med hjälp av testuppställningen mätte studenterna först drivlinans effekt på så många punkter som möjligt. En tredimensionell effektkurva skapades sedan från dessa mätpunkter. De förhållanden som testerna utfördes under baserades på data från tidigare biltävlingar, till exempel Shell Eco-Marathon 2019 och Drivers World Championship 2019. Eleverna kunde sedan jämföra den ideala teoretiska modellen med sina testdata.
Testresultaten för vridmomentsensorn
Testet visade att drivlinan fungerade många gånger bättre i teorin än i praktiken - med andra ord kunde den ha varit ännu kraftfullare. Teamet stötte dock på mekaniska begränsningar hos motorn, som inte kunde omkonstrueras inom ramen för det nuvarande systemet. Baserat på testresultaten letade studenterna efter alternativ och genomförde olika simuleringar. I slutändan bestämde man sig för att utveckla en ny hjulnavsmotor.
Så snart motorn har utvecklats och motorstyrenheten har anpassats till motorn kommer den att testas i praktiken. Studentteamet kan sedan jämföra testresultaten med den gamla drivlinan för att se hur mycket effektiviteten har ökat - ytterligare ett steg mot att utveckla världens mest bränsleeffektiva bil.
Acceptera marknadsföringscookies för att se den här videon.
Klicka här för att ändra ditt samtycke.